專利名稱：一種磁流變液軟啟動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁流變液軟啟動裝置，尤其適用于原動機和工作機之間的啟動和傳動。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的機械啟動裝置，離合器僅有開、關(guān)兩種狀態(tài)，在起動過程中易產(chǎn)生機械沖擊，對機械裝置的壽命影響較大，特別是在帶負(fù)載啟動的場合，沖擊尤其明顯。并且當(dāng)用電機作為原動機時，還會在啟動過程中會產(chǎn)生強大的沖擊電流，造成供電系統(tǒng)負(fù)荷過大，對電網(wǎng)產(chǎn)生污染。近幾年來，由于磁流變液優(yōu)越的流變特性，在減震和控制方面已經(jīng)有了一定的應(yīng)用，在軟啟動和傳動領(lǐng)域也開始快速發(fā)展。美國專利US005896965，Magnetorheological fluid fan clutch磁流變扇形離合器，公布了一種磁流變單盤式離合器，采用磁流變液作為動力傳遞介質(zhì)，通過電磁線圈產(chǎn)生磁場改變其流變特性，實現(xiàn)了軟啟動功能。美國專利 US005779013，Torque transfer apparatus using magnetorheological fluids (磁流變液轉(zhuǎn)矩傳動裝置)，公布了一種多盤式轉(zhuǎn)矩傳遞裝置，用多盤代替單盤，有多個圓盤徑向間隙里的磁流變液參與動力傳遞，能傳遞較大的轉(zhuǎn)矩。國內(nèi)專利CN1648483A公開了一種腔體式磁流變軟啟動裝置，它是一種單盤雙線圈帶熱管散熱的裝置。國內(nèi)專利CN1523251A公開了一種V字形轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的磁流變無極變速器，采用雙V結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單。這些專利都有一個共同的特點在啟動和傳動過程中一直用磁流變液作為動力傳遞介質(zhì)，從開車到停車磁流變液介質(zhì)都處于工作狀態(tài)。隨著工作時間的增加，會導(dǎo)致磁流變液介質(zhì)的溫度升高，性能降低。對其采取降溫措施，不但增加裝置的復(fù)雜性，更重要的是降低了裝置的可靠性，同時，磁流變液介質(zhì)的性能還會受到其他偶然因素的影響，長時間用磁流變液介質(zhì)傳動，介質(zhì)受偶然因素影響的概率很大，工作過程中產(chǎn)生會出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，情況嚴(yán)重時會導(dǎo)致傳動失效，特別是在大功率傳遞的過程中更加容易出現(xiàn)這種情況。從而導(dǎo)致磁流變軟啟動裝置可靠性很低，在工業(yè)應(yīng)用中受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的是克服已有技術(shù)中的問題，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、啟動平穩(wěn)、可靠性高、避免打滑的磁流變液軟啟動裝置。技術(shù)方案本發(fā)明的磁流變液軟啟動裝置，包括主動軸、與主動軸在同一軸線上的從動軸，主動軸上設(shè)有隔磁輪轂，隔磁輪轂上設(shè)有主動摩擦片和與主動摩擦片相插合的從動摩擦片，從動摩擦片設(shè)在導(dǎo)磁凹槽箱內(nèi)，導(dǎo)磁凹槽箱的外部設(shè)有內(nèi)裝有勵磁線圈的導(dǎo)磁外殼，導(dǎo)磁外殼的兩端分別設(shè)有箱體左側(cè)隔磁板和箱體右側(cè)隔磁板，主動軸經(jīng)主動軸承座固定在箱體左側(cè)隔磁板上，從動軸經(jīng)從動軸承座固定在箱體右側(cè)隔磁板，導(dǎo)磁凹槽箱的右端固定有與從動軸相聯(lián)的右側(cè)導(dǎo)磁板，所述的右側(cè)導(dǎo)磁板內(nèi)側(cè)設(shè)有內(nèi)齒輪，所述的主動軸的后部設(shè)有可與內(nèi)齒輪相嚙合的外齒輪，外齒輪與主動軸滑動配合，主動軸上設(shè)有與外齒輪相配合的滑槽，外齒輪內(nèi)側(cè)的主動軸上設(shè)有固定圓盤，固定圓盤上設(shè)有推移外齒輪的電磁閥；所述的主動摩擦片和從動摩擦片呈梯形。所述的電磁閥包括設(shè)在底座上的電磁鐵和罩在底座上的外殼，外殼內(nèi)設(shè)有與電磁鐵相對的推桿，推桿上套裝有彈簧；所述的電磁閥有一個、兩個、或三個。有益效果由于采用了上述技術(shù)方案，在啟動時用磁流變液介質(zhì)傳遞力矩，當(dāng)啟動平穩(wěn)后再平穩(wěn)過渡到齒輪傳動。既解決了硬啟動的沖擊問題，特別是帶負(fù)載啟動的難題，又保證了在啟動平穩(wěn)以后傳動的可靠性。由于磁流變液工作時間短，可以保證其傳動過程中性能穩(wěn)定，而且在短時間內(nèi)磁流變液介質(zhì)的溫度變化很小，不會出現(xiàn)溫升問題，在裝置中不需要設(shè)計降溫系統(tǒng)，同時，在短時間內(nèi)磁流變液介質(zhì)受偶然因素影響的概率低，可以保證介質(zhì)在工作過程中性能穩(wěn)定，可靠性提高。其優(yōu)點
1.由于勵磁線圈固定在機架上，線圈與空氣直接接觸，散熱性好，不需要電刷等設(shè)備， 無電火花，可以適用于對電火花有特殊要求的場合，如煤礦井下、漂浮有可燃性粉塵的廠房。2.采用磁流變軟啟動和傳統(tǒng)的傳遞方式相結(jié)合的方式，通過增加摩擦片的數(shù)量， 就可以實現(xiàn)大功率的傳遞，其應(yīng)用范圍大。3.啟動時采用磁流變液作為傳動轉(zhuǎn)矩的介質(zhì)，啟動平穩(wěn)后過渡到傳統(tǒng)的齒輪傳動，避開長時間使用磁流變液介質(zhì)的不足之處，保證在工業(yè)應(yīng)用中的可靠性。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是電磁閥的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-主動軸，2-主動軸軸承，3-主動軸承座，4-箱體左側(cè)隔磁板，5-主動摩擦片，6-導(dǎo)磁凹槽箱，7-勵磁線圈，8-導(dǎo)磁外殼，9-隔磁圈，10-從動摩擦片隔磁層， 11-從動摩擦片，12-右側(cè)導(dǎo)磁板，13-箱體右側(cè)隔磁板，14-從動軸承座，15-從動軸承， 16-從動軸，17-右軸承套，18-固定圓盤，19-內(nèi)齒輪，20-外齒輪，21-主動摩擦片隔磁層，22-左軸承套，23-隔磁輪轂，24-密封圈，25-底座，26-電磁鐵，27-彈簧，28-推桿， 29-外殼，A-電磁閥。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的一個實施例作進(jìn)一步的描述
如圖ι所示，磁流變液軟啟動裝置主要由主動軸1、從動軸16、主動摩擦片5、從動摩擦片11、內(nèi)齒輪19和外齒輪20構(gòu)成，從動軸16與主動軸1在同一軸線上，主動軸1上設(shè)有截面呈工字形的隔磁輪轂23，隔磁輪轂23截面也可以是U字形的。隔磁輪轂23上設(shè)有主動摩擦片5和與主動摩擦片5相插合的從動摩擦片11，隔磁輪轂23上設(shè)有固定主動摩擦片5 主動摩擦片隔磁層21，主動摩擦片5和從動摩擦片11呈梯形分布，從動摩擦片的對數(shù)根據(jù)功率大小設(shè)定。從動摩擦片11設(shè)在導(dǎo)磁凹槽箱6內(nèi)，導(dǎo)磁凹槽箱6內(nèi)設(shè)有固定從動摩擦片 11的從動摩擦片隔磁層10，導(dǎo)磁凹槽箱6的外部設(shè)有內(nèi)裝有勵磁線圈7的導(dǎo)磁外殼8，導(dǎo)磁外殼8的兩端分別設(shè)有箱體左側(cè)隔磁板4和箱體右側(cè)隔磁板13，主動軸1經(jīng)主動軸承座3 固定在箱體左側(cè)隔磁板4上，主動軸1經(jīng)主動軸軸承2設(shè)在主動軸承座3內(nèi)，主動軸1上設(shè)有固定主動軸軸承2的左軸承套22，從動軸16經(jīng)從動軸承座14固定在箱體右側(cè)隔磁板13， 從動軸16經(jīng)從動軸承15設(shè)在從動軸承座14內(nèi)，從動軸16上設(shè)有固定從動軸承15的右軸承套17，導(dǎo)磁凹槽箱6的右端固定有與從動軸16相聯(lián)的右側(cè)導(dǎo)磁板12，右側(cè)導(dǎo)磁板12內(nèi)側(cè)固定有內(nèi)齒輪19，主動軸1的后部設(shè)有可與內(nèi)齒輪19相嚙合的外齒輪20，外齒輪20與主動軸1滑動配合，主動軸1上設(shè)有與外齒輪20相配合的滑槽，外齒輪20內(nèi)側(cè)的主動軸1 上設(shè)有固定圓盤18，固定圓盤18上設(shè)有推移外齒輪20的電磁閥A，電磁閥A包括設(shè)在底座 25上的電磁鐵沈和罩在底座25上的外殼四，外殼四內(nèi)設(shè)有與電磁鐵沈相對的推桿28， 推桿觀上套裝有彈簧27，如圖2所示，電磁閥A至少有一個、也右以是兩個、或三個。主動軸1通過主動軸承2與主動軸承座3相連，從動軸16通過從動軸承15與從動軸承座14相連，隔磁輪轂23通過鍵和主動軸1相連，導(dǎo)磁凹槽箱6通過螺栓與右側(cè)導(dǎo)磁板12相連，從動軸16經(jīng)連接板與右側(cè)導(dǎo)磁板12螺紋連接在一起。外齒輪20通過滑鍵固定在主動軸1 上，電磁閥A的推桿28和外齒輪20相連，電磁閥A的底座25固定在齒輪推動機構(gòu)固定圓盤18上。。 工作原理在啟動前，內(nèi)齒輪19和外齒輪20處于嚙合狀態(tài)；啟動時，先給電磁鐵沈通電，電磁鐵沈產(chǎn)生磁場吸引推桿觀向左移動使內(nèi)、外齒輪分開，再讓轉(zhuǎn)矩從主動軸1 輸入，然后給勵磁線圈7通電，在勵磁圈磁場的作用下，改變磁流變液介質(zhì)的流變特性，轉(zhuǎn)矩經(jīng)主動摩擦片5、磁流變液介質(zhì)、從動摩擦片11傳到從動件上，最后經(jīng)從動軸16輸出；當(dāng)啟動平穩(wěn)后，電磁鐵26斷電，彈簧27產(chǎn)生彈性力使推桿觀向右移動，推桿觀推動外齒輪 20向右移動直到與內(nèi)齒輪19嚙合。最后勵磁線圈7斷電，磁流變液介質(zhì)呈現(xiàn)牛頓流體特性，停止工作，不在傳遞轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩通過內(nèi)、外齒輪19、20傳動。
權(quán)利要求
1.一種磁流變液軟啟動裝置，包括主動軸1、與主動軸1在同一軸線上的從動軸16，主動軸1上設(shè)有隔磁輪轂23，隔磁輪轂23上設(shè)有主動摩擦片5和與主動摩擦片5相插合的從動摩擦片11，從動摩擦片11設(shè)在導(dǎo)磁凹槽箱6內(nèi)，導(dǎo)磁凹槽箱6的外部設(shè)有內(nèi)裝有勵磁線圈7的導(dǎo)磁外殼8，導(dǎo)磁外殼8的兩端分別設(shè)有箱體左側(cè)隔磁板4和箱體右側(cè)隔磁板13， 主動軸1經(jīng)主動軸承座3固定在箱體左側(cè)隔磁板4上，從動軸16經(jīng)從動軸承座14固定在箱體右側(cè)隔磁板13，導(dǎo)磁凹槽箱6的右端固定有與從動軸16相聯(lián)的右側(cè)導(dǎo)磁板12，其特征在于所述的右側(cè)導(dǎo)磁板12內(nèi)側(cè)設(shè)有內(nèi)齒輪19，所述的主動軸1的后部設(shè)有可與內(nèi)齒輪19 相嚙合的外齒輪20，外齒輪20與主動軸1滑動配合，主動軸1上設(shè)有與外齒輪20相配合的滑槽，外齒輪20內(nèi)側(cè)的主動軸1上設(shè)有固定圓盤18，固定圓盤18上設(shè)有推移外齒輪20的電磁閥A ；所述的主動摩擦片5和從動摩擦片11呈梯形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁流變液軟啟動裝置，其特征在于所述的電磁閥A包括設(shè)在底座25上的電磁鐵沈和罩在底座25上的外殼四，外殼四內(nèi)設(shè)有與電磁鐵沈相對的推桿觀，推桿觀上套裝有彈簧27。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁流變液軟啟動裝置，其特征在于所述的電磁閥A有一個、兩個、或三個。
全文摘要
一種磁流變液軟啟動裝置，包括主動軸、從動軸、隔磁輪轂、主動摩擦片、從動摩擦片、勵磁線圈、箱體左側(cè)隔磁板和箱體右側(cè)隔磁板，主動軸經(jīng)主動軸承座固定在箱體左側(cè)隔磁板上，從動軸經(jīng)從動軸承座固定在箱體右側(cè)隔磁板，導(dǎo)磁凹槽箱的右端固定有右側(cè)導(dǎo)磁板，右側(cè)導(dǎo)磁板內(nèi)側(cè)設(shè)有內(nèi)齒輪，主動軸的后部設(shè)有可與內(nèi)齒輪相嚙合的外齒輪，外齒輪與主動軸滑動配合，外齒輪內(nèi)側(cè)的主動軸上設(shè)有固定圓盤，固定圓盤上設(shè)有推移外齒輪的電磁閥；主動摩擦片和從動摩擦片呈梯形。啟動時先通過磁流變液介質(zhì)傳遞力矩，當(dāng)啟動平穩(wěn)后再平穩(wěn)過渡到齒輪傳動。既解決了硬啟動的沖擊問題，特別是帶負(fù)載啟動的難題，又保證了在啟動平穩(wěn)以后傳動的可靠性。
文檔編號F16H15/01GK102278446SQ201110164359
公開日2011年12月14日 申請日期2011年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月20日
發(fā)明者劉友會, 劉新華, 劉永志, 劉浩, 李奇 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)