永磁調速器氣隙調節裝置的製作方法

2023-08-02 11:43:36

專利名稱：永磁調速器氣隙調節裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及永磁調速器。具體地說涉及對永磁調速器氣隙的調節。
背景技術：
美國馬格納福斯公司1998年2月20閂提出的發明專利ZL98802726.7公開了一種永磁
調速器，其結構如圖l，主要由導體轉子、永磁轉子和氣隙調節裝置組成。安裝在原動機和
負載機之間，可以根據負載機系統運行工藝的需要，通過氣隙調節裝置調節銅轉子和永磁轉
子之間的氣隙大小來改變負載機的轉速，而電機保持恆定的轉速不變。
該永磁調速器的氣隙調節裝置包括兩個推拉機構。第一推拉機構(見圖1-2)10為筒形凸輪 機構，內筒11上有一組凸輪滾柱12沿徑向朝外突入外筒13的弧形凸輪槽14內，外筒13與 基礎固定聯接一叉臂15，阻止其轉動，只允許其沿軸嚮往復運動。內筒11向外突出一致動 臂16，通過操縱此臂16使內筒11轉動，內筒11上的凸輪滾柱12便通過外筒13上的凸輪 槽14推動外筒13在軸向運動，由此給與外筒13固定聯接的磁轉子21-22的第一個提供軸向 力。
第二推拉機構(見圖3-4)為定中安裝在第五轉子23上的一組搖臂24，這些搖臂24兩端的 凸輪槽內各安裝著在其中運動的凸輪滾柱25，滾柱25分別安裝在與磁轉子21-22固定而又突 出磁轉子21-22的塊件26上。當接受軸向力的磁轉子22靠近或離開第五轉子23改變氣隙27' 時，它就推或拉動搖臂24在螺栓28上擺動，搖臂24的另一端隨之拉或推動磁轉子21靠近 或離開第五轉子23，同樣的改變氣隙27。
兩個推拉機構結合作用，在外部電動執行機構推拉致動臂16時，氣隙27-27'得到相同的 改變。
但是，上述的氣隙調節裝置存在下述缺陷
1. 結構比較複雜。筒形凸輪結構內外筒之間有多個凸輪和凸輪槽配合，四個搖臂的八個 端部凸輪槽分別與八個凸輪滾柱配合，多處運動節點，運動可靠性必然降低。內外筒之間的 凸輪和凸輪槽、搖臂的凸輪槽和凸輪滾柱均須協調一致，運動協調難度大，很容易發生局部 過度磨損、卡住甚至發生損壞零部件的故障。
2. 製造成本高。筒形凸輪結構由內外筒套裝，徑向尺寸必然較大，材料用量多，材料費 成本就高；這部分質量承載在輸出軸上，使得輸出軸尺寸也相應增大，更增加了材料費用。 內筒上的多處凸輪槽、內筒外筒的大尺寸階梯形內孔、搖臂的多處運動節點都需要較多的機 械加工工作量，且內筒上的凸輪槽，位於圓柱面上，需採用專門的工具機加工，加工費用較高。 所以，這種推拉機構製造成本較高。
3. 製造難度大。內筒上的多個凸輪槽必須均勻分布，與凸輪的配合也須嚴密，否則就會
3運動不暢，甚至卡死，那麼，凸輪槽的加工精度要求就高，加工難度大；凸輪機構的裝配要 求也較高，搖臂上的凸輪槽與凸輪滾柱的裝配更是要互相協調，精密配合。所以，這種推拉 機構不易製造。
上述缺陷的存在，降低了整個永磁調速器的可靠性，也影響這種新技術的廣泛推廣。
實用新型內容
本實用新型的目的在於提供一種新的永磁調速器氣隙調節裝置，包括一個擺杆機構和一 組齒輪齒條機構。
擺杆機構包含內筒、外筒、推力軸承組、驅動擺杆及門型支架。內筒套裝在永磁調速器 的輸出軸上，可以在該軸上滑動，且與該軸一起轉動，其一端與磁轉子的第一個用螺釘固定 聯接。推力軸承組外圈安裝在外筒內，內圈安裝在內筒的外圓柱面上。外筒只沿軸向移動， 而不隨輸出軸轉動。外筒的外圓柱面上垂直於軸線對稱安裝兩個外凸座式銷。驅動擺杆為一 叉狀部件，其叉狀端處的長圓形沉孔接納上述的兩個外凸座式銷的銷軸在其中運動，以驅動 外筒、內筒在所安裝的軸上運動；其中部套裝於固定在與門形支架固定聯接的座式銷上，並 以此座式銷軸為支點在水平面內擺動；其另一桿狀端頭可安裝任何形式的電動執行機構，例 如電動推桿，使其在水平面內擺動。門形支架安裝在基礎上，承擔驅動擺杆擺動所需的力。
齒輪齒條機構包含中間轉盤、齒條、齒輪及齒輪軸。中間轉盤安裝在永磁調速器的輸出 軸上，兩個磁轉子之間，其上環形均布安裝一組齒輪、齒輪軸，每個齒輪中心孔滑動安裝在 齒輪軸上，這些齒輪中心線在一個平面內且垂直於中間轉盤的軸線；與每個齒輪嚙合平行安 裝兩個齒條，分別與上述的兩個磁轉子之一的平面垂直，用螺釘固定聯接。
當磁轉子的第一個接受第一推拉機構中驅動擺杆的推或拉力時，安裝在其上的齒條便推 或拉動齒輪轉動，與齒輪嚙合的另一齒條則拉或推動另一磁轉子向相反的方向等量運動。
上述技術方案與發明專利ZL98802726.7公開的永磁調速器相比，其有益效果是結構簡
單可靠，製造成本低且容易製造，使用中維護少。


圖1是現有技術的永磁調速器的筒形凸輪和相關叉臂的透視圖。
圖2是現有技術的永磁調速器的縱剖圖。
圖3是現有技術的永磁調速器的永磁轉子和氣隙調節裝置的平面圖，示明的是兩個磁轉 子處於窄氣隙位置。
圖4是現有技術的永磁調速器的永磁轉子和氣隙調節裝置的平面圖，示明的是兩個磁轉 子處於寬氣隙位置。
圖5是安裝有本實用新型氣隙調節裝置的永磁調速器的縱剖圖。
圖6是圖5中H-H剖面視圖，示明的是驅動擺杆與外筒聯接和安裝的情形。
圖7是圖5中R-R剖面的放大視圖，示明的齒輪齒條機構嚙合情形。
圖8是圖5中E-E剖面的放大視圖。
4圖9是安裝有本實用新型氣隙調節裝置的永磁調速器的永磁轉子的平面圖，示明的是兩 個磁轉子處於窄氣隙位置。
圖IO是安裝有本實用新型氣隙調節裝置的永磁調速器的永磁轉子的平面圖，示明的是兩 個磁轉子處於寬氣隙位置。
具體實施方式
參照附圖5-10。
擺杆機構包含內筒31、外筒32、推力軸承組33、驅動擺杆34及門型支架35。內筒31 套裝在永磁調速器的輸出軸上，與兩個磁轉子的第一個用一組螺釘36固定聯接。推力軸承組 33安裝在內筒31和外筒32之間，外筒32外圓柱面上垂直於軸線對稱安裝兩個外凸座式銷 37、 38。驅動擺杆34為一叉狀部件，其叉狀端部設有孔口面向叉內的同軸線的長圓形沉孔 34a，該長圓形沉孔34a長度方向與該驅動擺杆34的長度方向相一致，以容納固定安裝在外 筒32上的兩個座式銷37、 38在其內滑動，以驅動外筒32、內筒31在所安裝的軸上運動； 其中部套裝於固定在與門形支架35固定聯接的座式銷軸39上，並以此座式銷軸39為支軸在 水平面內擺動；其另一桿狀端頭34b穿過門式支架35上的長方孔向外伸出，該杆狀端34b可 安裝任何形式的電動執行機構，例如電動推桿，使其在水平面內擺動。門形支架35安裝在基 礎上，承擔驅動擺杆34擺動所需的力。
齒輪齒條機構包含中間轉盤23、齒條41、齒輪42及齒輪軸43。中間轉盤23由套蓋44、 螺釘45將其固定安裝在永磁調速器輸出軸上的兩個磁轉子之間，其上環形均布安裝一組齒輪 42，這些齒輪中心線在一個平面內且垂直於中間轉盤23的軸線，齒輪軸43自中間轉盤23的 外圓柱面上向中心軸線垂直延伸的孔46裝入，穿過齒輪42中心孔，將齒輪42安裝到中間轉 盤23上，而在孔46的口端有一段螺紋，裝入塗有粘結膠的止推螺釘47，來防止齒輪軸43 的脫出。與每個齒輪42嚙合安裝兩根齒條41、 41'，分別與上述的兩個磁轉子21、 22之一 的平面垂直，安裝入沉孔48由螺釘49固定聯接。此齒輪齒條機構使磁轉子22接受軸向力通 過一齒條41'推或拉動齒輪42轉動時，另一齒條41則帶動磁轉子21向與磁轉子22運動方
向相反的方向等量運動。
當驅動擺杆34在電動執行機構驅使下做推或拉動調節器的內筒31時，磁轉子與導體轉
子之間的氣隙27、 27，在上述擺杆機構和齒輪齒條機構的作用下同時變寬或變窄。
權利要求1.永磁調速器氣隙調節裝置，它包括與永磁調速器的第一個磁轉子相聯接的擺杆機構；一組齒輪齒條機構，與每個齒輪嚙合平行安裝的兩個齒條分別與永磁調速器的兩個磁轉子之一的平面垂直聯接；其特徵是擺杆機構推/拉動與其聯接的永磁調速器的磁轉子的第一個，改變該磁轉子與其所面對的導體轉子之間的氣隙；同時通過齒輪齒條機構拉/推磁轉子的第二個，使其與永磁調速器的磁轉子的第一個一致的但是沿軸向依相反的方向移動來相同的改變與其所面對的導體轉子之間的氣隙。
2. 根據權利要求1所述的永磁調速器氣隙調節裝置，其特徵是所述的擺杆機構 包括安裝成只沿軸向運動的外筒。
3. 根據權利要求1所述的永磁調速器氣隙調節裝置，其特徵是所述的擺杆機構 包括套裝在永磁調速器的輸出軸上並隨該軸一起轉動的內筒，該內筒還可沿軸向運動。
4. 根據權利要求1所述的永磁調速器氣隙調節裝置，其特徵是所述的擺杆機構 包括推力軸承，其外圈安裝在所述的外筒內，其內圈安裝在所述的內筒上。
5. 根據權利要求1所述的永磁調速器氣隙調節裝置，其特徵是所述的擺杆機構 包括安裝成在水平面內擺動的叉形狀驅動擺杆，可操縱的擺動此驅動擺杆使外筒沿軸向 運動，由此調節所述的氣隙的大小。
6. 根據權利要求5所述的永磁調速器氣隙調節裝置，其特徵是在所述的驅動擺 杆叉形狀端，與外筒的聯接包括驅動擺杆叉形狀端的長圓形沉孔和沿此長圓形沉孔運動 的座式銷的銷軸。
7. 根據權利要求1所述的永磁調速器氣隙調節裝置，其特徵是所述的齒輪齒條 機構包括中間轉盤，它安裝在永磁調速器的輸出軸上，位於兩個磁轉子中間。
8. 根據權利要求1所述的永磁調速器氣隙調節裝置，其特徵是所述的齒輪齒條 機構包括多個齒條、齒輪及齒輪軸，每個齒輪中心孔滑動安裝在齒輪軸上，然後再安裝 在中間轉盤上。
9. 根據權利要求7所述的永磁調速器氣隙調節裝置，其特徵是所述的中間轉盤 上有一組均布的自外圓柱面向中心軸線垂直延伸的齒輪軸安裝孔，且這一組孔的中心線 在一個垂直於中間轉盤軸線的平面內。
10. 根據權利要求9所述的永磁調速器氣隙調節裝置，其特徵是所述的每個齒輪 軸安裝孔的孔口有一段螺紋，以安裝塗有粘結膠的止推螺釘。
專利摘要永磁調速器氣隙調節裝置，它包括與永磁調速器的第一個磁轉子相聯接的擺杆機構和一組(兩個以上)齒輪齒條機構。與每個齒輪嚙合平行安裝兩個齒條，分別與永磁調速器的兩個磁轉子的平面垂直聯接；擺杆機構推/拉移動與其聯接的永磁調速器的磁轉子的第一個，改變該磁轉子與其所面對的導體轉子之間的氣隙；同時通過齒輪齒條機構拉/推所述磁轉子的第二個，使其與永磁調速器的磁轉子的第一個一致的但是沿軸向依相反的方向移動，來相同的改變與其所面對的導體轉子之間的氣隙。
文檔編號H02K49/00GK201369666SQ200820161979
公開日2009年12月23日 申請日期2008年10月24日 優先權日2008年10月24日
發明者(請求不公開姓名) 申請人:白玉生;王向東