永磁離合型調速器的製作方法

2023-05-30 08:49:17

本發明涉及永磁調速技術領域，尤其涉及一種永磁離合型調速器。

背景技術：

在我國，離合器與制動器大量應用的是摩擦式或電磁式工作原理。隨著永磁材料的發展，利用永磁體替代電勵磁，不僅可以節約電源，而且可以減小產品體積，提高產品的機電性能，目前永磁聯軸器已應用於泵、反應釜等無洩漏設備中。

永磁離合器是靠永磁體的磁力耦合作用工作的，其結構與永磁聯軸器類似。永磁體提供準確的磁場強度用於產生額定轉矩，由於磁場強度是固定值，結果轉矩也是常數。合理設計離合器尺寸可傳遞固定的轉矩，當超過額定轉矩時離合器滑脫。重新排列磁極結構可實現有限的轉矩變化，可調整到額定轉矩以下30-40%。

中國專利CN200720129993公開了「一種利用磁力傳動技術實現主從動件運動的永磁離合器」，它主要是利用磁力傳動技術，採用不同極性交錯排列的瓦片狀高性能永磁材料組成環狀內、外磁體，並通過外力作用使外磁體在軸向限位運動，形成內、外磁體間的結合或分離，從而實現永磁離合器的傳動。它在穩態工作狀態時不耗能，同結合或脫離所需操縱力小，能夠適用於各種形式結合或分離的執行機構；同時，從動件間無直接接觸，不存在摩擦，可以起到一定的隔振、減振功能。其結構簡單、傳動效率高，傳動平穩，結合迅速、分離徹底，可作為各類自動控制系統中的執行元件，有著良好的應用前景。此方案有利於實現永磁離合器的自動控制操作，使離合器靈活地工作在結合位、分離位或調速位上，但是受其結構限制，自鎖功能不太可靠，無法用於調速場合。

中國專利CN201420707955公開了「一種節能型永磁柔性離合器」，包括導體盤、永磁碟、輸入側輪轂和輸出軸，導體盤與輸入側輪轂相連，永磁碟位於輸出軸側，導體盤與永磁碟之間設有氣隙，輸出軸上設有執行器輪轂，執行器輪轂通過間隔套管與永磁碟相連接，執行器輪轂外側設有軸承，軸承位於軸承座中，軸承座的外壁與撥杆機構的執行杆鉸接。所述輸出軸上設有限定永磁碟移動距離的中心盤，中心盤設有兩塊，分別對應前極限位置和後極限位置。在使離合器在滿足離合作用的前提下，能兼具有節能、隔振、柔性啟動、過載保護等諸多優點，有利於減少電機啟動時的阻力，減輕噪聲。該方案採用簡捷的盤式結構，有利於提高傳遞扭矩，方便實現永磁離合器的自動控制操作，但是受其結構限制，也是自鎖功能不太可靠，不能有效保證調速場合中某一氣隙值的長期穩定。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種永磁離合型調速器，採用具有自鎖功能的蝸輪蝸杆氣隙調節機構，實現氣隙的自動快速調節功能，滿足調速器和離合器的功能切換，減少結構體積，尤其是減少設備長度，降低製造成本，進一步提高氣隙調節動作的可靠性。

為了實現上述目的，本發明的技術方案是這樣的：

永磁離合型調速器，結構中包括永磁傳動機構和氣隙調節機構，所述永磁傳動機構中包括永磁碟和導體盤，永磁碟與導體盤之間設有氣隙，所述永磁離合型調速器連接在電機與負載之間，所述氣隙的寬度通過氣隙調節機構推拉永磁碟調節，所述氣隙調節機構中包括箱體、主軸、蝸輪、蝸杆、前軸承座、後軸承座、移動套、絲母套和迴轉絲槓，所述主軸貫穿箱體，主軸與箱體前側板之間設有前軸承座，主軸與前軸承座之間設有移動套，所述主軸通過後軸承座與箱體後側板相連，所述移動套前側連接永磁碟，所述移動套後側經推板與絲母套相連，所述推板與箱體相連，所述絲母套與迴轉絲槓的螺紋相嚙合，所述迴轉絲槓連接蝸輪，與蝸輪嚙合的蝸杆由執行器驅動；所述後軸承座上設有軸承壓蓋和密封蓋，所述軸承壓蓋與推板之間設有限位凸臺。

所述後軸承座內設有由角接觸軸承與深溝球軸承構成的軸承組合，所述角接觸軸承成對設於襯套內，襯套上設有油道與後軸承座上的注油孔相連通。

所述永磁碟的結構中包括磁碟一和磁碟二，磁碟一與磁碟二之間設有中心盤，磁碟一連接齒條一，磁碟二連接齒條二，齒條一與齒條二分別與設於中心盤上的惰輪相嚙合，所述惰輪沿圓周方向分布在中心盤上，惰輪數量為3~6個，當磁碟二受移動套推動時，磁碟一與磁碟二作相向移動。

所述中心盤與主軸通過方鍵連接，中心盤的一側與主軸的軸肩之間設有限位套，中心盤的另一側連接軸端定位套。

所述方鍵的數量為4~6個。

所述軸端定位套與主軸通過螺紋相連接，軸端定位套上配有頂絲。

所述前軸承座與箱體前側板之間設有直線軸承。

所述密封蓋與主軸之間設有迷宮密封圈。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1）採用了通用性強且具有自鎖性能的蝸輪蝸杆調節機構，能實現氣隙的快速調節，且滿足裝置在調速器和離合器兩種功能之間的切換，使永磁調速器的應用得到擴展。

2）調速器結構體積大為減少，尤其是減少了設備長度，相對於現有的內外筒凸輪式結構，降低了製造成本，同時蝸輪蝸杆式調節機構更容易檢查和維護，機構動作更可靠，具有較高的安全可靠性。

3）本發明的氣隙調節機構可配合電動執行器、液壓馬達、氣動馬達等驅動方式，適用於多種電機傳動環節，配合遠程控制系統，可研發出適用各種場合的智能永磁傳動產品，具有廣闊的市場前景，極具應用價值。

附圖說明

圖1是本發明實施例結構示意圖；

圖2是本發明實施例中的中心盤結構示意圖。

圖中：1-永磁傳動機構，2-氣隙調節機構，3-箱體，4-主軸，5-蝸輪，6-蝸杆，7-前軸承座，8-後軸承座，9-移動套，10-迴轉絲槓，11-絲母套，12-箱體前側板，13-箱體後側板，14-推板，15-直線軸承，16-中心盤，17-惰輪，18-迷宮密封圈，19-軸承壓蓋，20-密封蓋，21-限位凸臺，22-角接觸軸承，23-深溝球軸承，24-襯套，25-油道，26-方鍵，27-限位套，28-軸端定位套，29-頂絲，101-永磁碟，101A-永磁碟一，101B-永磁碟二，102-導體盤，102A-導體盤一，102B-導體盤二，103-齒條一，104-齒條二,105A-導體一，105B-導體二，106-氣隙。

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、圖2，是本發明永磁離合型調速器實施例結構示意圖，結構中包括永磁傳動機構1和氣隙調節機構2，永磁傳動機構1中包括永磁碟101和導體盤102，導體盤一102A上設有導體一105A，導體盤二102B上設有導體二105B，永磁碟101和導體盤102之間設有氣隙106，該永磁離合型調速器連接在電機與負載之間，氣隙的寬度通過氣隙調節機構2推拉永磁碟來調節，此裝置採用永磁傳動原理工作，當導體盤與永磁碟相對轉動時，導體盤上的導體切割永磁碟的磁力線，在導體中產生渦流，進而產生與永磁碟磁場相反的感生磁場，從而實現扭矩的傳遞。

氣隙調節機構2中包括箱體3、主軸4、蝸輪5、蝸杆6、前軸承座7、後軸承座8、移動套9、絲母套11和迴轉絲槓10，主軸4貫穿箱體3，主軸4與箱體前側板12之間設有前軸承座7，主軸4與前軸承座7之間設有移動套9，主軸4通過後軸承座8與箱體後側板13相連，移動套9前側連接永磁碟101，移動套9後側經推板14與絲母套11相連，推板14與箱體3連接固定，絲母套11與迴轉絲槓10的螺紋相嚙合，迴轉絲槓10連接蝸輪5，與蝸輪5嚙合的蝸杆6由執行器驅動。

氣隙調節機構2的動作過程是：執行器帶動蝸杆6，蝸杆6驅動蝸輪5，蝸輪5帶動迴轉絲槓10旋轉，迴轉絲槓10使絲母套11直線移動，絲母套11帶動移動套9軸向移動推動永磁碟101軸向移動，實現通過執行器的旋轉運動控制沿軸向移動的氣隙大小的調節。

後軸承座8上設有軸承壓蓋19和密封蓋20，軸承壓蓋19與推板14之間設有限位凸臺21，原則上，限位凸臺21設於軸承壓蓋19或推板14上任一處均可，實施例中，限位凸臺21設於軸承壓蓋19上，其目的是作為推板14的極限位置的限位，避免發生碰撞和刮擦。

永磁碟101的結構中包括磁碟一101A和磁碟二101B，磁碟一與磁碟二之間設有中心盤16，磁碟一連接齒條一103，磁碟二連接齒條二104，齒條一103與齒條二104分別與設於中心盤上的惰輪17相嚙合，惰輪17沿圓周方向分布在中心盤16上，惰輪17的數量為3~6個。導體盤102的結構中包括導體盤一102A和導體盤二102B，當磁碟二101B受移動套9推動時，能實現磁碟一101A和磁碟二101B作相向移動，進而實現磁碟一101A和導體盤一102A之間以及磁碟二101B和導體盤二102B之間氣隙的同步調節。

後軸承座18內設有由角接觸軸承22與深溝球軸承23構成的軸承組合，角接觸軸承22成對設於襯套24內，襯套24上設有油道25與後軸承座18上的注油孔相連通，該軸承組合有利於克服軸向力，減少軸向竄動對氣隙的影響，保證裝置的長期安全穩定運行。

中心盤16與主軸4通過方鍵26連接，中心盤的一側與主軸的軸肩之間設有限位套27，中心盤的另一側連接軸端定位套28。為了保證安全的傳遞扭矩，方鍵26的數量為4~6個為宜。軸端定位套28與主軸4是通過螺紋相連接的，軸端定位套28上配有頂絲29，頂絲29用於實現軸端定位套28與主軸4之間的固定，避免中心盤16發生軸向竄動。

前軸承座7與箱體前側板12之間設有直線軸承15，保證前軸承座7沿軸向前後移動順暢，減輕阻力。密封蓋20上設有迷宮密封圈18，其目的是防止灰塵或其他異物進入箱體3內，有利於保證裝置的長期穩定運行。

以上所述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。