一種永磁傳動裝置以及泵的製作方法
2023-08-08 07:02:36
本實用新型涉及永磁渦流傳動技術領域，尤其是涉及一種永磁傳動裝置以及泵。
背景技術：
永磁渦流傳動技術在諸多工業領域具有廣泛的應用前景。該技術並非只是簡單地利用磁體的同性相斥、異性相吸的原理，它是傳動技術、材料技術、製造技術的集成。21世紀的製造應符合節能和生態環保，與人友好的綠色產品，永磁渦流傳動技術正是適應這一發展態勢應運而生的。
目前，永磁傳動裝置主要由銅轉子、永磁轉子和控制器三個部分組成；一般，銅轉子與電機軸連接，永磁轉子與工作機的軸連接；銅轉子和永磁轉子之間有空氣間隙(稱為氣隙)，而沒有傳遞扭矩的機械連接。在電機轉動時，銅轉子的銅環上在切割永磁體的磁力線時產生感應渦電流，而感應渦電流的磁場與永磁體的磁場之間的作用力實現了電機與工作機之間的扭矩傳遞。當氣隙減小時，永磁傳動裝置的傳動能力增強；相反，氣隙增大時傳動能力減小。控制器可通過手動或控制信號調節空氣間隙的大小。對於自動控制系統，當控制器接到一個控制信號後，控制器對信號進行識別、計算和轉換後，給其執行元件發出調節指令，執行元件就會調節銅轉子與永磁轉子之間的氣隙，從而改變工作機的工作點，即調節了工作機的轉速和扭矩。
然而，本申請發明人發現，由於永磁渦流傳動裝置對於不同負荷特性的工作機有不同的調速範圍，因此負荷參數的變化以及外來的未知幹擾因素會嚴重影響調速的精確度，從而導致工作機的效率和品質均難以保證。
技術實現要素：
有鑑於此，本實用新型的目的在於提供一種永磁傳動裝置以及泵，以解決現有技術中永磁傳動裝置調速精確度較低，影響工作機效率和品質的技術問題。
本實用新型提供一種永磁傳動裝置，包括：主動盤和從動盤，所述主動盤和所述從動盤之間設置有氣隙；調節機構，所述調節機構與所述主動盤連接，所述調節機構能夠帶動所述主動盤向遠離或靠近所述從動盤的方向移動，並改變所述氣隙的大小；或所述調節機構與所述從動盤連接，所述調節機構能夠帶動所述從動盤向遠離或靠近所述主動盤的方向移動，並改變所述氣隙的大小；傳感器，所述傳感器與所述從動盤遠離所述主動盤的一端連接，所述傳感器用於獲取負載參數；使用時，所述調節機構根據所述傳感器反饋的所述負載參數對所述氣隙的大小進行相應調節，以使所述傳感器獲取的所述負載參數與負載匹配對應。
進一步地，所述調節機構包括：與所述永磁傳動裝置的底座匹配設置的移動組件，且所述移動組件與所述主動盤或所述從動盤連接，所述移動組件還連接有調整電機，所述調整電機用於帶動所述移動組件相對所述底座移動，以對所述氣隙的大小進行相應調節。
更進一步地，所述底座上設置有直線導軌或直線凹槽，所述移動組件能夠在所述直線導軌或所述直線凹槽上移動。
再進一步地，所述移動組件包括：與所述主動盤或所述從動盤連接的託板，以及固定在所述託板底端的滑塊，所述滑塊設置在所述直線導軌或所述直線凹槽上，且能夠沿所述直線導軌或所述直線凹槽移動。
其中，所述調節機構還包括傳動組件，所述傳動組件包括：齒輪，所述齒輪安裝在所述調整電機的輸出軸上；齒條，所述齒條固定在所述底座上；所述齒輪和所述齒條嚙合傳動。
可選地，所述調節機構還包括傳動組件，所述傳動組件包括：絲杆，所述絲杆安裝在所述調整電機的輸出軸上；絲杆螺母，所述絲杆螺母連接在所述移動組件上；所述絲杆螺母和所述絲杆嚙合傳動。
可選地，所述調節機構還包括傳動組件，所述傳動組件包括：主動輪，所述主動輪安裝在所述調整電機的輸出軸上；從動輪，所述從動輪通過同步帶與所述主動輪相連；所述同步帶連接在所述移動組件上；且所述同步帶與所述主動輪和所述從動輪嚙合傳動。
實際使用時，所述永磁傳動裝置還包括：上位機，所述上位機與所述傳感器和所述調整電機分別電連接，所述上位機用於接收所述傳感器反饋的所述負載參數並發送指令至所述調整電機。
具體地，當所述滑塊沿靠近所述主動盤和所述從動盤的方向移動至所述直線導軌或所述直線凹槽的邊緣處時，所述氣隙的寬度為0.1mm。相對於現有技術，本實用新型提供的永磁傳動裝置，通過與從動盤連接的傳感器反饋負載參數，調節機構根據負載參數對氣隙大小進行相應調節，負載參數也隨之改變，直至與負載匹配。由此可以有效提高永磁傳動裝置調速的精確度，裝置抗幹擾能力增強，大大提升了效率和品質。
另一方面，本實用新型還提供了一種泵，包括所述的永磁傳動裝置。
本實用新型提供的泵，能夠根據負載使用需求進行精確調速，實現工況可控的目的，節能效果非常顯著，有效延長使用壽命。且運行的穩定性和可靠性高，支持惡劣的工作環境，大大提升了工作效率。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實用新型實施例提供的一種永磁傳動裝置的主視結構示意圖；
圖2為圖1所示的永磁傳動裝置的俯視結構示意圖；
圖3為本實用新型實施例提供的另一種永磁傳動裝置的俯視結構示意圖；
圖4為本實用新型實施例提供的永磁傳動裝置中一種傳動組件的結構示意圖；
圖5為本實用新型實施例提供的永磁傳動裝置中上位機的結構示意簡圖；
圖6為本實用新型實施例提供的永磁傳動裝置的調節方法的流程示意圖。
附圖標記：
1－主動盤； 2－從動盤； 3－氣隙；
4－調節機構； 5－傳感器； 6－底座；
41－移動組件； 42－調整電機； 61－直線導軌；
411－託板； 412－滑塊； 62－直線凹槽；
43－傳動組件； 431－齒輪； 432－齒條；
433－絲杆； 434－絲杆螺母； 435－主動輪；
436－從動輪； 437－同步帶； 438－被動力輪；
7－上位機。
具體實施方式
下面將結合附圖對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
在本實用新型的描述中，需要說明的是，指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語「第一」、「第二」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「設置」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
圖1為本實用新型實施例提供的一種永磁傳動裝置的主視結構示意圖；圖2為圖1所示的永磁傳動裝置的俯視結構示意圖。
如圖1結合圖2所示，本實用新型實施例提供一種永磁傳動裝置，包括：主動盤1和從動盤2，主動盤1和從動盤2之間設置有氣隙3；調節機構4，調節機構4與主動盤1連接，調節機構4能夠帶動主動盤1向遠離或靠近從動盤2的方向移動，並改變氣隙3的大小；或調節機構4與從動盤2連接，調節機構4能夠帶動從動盤2向遠離或靠近主動盤1的方向移動，並改變氣隙3的大小；傳感器5，傳感器5與從動盤2遠離主動盤1的一端連接，傳感器5用於獲取負載參數；使用時，調節機構4根據傳感器5反饋的負載參數對氣隙3的大小進行相應調節，以使傳感器5獲取的負載參數與負載匹配對應。
相對於現有技術，本實用新型實施例提供的永磁傳動裝置，通過與從動盤2連接的傳感器5反饋負載參數，調節機構4根據負載參數對氣隙3的大小進行相應調節，負載參數也隨之改變，直至與負載匹配。由此可以有效提高永磁傳動裝置調速的精確度，裝置抗幹擾能力增強，大大提升了效率和品質。
此處需要補充說明的是，實際使用中，永磁傳動裝置調節轉速的方式包括控制主動盤1的電流大小，或者調整主動盤1和從動盤2之間的作用距離，即氣隙3的大小，本實用新型實施例採用調節氣隙3達到控制目的，不必對永磁傳動裝置的驅動電機加裝變頻器，消除對永磁傳動裝置的電網造成衝擊。
進一步地，調節機構4包括：與永磁傳動裝置的底座6匹配設置的移動組件41，且移動組件41與主動盤1或從動盤2連接，移動組件41還連接有調整電機42，調整電機42用於帶動移動組件41相對底座6移動，以對氣隙3的大小進行相應調節。採用調整電機42對移動組件41的移動進行控制，達到精確控制的目的，調整電機42能實現更為平穩的柔性啟動或停止。
更進一步地，本實施例的可選方案中，底座6上設置有直線導軌61或直線凹槽62，移動組件41能夠在直線導軌61或直線凹槽62上移動。直線導軌61或直線凹槽62在對移動組件41的調節過程中，能夠保持較好的直線性，在方向上保證了裝置調速的精確度，且直線導軌61或直線凹槽62在結構上可以承擔一定的扭矩，可在永磁傳動裝置連接高負載的情況下實現高精度的轉速調節。
實際應用時，直線導軌61或直線凹槽62與主動盤1或從動盤2的移動方向平行，在保證結構簡單的情況下達到上述高精度調節的目的。
再進一步地，移動組件41包括：與主動盤1或從動盤2連接的託板411，以及固定在託板411底端的滑塊412，滑塊412設置在直線導軌61或直線凹槽62上，且能夠沿直線導軌61或直線凹槽62移動。託板411上可設置永磁傳動裝置的驅動電機等部件，直線導軌61或直線凹槽62數量可以為1條，2條，3條等，甚至更多，在使用中應只採用至少一條直線導軌61與每條直線導軌配合設置的至少1個滑塊412，或者只採用至少一條直線凹槽62與每條直線導軌配合設置的至少1個滑塊412。調整電機42帶動移動組件41移動時，滑塊412與直線導軌61或直線凹槽62的配合能保證較高的定位精度，減少衝擊和振動。
本實施例的可選方案中，調節機構4還包括傳動組件43，傳動組件43包括：齒輪431，齒輪431安裝在調整電機42的輸出軸上；齒條432，齒條432固定在底座6上；齒輪431和齒條432嚙合傳動。使用時，調整電機42驅動齒輪431轉動，由於齒輪431與固定在底座6上的齒條432嚙合傳動，因此會帶動調整電機42移動，隨之帶動與調整電機42連接的託板411通過滑塊412沿直線導軌61或直線凹槽62相對於底座6移動，以使與託板411連接的主動盤1或從動盤2移動，對氣隙3的大小進行調節。齒輪431與齒輪431的傳動結構整體剛性強，結構簡單，響應可靠，滿足對永磁傳動裝置進行精確調節的要求。
圖3為本實用新型實施例提供的另一種永磁傳動裝置的俯視結構示意圖。
如圖3所示，本實施例的另一種可選方案中，調節機構4還包括傳動組件43，傳動組件43包括：絲杆433，絲杆433安裝在調整電機42的輸出軸上；絲杆螺母434，絲杆螺母434連接在移動組件41上；絲杆螺母434和絲杆433嚙合傳動。
進一步地，調整電機42固定在底座6上，絲杆螺母434固定在移動組件41上，調整電機42驅動絲杆433轉動，帶動與絲杆433嚙合傳動的絲杆螺母434移動，從而帶動與絲杆螺母434連接的移動組件41通過滑塊412沿直線導軌61或直線凹槽62相對於底座6移動，以使與託板411連接的主動盤1或從動盤2移動，對氣隙3的大小進行調節。
可選地，絲杆螺母434固定在底座6上，調整電機42固定在移動組件41上，調整電機42驅動絲杆433轉動，通過與絲杆螺母434嚙合傳動，調整電機42帶動移動組件41通過滑塊412沿直線導軌61或直線凹槽62相對於底座6移動，以使與託板411連接的主動盤1或從動盤2移動，對氣隙3的大小進行調節。
同樣的，絲杆螺母434和絲杆433的傳動結構整體剛性強，結構簡單，響應可靠，滿足對永磁傳動裝置進行精確調節的要求。
圖4為本實用新型實施例提供的永磁傳動裝置中一種傳動組件的結構示意圖。本實施例的另一種可選方案中，調節機構4還包括傳動組件43，傳動組件43包括：主動輪435，主動輪435安裝在調整電機42的輸出軸上；從動輪436，從動輪436通過同步帶437與主動輪435相連；同步帶437連接在移動組件41上；且同步帶437與主動輪435和從動輪436嚙合傳動。
進一步地，調整電機42和從動輪436都固定在底座6上，此時同步帶437被優選為與主動盤1或從動盤2的移動方向平行設置，調整電機42提供主動輪435轉動的動力，主動輪435將轉動力通過同步帶437傳遞到從動輪436，帶動與同步帶437連接的移動組件41通過滑塊412沿直線導軌61或直線凹槽62相對於底座6移動，以使與託板411連接的主動盤1或從動盤2移動，對氣隙3的大小進行調節。
或者，調整電機42和從動輪436都固定在託板411上，安裝被動力輪438在底座6上，被動力輪438可位於同步帶437的內側(即被同步帶437環繞在內側)，也可位於同步帶437的外側，達到相同的運動傳遞效果，圖4為被動力輪438安裝在同步帶437外側的結構示意圖。當被動力輪438位於同步帶437的外側時，同步帶437的設置為雙面均帶齒同步帶。調整電機42提供主動輪435轉動的動力，主動輪435將轉動力通過同步帶437傳遞到從動輪436和被動力輪438，同步帶437與被動力輪438發生滾動運動，帶動移動組件41通過滑塊412沿直線導軌61或直線凹槽62相對於底座6移動，以使與託板411連接的主動盤1或從動盤2移動，對氣隙3的大小進行調節。
上述傳動結構傳遞過程準確可靠，可獲得恆定的速比，傳動平穩，滿足對永磁傳動裝置進行精確調節的要求。
圖5為本實用新型實施例提供的永磁傳動裝置中上位機的結構示意簡圖。
如圖5所示，本實用新型實施例的可選方案中，永磁傳動裝置還包括：上位機7，上位機7與傳感器5和調整電機42分別電連接，上位機7用於接收傳感器5反饋的負載參數並發送指令至調整電機42。用上位機7接收傳感器5反饋的負載參數，並結合負載情況發送相應調節指令至調整電機42，實現永磁傳動裝置調節的自動控制，系統響應快。
實際生產製造時，本實用新型實施例提供的永磁傳動裝置中，當滑塊412沿靠近主動盤1和從動盤2的方向移動至直線導軌61或直線凹槽62的邊緣處時，氣隙3的寬度為0.1mm。此過程中，結合調整電機42對移動距離的精確控制，可防止主動盤1與從動盤2相撞，小氣隙可實現超大扭矩傳遞。
進一步地，調整電機42優選為步進電機或伺服電機，以達到精確控制的目的，從上述實施例中可以看出，調整電機42可位於託板411上，布置在永磁傳動裝置的驅動電機四周，也可單獨位於底座上，在此不做限定。
圖6為本實用新型實施例提供的永磁傳動裝置的調節方法的流程示意圖。
如圖6所示，本實用新型還提供一種永磁傳動裝置的調節方法，包括如下步驟：根據負載情況計算目標負載參數；通過傳感器5獲取的第一負載參數，將第一負載參數與目標負載參數進行對比；根據對比結果並通過調節機構4對主動盤1和從動盤2之間的氣隙3的大小進行相應調節，第一負載參數隨之變化；通過傳感器5獲取改變後的第二負載參數；若第二負載參數不等於目標負載參數，則調節機構4重複對氣隙3的大小進行相應的調節；若第二負載參數等於目標負載參數，則完成永磁傳動裝置的調節。
實際使用時，可以採用上位機7計算目標負載參數，並將第一負載參數與目標負載參數進行對比，再根據對比結果發送指令至調節機構4中的調整電機42，按上述實施例中的調整方式對氣隙3的大小進行相應調節。
上述實施例中提及的各組件及部件都設置為獨立模塊，有利於系統的可靠行，方便維修。各組件及組件的配合使用，進一步實現精確控制。
本實用新型實施例還提供了一種泵，包括本實施例提供的永磁傳動裝置。
本實用新型實施例提供的泵，安裝有本實施例提供的永磁傳動裝置，對於永磁傳動裝置的具體結構詳見上述描述，此處不再贅述。本實施例提供的包括永磁傳動裝置的泵可以為多種形式的泵，在此不作限制，例如磁力驅動泵、自吸泵、高溫保溫泵、立式管道泵、旋渦泵、循環泵等。本實用新型實施例提供的泵能夠根據負載使用需求進行精確調速，實現工況可控的目的，節能效果非常顯著，有效延長使用壽命。且運行的穩定性和可靠性高，支持惡劣的工作環境，大大提升了工作效率。
最後應說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的範圍。