一種可調磁永磁渦流調速器制造技術

本實用新型專利技術公開了一種可調磁永磁渦流調速器，該可調磁永磁渦流調速器包括減速馬達（1）、電刷（2）、傘齒輪機構（3）、負載軸（4）、滑環（5）、右軸承（6）、凸輪轉子（7）、永磁轉子右端蓋（8）、右端環（9）、永磁轉子（10）、永磁轉子左端蓋（11）、下導磁環（12）、左端蓋（13）、左軸承（14）、驅動軸（15）、上導磁環（16）、左端環（17）、導條（18）、驅動端鐵心（19）；其中，所述減速馬達（1）安裝于凸輪轉子（7）的軸伸端。本實用新型專利技術通過凸輪轉子調整永磁轉子內側與上下導磁環之間的間隙，改變永磁轉子勵磁的能力從而改變氣隙磁場的大小，實現耦合力矩和速度調節的目的。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本技術公開了一種可調磁永磁渦流調速器，該可調磁永磁渦流調速器包括減速馬達（1）、電刷（2）、傘齒輪機構（3）、負載軸（4）、滑環（5）、右軸承（6）、凸輪轉子（7）、永磁轉子右端蓋（8）、右端環（9）、永磁轉子（10）、永磁轉子左端蓋（11）、下導磁環（12）、左端蓋（13）、左軸承（14）、驅動軸（15）、上導磁環（16）、左端環（17）、導條（18）、驅動端鐵心（19）；其中，所述減速馬達（1）安裝于凸輪轉子（7）的軸伸端。本技術通過凸輪轉子調整永磁轉子內側與上下導磁環之間的間隙，改變永磁轉子勵磁的能力從而改變氣隙磁場的大小，實現耦合力矩和速度調節的目的?！緦＠f明】一種可調磁永磁渦流調速器
:本技術涉及的是一種永磁渦流調速裝置，尤其涉及到一種可調磁的永磁渦流調速器，屬于渦流傳動的
。
技術介紹
:—般機械傳動主要通過鏈條傳動、摩擦傳動、液壓傳動、齒輪傳動以及皮帶式傳動等方式，將負載經過機械設備直接聯接到動力軸上，機械傳動存在著機械磨損、高頻振蕩等問題。另外，雖然電機啟動時，啟動電流的峰值與所帶負載大小無關，但接大負載直接啟動會延長電動機啟動時間，增加電機發熱和溫升，影響電動機使用壽命。為了避免此問題，用戶在對電機選型時盡可能的增大電機容量，這既增加了一次成本投入，又造成了電機大馬拉小車現象，降低了效率和增加電力損耗，浪費大量能源。永磁渦流傳動裝置可以隔離電動機和從動軸，減少高頻振動和噪聲，通過永磁渦流調速，降低了負載擾動對電機工作點的不良影響，大大提高整個系統的運行效率，并且具有工作壽命長，不存在諧波污染的優點。并且永磁傳動器可以起到軟啟動的作用，增強電動機帶負載啟動的能力。永磁渦流傳動的一般結構是:在內轉子內側或外轉子外側以表貼或內嵌的方式布置磁極相間的永磁體，稱為永磁轉子；相應地，與永磁體相對的是導體轉子。永磁轉子與導體轉子同軸安置，均可以自由獨立旋轉。永磁渦流傳動的工作原理是:當電機驅動軸帶動導體轉子旋轉時，由于永磁轉子和導體轉子間存在著相對運動，根據電磁感應定律，磁力線切割導體轉子上導條，在導條上產生動生電勢,在動生電勢激勵下產生渦流，同時電流產生的感生磁場與永磁體磁場相互作用，牽引永磁轉子運動。由能量的雙向流動，永磁體轉子也可以作為驅動軸，導體轉子作為從動軸，調速方式相同。專利ZL200710134483.4提出通過調整永磁轉子與導體轉子間的氣隙長度來調節氣隙磁場強度，對耦合力矩的大小進行控制，達到負載調速的目的，并提出了相應的裝置一氣隙調節器。但實際應用中，由于氣隙長度本來就不大，范圍僅在幾毫米到幾厘米之間，永磁轉子和導體轉子之間的吸引力非常大，調整氣隙長度要克服的磁力很大，不僅該機構難于實現，而且氣隙調整的精度和平滑度得不到保證。另外還可以采用調整永磁轉子與導體轉子間的嚙合長度來調節耦合力矩大小，從而實現負載調速，但隨著永磁轉子嚙合面積減小，部分永磁體將直接暴露在外，它會吸引周圍的金屬碎片、空氣中的磁性塵埃、機床工具等，這些雜物被吸引到永磁轉子表面甚至進入工作氣隙內，將嚴重影響調速器的正常工作。本技術采用既不改變工作氣隙長度也不改變永磁轉子嚙合面積的辦法，通過對永磁渦流調速器的巧妙設計，對氣隙磁場強度靈活調整，達到軸傳遞力矩和速度無級調整目的。
技術實現思路
:技術問題:本技術需要解決的技術問題是提供一種傳遞功率大，輸出轉矩調節范圍大，單位體積出力多，并且能夠實時調整工況(包括轉矩轉速和輸出功率)的可調磁永磁渦流調速器。技術方案:為解決上述技術問題，本技術提供了一種可調磁永磁渦流調速器，該可調磁永磁渦流調速器包括減速馬達、電刷、傘齒輪機構、負載軸、滑環、右軸承、凸輪轉子、永磁轉子右端蓋、右端環、永磁轉子、永磁轉子左端蓋、下導磁環、左端蓋、左軸承、驅動軸、上導磁環、左端環、導條、驅動端鐵心；其中，所述減速馬達安裝于凸輪轉子的軸伸端，減速馬達的輸出軸與傘齒輪機構連接，電刷與滑環滑動接觸并保持電氣相連，通過電刷和滑環提供了減速馬達所需的工作電源，傘齒輪機構的一端與負載軸固定連接；所述的凸輪轉子內側與左軸承、右軸承連接，通過左軸承、右軸承使得凸輪轉子與負載軸之間相對運動；凸輪轉子外側具有橢圓狀表面并與下導磁環、上導磁環滑動接觸，下導磁環、上導磁環外圍為環狀永磁轉子，永磁轉子的兩側面分別與永磁轉子的右端蓋和永磁轉子的左端蓋連接，永磁轉子的左端蓋與負載軸剛性連接，圍繞永磁轉子的外側為環狀驅動端鐵心，驅動端鐵心和永磁轉子之間通過氣隙實現磁場耦合，在驅動端鐵心面向氣隙開有多個沿圓周均勻分布的槽孔并在每個槽孔中置有導條，導條的兩端分別由左端環和右端環短接，形成一個籠型結構導體；所述的驅動端鐵心左側與左端蓋連接，左端蓋與驅動軸剛性連接；所述的電機驅動軸、左端環、右端環、左端蓋、驅動端鐵心和導條形成調速器的驅動部分，減速馬達、電刷、傘齒輪機構、負載軸、滑環、右軸承、凸輪轉子、永磁轉子右端蓋、永磁轉子、永磁轉子左端蓋、下導磁環、左軸承、上導磁環組成從動部分。優選的，上導磁環和下導磁環被限制為沿徑向上下移動，上導磁環和下導磁環兩端通過彈簧組合成一體。有益效果:本技術通過凸輪轉子調整永磁轉子內側與上下導磁環之間的間隙，改變永磁轉子勵磁的能力從而改變氣隙磁場的大小，實現耦合力矩和速度調節的的目的。由于采用了橢圓形凸輪轉子，調節間隙所需的垂直力轉變為旋轉內轉子所需的扭矩，極大減少驅動力，另外采用固定于凸輪轉子上的減速馬達和傘齒輪調節機構，提高了實時調速的靈活性和穩定性，具有結構緊湊、適用于大功率傳動裝置的優點。同時，本技術的調磁結構避免了永磁轉子存在暴露于氣隙之外的部分，較好地解決了氣隙吸入雜質的問題?！緦＠綀D】【附圖說明】圖1為本技術的永磁渦流調速器的剖面圖圖2為永磁轉子的俯視圖圖3為凸輪轉子和導磁環組件的俯視圖圖4為最小出力狀態的示意圖圖5為最大出力狀態的示意圖圖6為傘齒輪調速器安裝示意圖減速馬達1、電刷2、傘齒輪調速器3、負載軸4、滑環5、右軸承6、凸輪轉子7、永磁轉子右端蓋8、右端環9、永磁轉子10、永磁轉子左端蓋11、下鐵心環12、左端蓋13、左軸承14、驅動軸15、上鐵心環16、左端環17、導條18、驅動端鐵心19、永磁體20、鐵心21、彈簧22、減速馬達輸出軸23、傘齒輪頭24、傘齒輪座25?！揪唧w實施方式】下面結合附圖對本技術作進一步說明:由圖1可知:所述可調磁的永磁渦流調速器采用凸輪轉子推動上下導磁環來調節氣隙磁場強度，包括減速馬達1、電刷2、傘齒輪調速器3、負載軸4、滑環5、右軸承6、凸輪轉子7、永磁轉子右端蓋8、右端環9、永磁轉子10、永磁轉子左端蓋11、下鐵心環12、左端蓋13、左軸承14、驅動軸15、上鐵心環16、左端環17、導條18、驅動端鐵心19。所述的減速馬達I安裝于凸輪轉子7的軸伸端，減速馬達的輸出軸與傘齒輪機構3連接，電刷2與滑環5滑動接觸并保持電氣相連，通過電刷和滑環提供了減速馬達I所需的工作電源，傘齒輪機構3的一端與負載軸4固定連接，所述的凸輪轉子7內側與左軸承13、右軸承6連接，通過軸承凸輪轉子7與負載軸4之間可相對運動，凸輪轉子7外側具有橢圓狀表面并與下導磁環12、上導磁環16滑動接觸本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種可調磁永磁渦流調速器，其特征在于：該可調磁永磁渦流調速器包括減速馬達（1）、電刷（2）、傘齒輪機構（3）、負載軸（4）、滑環（5）、右軸承（6）、凸輪轉子（7）、永磁轉子右端蓋（8）、右端環（9）、永磁轉子（10）、永磁轉子左端蓋（11）、下導磁環（12）、左端蓋（13）、左軸承（14）、驅動軸（15）、上導磁環（16）、左端環（17）、導條（18）、驅動端鐵心（19）；其中，所述減速馬達（1）安裝于凸輪轉子（7）的軸伸端，減速馬達（1）的輸出軸與傘齒輪機構（3）連接，電刷（2）與滑環（5）滑動接觸并保持電氣相連，通過電刷（2）和滑環（5）提供了減速馬達（1）所需的工作電源，傘齒輪機構（3）的一端與負載軸（4）固定連接；所述的凸輪轉子（7）內側與左軸承（13）、右軸承（6）連接，通過左軸承（13）、右軸承（6）使得凸輪轉子（7）與負載軸（4）之間相對運動；凸輪轉子（7）外側具有橢圓狀表面并與下導磁環（12）、上導磁環（16）滑動接觸，下導磁環（12）、上導磁環（16）外圍為環狀永磁轉子（10），永磁轉子（10）的兩側面分別與永磁轉子（10）的右端蓋（8）和永磁轉子（10）的左端蓋（11）連接，永磁轉子的（10）左端蓋（11）與負載軸（4）剛性連接，圍繞永磁轉子（10）的外側為環狀驅動端鐵心（19），驅動端鐵心（19）和永磁轉子（10）之間通過氣隙實現磁場耦合，在驅動端鐵心（19）面向氣隙開有多個沿圓周均勻分布的槽孔并在每個槽孔中置有導條（18），導條（18）的兩端分別由左端環（17）和右端環（9）短接，形成一個籠型結構導體；所述的驅動端鐵心（19）左側與左端蓋（13）連接，左端蓋（13）與驅動軸（15）剛性連接；所述的電機驅動軸（15）、左端環（17）、右端環（9）、左端蓋（13）、驅動端鐵心（19）和導條（18）形成調速器的驅動部分，減速馬達（1）、電刷（2）、傘齒輪機構（3）、負載軸（4）、滑環（5）、右軸承（6）、凸輪轉子（7）、永磁轉子右端蓋（8）、永磁轉子（10）、永磁轉子左端蓋（11）、下導磁環（12）、左軸承（14）、上導磁環（16）組成從動部分。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張建忠，汪仁杰，程明，徐發喜，
申請(專利權)人：東南大學，
類型：實用新型
國別省市：