一種防止過熱的風冷型永磁渦流柔性調速裝置的製作方法

2023-05-31 09:11:41

本發明涉及永磁傳動技術領域，尤其涉及一種防止過熱的風冷型永磁渦流柔性調速裝置。

背景技術：

永磁傳動技術是一種通過導體和永磁體來實現電動機和負載間無機械連接下的扭矩傳遞方案，當導體在永磁體的磁場中移動時，導體內將產生電渦流，電渦流產生的磁場與永磁體的磁場相互作用，形成扭矩的傳遞。該技術主要特點有：1、節能效果；2、允許有較大的安裝對中誤差（最大可為5mm），能簡化安裝調試過程；3、提高電機的啟動能力，減少衝擊和振動；4、使用壽命長，並可延長系統中零部件的使用壽命；5、環境友好，不產生電磁諧波。永磁傳動技術由於上述優點，在各行各業的電機傳動中得到廣泛應用。

雖然永磁傳動技術具有上述諸多優點，但是由於渦流在導體內會不可避免地產生熱量，這些熱量如不能有效散出，將會輻射永磁體，使永磁體溫升過高而退磁，同時引起導體盤變形，使設備不能安全運行。目前的永磁渦流傳動裝置產品結構中，小功率產品可以不帶散熱片，中等功率產品則必須配置鋁合金散熱片，大功率產品則只能採用水冷卻結構。永磁渦流傳動裝置的散熱性能已經成為永磁傳動技術發展的瓶頸，嚴重製約了大功率永磁渦流傳動產品的開發和應用，亟待解決。

另外常規採用的導體盤邊緣測溫方式也不能保證溫度測量的準確，經常因安裝位置偏差或振動等原因使非接觸測溫裝置測量不準，而不能及時發出高溫警報和及時停機，造成燒盤事故，存在重大生產安全隱患。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種防止過熱的風冷型永磁渦流柔性調速裝置，提高風冷永磁產品的散熱性能，採用從導體盤背面測溫的方式，提高測溫準確率，保證永磁設備的安全生產，擴展大功率風冷永磁渦流傳動產品的開發和應用。

為了實現上述目的，本發明的技術方案是這樣的：

一種防止過熱的風冷型永磁渦流柔性調速裝置，包括永磁轉子、導體轉子、主軸和氣隙調節機構，所述永磁轉子中設有永磁碟一、永磁碟二和中間盤，所述導體轉子中設有導體盤一、導體盤二和間隔支架，所述導體盤一與導體盤二的背側面均設有主散熱片，所述導體盤一與導體盤二的相對內側面均設有導體，在所述永磁碟一與導體一的耦合面之間，以及永磁碟二與導體二的耦合面之間分別設有氣隙，所述氣隙調節機構上設有擺臂與電動執行器相連，所述導體一與導體二的相對內側面分別設有副散熱片，所述副散熱片按圓周方向排列於導體邊緣的非耦合面積上。

所述副散熱片包括底板和鰭片，多個鰭片平行垂直排列於底板上，所述鰭片的前後端部不齊，局部鰭片端部縮進。

所述鰭片延長線與底板的中心軸線形成迎風向的夾角α，鰭片的前端設有前曲的迎風段。所述迎風段具有銳角邊緣。

所述鰭片的後端設有後曲的導風段。

所述鰭片的前端、後端和/或頂部設有消聲的缺口。

所述氣隙調節機構的外表面設有安裝溫度傳感器的支架，所述溫度傳感器為紅外溫度傳感器、雷射溫度傳感器或紅外雙色測溫儀中的一種。

所述氣隙調節機構中包括內管、外管、移動套和滑塊，所述移動套設於主軸上，移動套的一端連接永磁碟二，移動套與外管的內孔之間設有軸承組一；所述內管設於主軸上，內管外表面上設有弧形滑道，所述內管與主軸之間設有軸承組二；所述外管外壁上設有滑塊，當外管與內管套裝後，滑塊與弧形滑道對應配合。

所述軸承組一的外側設有端蓋，端蓋與移動套之間設有密封圈一，所述軸承組一的內側設有定位螺母一，所述定位螺母一設於移動套的另一端。

所述軸承組二的外側設有防塵蓋，防塵蓋與主軸之間設有密封圈二，所述軸承組二的內側設有定位螺母二，所述定位螺母二設於主軸上。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1）採用主散熱片與副散熱片的組合應用，提高了風冷永磁產品的散熱性能，使得同等規格的風冷產品的適用功率最少提升10%，擴展了大功率風冷型永磁產品的應用範圍，優化的副散熱片結構，能有效減少設備的運轉噪聲和風阻，節約能源消耗。

2）採用從導體盤背面測溫的方式，避免了導體盤邊緣測溫面過窄引起的測量不準，快速紅外測溫儀具有10毫秒超快曝光時間，解決了高速旋轉金屬導體盤對測量產生的不良影響，提高了測溫準確率，實現及時報警和停機，保證了永磁設備的安全生產。

附圖說明

圖1是本發明實施例結構示意圖；

圖2是本發明副散熱片安裝狀態結構示意圖；

圖3是本發明副散熱片實施例一結構示意圖；

圖4是本發明副散熱片實施例二結構示意圖；

圖5是本發明副散熱片實施例三結構示意圖；

圖6是本發明副散熱片實施例四結構示意圖；

圖7是本發明副散熱片實施例五結構示意圖。

圖中：1-永磁轉子，2-導體轉子，3-主軸，4-氣隙調節機構，5-導體，6-氣隙，7-擺臂，8-主散熱片，9-副散熱片，10-底板，11-鰭片，12-缺口，13-溫度傳感器，14-支架，15-內管，16-外管，17-移動套，18-滑塊，19-軸承組一，20-弧形滑道，21-軸承組二，22-端蓋，23-密封圈一，24-定位螺母一，25-防塵蓋，26-密封圈二，27-定位螺母二，28-間隔支架安裝位，29-迎風段，30-端部縮進，31-導風段，101-永磁碟一，102-永磁碟二，103-中間盤，201-導體盤一，202-導體盤二，203-間隔支架，501-導體一，502-導體二。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步說明：

見圖1，是本發明一種防止過熱的風冷型永磁渦流柔性調速裝置實施例結構示意圖，包括永磁轉子1、導體轉子2、主軸3和氣隙調節機構4，永磁轉子1中設有永磁碟一101、永磁碟二102和中間盤103，導體轉子2中設有導體盤一201、導體盤二202和間隔支架203，導體盤一201與導體盤二202的背側面均設有主散熱片8，導體盤一201與導體盤二202的相對內側面均設有導體5，在導體一501與永磁碟一101的耦合面之間，以及導體二502與永磁碟二102的耦合面之間分別設有氣隙6，導體一501與導體二502的相對內側面分別設有副散熱片9，氣隙調節機構4上設有擺臂7與電動執行器相連，氣隙調節機構4的作用是將電動執行器的旋轉運動轉變為永磁轉子的軸向運動，從而實現氣隙6尺寸的調節，進而調節裝置的輸出轉速和扭矩。

氣隙調節機構4中包括內管15、外管16、移動套17和滑塊18，移動套17設於主軸3上，移動套17的一端連接永磁碟二102，移動套17與外管16的內孔之間設有軸承組一19；內管15設於主軸3上，內管15外表面上設有弧形滑道20，內管15與主軸3之間設有軸承組二21；外管16的外壁上設有滑塊18，當外管16與內管15套裝後，滑塊18與弧形滑道20對應配合。軸承組一19的外側設有端蓋22，端蓋22與移動套17之間設有密封圈一23，軸承組一19的內側設有定位螺母一24，定位螺母一24設於移動套17的另一端。軸承組二21的外側設有防塵蓋25，防塵蓋25與主軸3之間設有密封圈二26，軸承組二21的內側設有定位螺母二27，定位螺母二27設於主軸3上。此結構緊湊，動作流暢，能實現氣隙的在線調節，採用自潤滑軸承能實現裝置的長期穩定運行。

為了進一步減少溫升對永磁渦流柔性調速裝置安全運行的影響，在氣隙調節機構4的外表面設有安裝溫度傳感器13的支架14，溫度傳感器13採用快速紅外溫度傳感器、雷射溫度傳感器或紅外雙色測溫儀中的任一種均可，德國IMPAC公司的IN 5-H plus快速紅外測溫儀具有10毫秒的響應速度，適用於測量已做噴漆、塗層或陽極氧化處理的金屬材料的表面溫度，實施例中作為首選。

見圖2，是本發明副散熱片安裝狀態結構示意圖，副散熱片9按圓周方向排列於導體5邊緣的非耦合面積上，具體位於間隔支架安裝位28的間隔處，不影響導體與永磁轉子的耦合，又因直接連接導體，故可快速將導體上的熱量散出。副散熱片9採用鋁合金材質或銅材質。

見圖3，是本發明副散熱片實施例一結構示意圖，副散熱片9包括底板10和鰭片11，多個鰭片11平行垂直排列於底板10上，鰭片11的前後端部不齊，局部鰭片端部縮進30，一方面空出安裝螺絲的位置，另一方面能改善風在鰭片表面的流動狀態，帶走更多的熱量。

見圖4，是本發明副散熱片實施例二結構示意圖，多個鰭片11平行垂直排列於底板10上，鰭片11延長線與底板10的中心軸線形成迎風向的夾角α，此角度為5°~45°，其目的是對風起到導向作用，提高風在鰭片表面流過的速度，帶走更多的熱量，提高散熱效率。

見圖5，是本發明副散熱片實施例三結構示意圖，多個鰭片11平行垂直排列於底板10上，鰭片11的前端設有前曲的迎風段29，其目的是減少風阻，起到降低噪聲的作用。

見圖6，是本發明副散熱片實施例四結構示意圖，多個鰭片11平行垂直排列於底板10上，鰭片11的前端設有前曲的迎風段29，迎風段29具有銳角邊緣，目的是減少迎風側的風阻，減少能耗，同時也能減輕裝置旋轉時產生的噪聲。

見圖7，是本發明副散熱片實施例四結構示意圖，多個鰭片11平行垂直排列於底板10上，鰭片11的前端設有前曲的迎風段29，鰭片的後端設有後曲的導風段31，可利於改善風在鰭片上的流動狀態，降低噪聲，提高散熱效率。

上述實施例中，在鰭片11的前端、後端和/或頂部均可設有消聲的缺口12，經實踐證明，缺口12對降低設備運行噪聲有很好的輔助作用，但也存在不足，比如加工複雜、成本較高，具體可根據情況採用。

以上實施例僅是為詳細說明本發明的目的、技術方案和有益效果而選取的具體實例，但不應該限制本發明的保護範圍，凡在不違背本發明的精神和原則的前提下，所作的種種修改、等同替換以及改進，均應落入本發明的保護範圍之內。