本發(fā)明涉及永磁傳動技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種永磁調(diào)速器。

背景技術(shù)：

永磁調(diào)速器是一種新興的調(diào)速傳動系統(tǒng)，通過改變導(dǎo)體轉(zhuǎn)子與永磁轉(zhuǎn)子之間的間隙進(jìn)而改變導(dǎo)體盤上產(chǎn)生的感應(yīng)磁場大小并最終改變可傳遞轉(zhuǎn)矩的大小來實現(xiàn)改變系統(tǒng)轉(zhuǎn)速輸出的設(shè)備。

目前，公知的液冷永磁調(diào)速器存在安裝距離過長，以及由于軸的懸臂結(jié)構(gòu)使得輸入端與輸出端兩根支撐主軸撓度過大從而導(dǎo)致的磁隙不均等問題。

發(fā)明專利一種可調(diào)節(jié)磁耦合器(公開號CN1140042C)公開了一種通過帶槽搖臂和凸輪推桿滾珠實現(xiàn)調(diào)速的永磁耦合器。其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大。對于軸向竄動大的系統(tǒng)不能應(yīng)用，該可調(diào)節(jié)磁耦合器兩邊氣隙的均勻程度要求很高，如果兩邊氣隙不均勻?qū)a(chǎn)生軸向附加載荷，影響傳動系統(tǒng)軸承的壽命，對于軸向竄動量大的系統(tǒng)，甚至?xí)鹩来呸D(zhuǎn)子與導(dǎo)體轉(zhuǎn)子相碰，引起致命傷害，整個內(nèi)轉(zhuǎn)子總成安裝于負(fù)載端，使得負(fù)載端的受力惡化。調(diào)節(jié)范圍小，在最大氣隙時負(fù)載不能完全脫開，推拉機(jī)構(gòu)需要很大的拉力才能實現(xiàn)氣隙變化。

實用新型專利新型永磁調(diào)速器(公開號CN203708077U)公開了一種調(diào)速部分坦克團(tuán)齒輪齒條結(jié)構(gòu)的耦合器，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，整個內(nèi)轉(zhuǎn)子總成安裝于負(fù)載端，負(fù)載端的受力也較差，由于不是同軸傳動結(jié)構(gòu)可能導(dǎo)致磁隙不均。

發(fā)明專利可調(diào)節(jié)磁耦合器(公開號CN1248354A)公開了一種通過調(diào)節(jié)導(dǎo)體轉(zhuǎn)子與永磁鐵之間氣隙控制負(fù)載轉(zhuǎn)速的永砂耦合器，這種耦合器調(diào)節(jié)裝置的凸輪槽暴露在外表面，容易由于灰塵而堵塞，需要經(jīng)常清理并加注潤滑油，同時，整個內(nèi)轉(zhuǎn)子總成安裝于負(fù)載端，使得負(fù)載端的受力惡化。

實用新型專利一種軸向永磁同步耦合聯(lián)軸器(公開號CN201854168U)公開了一種利用齒輪齒條結(jié)構(gòu)調(diào)速永磁體與導(dǎo)體轉(zhuǎn)子氣隙的耦合器，整個內(nèi)轉(zhuǎn)子總成同樣安裝于負(fù)載端，負(fù)載端的受力也較差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

由于現(xiàn)有的永磁調(diào)速器存在安裝尺寸過長，以及由于傳統(tǒng)設(shè)計中輸入軸和輸出軸不共軸的懸臂結(jié)構(gòu)使得兩根支撐主軸結(jié)構(gòu)復(fù)雜、撓度大，以及由于撓度大而造成的磁隙不均勻等問題。本申請?zhí)峁┮环N永磁調(diào)速器傳動機(jī)構(gòu)，包括：主傳動軸、空心轉(zhuǎn)差軸、導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組、磁盤轉(zhuǎn)子組、輸入法蘭盤和輸出法蘭盤；

空心轉(zhuǎn)差軸通過一對軸承支撐并套設(shè)于主傳動軸上，導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組通過法蘭連接于主傳動軸上，磁盤轉(zhuǎn)子組安裝于空心轉(zhuǎn)差軸上，且，導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組、主傳動軸、磁盤轉(zhuǎn)子組和空心轉(zhuǎn)差軸共軸布置，且導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組與磁盤轉(zhuǎn)子組之間設(shè)有可調(diào)節(jié)的磁隙；

輸入法蘭盤與主傳動軸連接，輸出法蘭盤與空心轉(zhuǎn)差軸連接；

主傳動軸帶動導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組轉(zhuǎn)動，導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組通過磁力帶動磁盤轉(zhuǎn)子組轉(zhuǎn)運(yùn)，磁盤轉(zhuǎn)子組帶動空心轉(zhuǎn)差軸轉(zhuǎn)動。

一種實施例中，導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組包括兩個導(dǎo)體轉(zhuǎn)子盤，且兩個導(dǎo)體轉(zhuǎn)子盤由若干個均勻且具有預(yù)設(shè)間隔分布的氣隙板連接成整體，磁盤轉(zhuǎn)子組位于氣隙板連接成的整體內(nèi)部。

一種實施例中，磁盤轉(zhuǎn)子組包括設(shè)有永磁體的第一內(nèi)轉(zhuǎn)子盤和第二內(nèi)轉(zhuǎn)子盤，第一內(nèi)轉(zhuǎn)子盤與第二內(nèi)轉(zhuǎn)子盤中間設(shè)有中間盤；

中間盤通過平鍵安裝于空心轉(zhuǎn)差軸上，第一內(nèi)轉(zhuǎn)子盤和第二內(nèi)轉(zhuǎn)子盤位于兩個導(dǎo)體轉(zhuǎn)子盤內(nèi)側(cè)，并分別與導(dǎo)體轉(zhuǎn)子盤保持間距形成磁隙。

一種實施例中，還包括傳動裝置，傳動裝置包括內(nèi)調(diào)速套、外調(diào)速套和連接套；

連接套為法蘭套筒結(jié)構(gòu)，連接套的套筒部分通過耐磨環(huán)連接于空心轉(zhuǎn)差軸上，且可在空心轉(zhuǎn)差軸上滑動，連接套的法蘭部分與第二內(nèi)轉(zhuǎn)子盤固定連接；

內(nèi)調(diào)速套為法蘭套筒結(jié)構(gòu)，內(nèi)調(diào)速套的套筒部分通過軸承支撐于所述空心轉(zhuǎn)差軸上；

外調(diào)速套剖面呈臺階狀，外調(diào)速套的下臺階邊沿通過軸承支撐于連接套上，外調(diào)速套的上臺階邊沿通過耐磨環(huán)連接于內(nèi)調(diào)速套上，且外調(diào)速套沿所外內(nèi)調(diào)速套軸向滑動。

一種實施例中，還包括用于調(diào)節(jié)第一內(nèi)轉(zhuǎn)子盤及第二內(nèi)轉(zhuǎn)子盤的位置以調(diào)節(jié)氣隙的調(diào)節(jié)裝置，調(diào)節(jié)裝置還包括傳扭銷、齒條和齒輪；

齒輪設(shè)于中間盤上，第一轉(zhuǎn)子盤和第二轉(zhuǎn)子盤的相對面上均固定有傳扭銷和齒條，傳扭銷的另一端分別穿過設(shè)于中間盤上的通孔，齒條的另一端分別與齒輪嚙合。

一種實施例中，內(nèi)調(diào)節(jié)套上設(shè)有螺旋槽，外調(diào)節(jié)套的上臺階邊沿下方設(shè)有滑塊，滑塊可沿螺旋槽滑動。

一種實施例中，還包括箱體，主傳動軸、空心轉(zhuǎn)差軸、導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組、磁盤轉(zhuǎn)子組和傳動裝置設(shè)于箱體內(nèi)。

依據(jù)上述實施例的永磁調(diào)速器，由于通過將主傳動軸和空心轉(zhuǎn)差軸共軸布置設(shè)計，使永磁調(diào)速器的結(jié)構(gòu)緊湊、安裝尺寸小且可靠性高，與傳統(tǒng)的永磁調(diào)速器相比，其安裝尺寸可縮短40％～50％，進(jìn)一步，避免了因支撐主軸撓度過大導(dǎo)致的磁隙不均勻問題。

附圖說明

圖1為本申請的永磁調(diào)速器結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面通過具體實施方式結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

本例提供一種永磁調(diào)速器，其結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，包括箱體1、主傳動軸2、空心轉(zhuǎn)差軸3、導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組4和磁盤轉(zhuǎn)子組5，其中，主傳動軸2、空心轉(zhuǎn)差軸3、導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組4和磁盤轉(zhuǎn)子組5設(shè)置于箱體1內(nèi)。

為了減少永磁調(diào)速器的安裝尺寸，本例將空心轉(zhuǎn)差軸3通過一對軸承支撐并套設(shè)于主傳動軸2上，導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組4安裝于主傳動軸2上，磁盤轉(zhuǎn)子組5安裝于空心轉(zhuǎn)差軸3上，且，導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組4、主傳動軸2、磁盤轉(zhuǎn)子組5和空心轉(zhuǎn)差軸3共軸布置，且導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組4與磁盤轉(zhuǎn)子組5之間設(shè)有可調(diào)節(jié)的磁隙。

進(jìn)一步，導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組4包括兩個導(dǎo)體轉(zhuǎn)子盤41，且兩個導(dǎo)體轉(zhuǎn)子盤41由若干個均勻且具有預(yù)設(shè)間隔分布的氣隙板42連接成整體，磁盤轉(zhuǎn)子組5位于氣隙板42連接成的整體內(nèi)部。

進(jìn)一步，磁盤轉(zhuǎn)子組5包括設(shè)有永磁體的第一內(nèi)轉(zhuǎn)子盤51和第二內(nèi)轉(zhuǎn)子盤52，第一內(nèi)轉(zhuǎn)子盤51與第二內(nèi)轉(zhuǎn)子盤52中間設(shè)有中間盤53；中間盤53通過平鍵安裝于空心轉(zhuǎn)差軸3上，第一內(nèi)轉(zhuǎn)子盤51和第二內(nèi)轉(zhuǎn)子盤52位于兩個導(dǎo)體轉(zhuǎn)子盤41內(nèi)側(cè)，每個導(dǎo)體轉(zhuǎn)子盤41與第一內(nèi)轉(zhuǎn)子盤51及第二內(nèi)轉(zhuǎn)子盤52相對且同軸，第一內(nèi)轉(zhuǎn)子盤51與第二內(nèi)轉(zhuǎn)子盤52并分別與導(dǎo)體轉(zhuǎn)子盤41形成可調(diào)節(jié)的氣隙。

本例還包括傳動裝置6，傳動裝置6包括連接套61、內(nèi)調(diào)速套62和外調(diào)速套63；連接套61為法蘭套筒結(jié)構(gòu)，連接套61的套筒部分可滑動套設(shè)于空心轉(zhuǎn)差軸3上，具體的，連接套61的套筒部分通過耐磨環(huán)連接于空心轉(zhuǎn)差軸3上，連接套61的法蘭部分通過法蘭面與第二內(nèi)轉(zhuǎn)子盤52固定連接；內(nèi)調(diào)速套62也為法蘭套筒結(jié)構(gòu)，內(nèi)調(diào)速套62的套筒部分通過軸承支撐于空心轉(zhuǎn)差軸3上，內(nèi)調(diào)速套62的法蘭部分通過法蘭面采用螺栓固定于箱體1上；外調(diào)速套63剖面呈臺階狀，外調(diào)速套63的下臺階邊沿通過軸承支撐于連接套61上，如，外調(diào)速套63通過球面滾子軸承支撐于連接套61，外調(diào)速套63的上臺階邊沿通過耐磨環(huán)連接于內(nèi)調(diào)速套62上，且外調(diào)速套63沿內(nèi)調(diào)速套62軸向滑動，其中，內(nèi)調(diào)速套62上設(shè)有螺旋槽，外調(diào)速套63的上臺階邊沿下方設(shè)有相應(yīng)的滑塊，外調(diào)速套63由一連桿總成驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，當(dāng)外調(diào)速套63旋轉(zhuǎn)時，滑塊可沿螺旋槽滑動。

具體的，兩個導(dǎo)體轉(zhuǎn)子盤41分別通過螺栓固定于主傳動軸2的輸入端，空心轉(zhuǎn)差軸3呈臺階狀，空心轉(zhuǎn)差軸3的下臺階邊沿通過軸承支撐于主傳動軸2上，空心轉(zhuǎn)差軸3的上臺階邊沿也通過軸承支撐于主傳動軸2上，其中，空心轉(zhuǎn)差軸3的下臺階邊沿靠近主傳動軸2的前端，而空心轉(zhuǎn)差軸3的上臺階邊沿靠近主傳動軸2的末端。

進(jìn)一步，本例還包括用于調(diào)節(jié)第一內(nèi)轉(zhuǎn)子盤51及第二內(nèi)轉(zhuǎn)子盤52的位置以調(diào)節(jié)氣隙的調(diào)節(jié)裝置7，調(diào)節(jié)裝置7還包括傳扭銷、齒條和齒輪；齒輪設(shè)于中間盤53上，第一轉(zhuǎn)子盤51和第二轉(zhuǎn)子盤52的相對面上均固定有傳扭銷和齒條，傳扭銷的另一端分別穿過設(shè)于中間盤53上的通孔，齒條的另一端分別與齒輪嚙合，傳扭銷用于限制第一轉(zhuǎn)子盤51相對第二轉(zhuǎn)子盤52同時運(yùn)動時的運(yùn)動方向，第一轉(zhuǎn)子盤51和第二轉(zhuǎn)子盤52以中間盤53為中心，可以沿著軸線方向移動。

本例還包括主傳動軸安裝部10，主傳動軸安裝部10包括軸承11和輸入軸承座12，輸入軸承座12通過螺栓固定于箱體1上，主傳動軸2通過軸承11支撐于輸入軸承座12上。

為了減少輸入端和負(fù)載端軸的受力，本例還包括輸入法蘭盤8和輸出法蘭盤9；輸入法蘭盤8通過傳扭銷與主傳動軸2連接；輸出法蘭盤9通過傳扭銷與空心轉(zhuǎn)差軸3連接。

本例的永磁調(diào)速器的工作過程如下：

電動機(jī)通過輸入端法蘭型彈性聯(lián)軸器13將扭矩傳遞給輸入法蘭盤8，輸入法蘭盤8通過傳扭銷14將扭矩傳遞給主傳動軸2，主傳動軸2從而帶動固定于其上的導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組4轉(zhuǎn)動，導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組通過磁力帶動第一轉(zhuǎn)子盤51及第二轉(zhuǎn)子盤52轉(zhuǎn)動，第一轉(zhuǎn)子盤51及第二轉(zhuǎn)子盤52通過傳扭銷向中間盤53傳遞扭矩，中間盤53通過平鍵將扭矩傳遞給空心轉(zhuǎn)差軸3，空心轉(zhuǎn)差軸3通過傳扭銷14向輸出法蘭盤9傳遞扭矩，輸出法蘭盤9通過傳扭銷向輸出端法蘭型彈性聯(lián)軸器15傳遞扭矩從而帶動負(fù)載轉(zhuǎn)動。

在轉(zhuǎn)動的過程中可以調(diào)節(jié)第一轉(zhuǎn)子盤51、第二轉(zhuǎn)子盤52分別與導(dǎo)體轉(zhuǎn)子盤41之間的氣隙，具體是：通過外部的連桿總成驅(qū)動外調(diào)速套63旋轉(zhuǎn)，由于內(nèi)調(diào)速套62固定在箱體1上，外調(diào)速套63沿空心轉(zhuǎn)差軸3軸向運(yùn)動，固定于外調(diào)速套63上的滑塊沿著內(nèi)調(diào)速套62上的螺旋槽運(yùn)動，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為軸向運(yùn)動，進(jìn)而通過軸承帶動連接套61進(jìn)行軸向運(yùn)動，從而使得第二轉(zhuǎn)子盤52的軸向相對位置發(fā)生變化。此時，第二轉(zhuǎn)子盤52上的齒條相對齒輪運(yùn)動，而齒輪的轉(zhuǎn)動又驅(qū)動固定在第一轉(zhuǎn)子盤51上的齒條運(yùn)動。在調(diào)節(jié)裝置7的傳扭銷、齒條、齒輪的作用下，由于中間盤53固定，則第一轉(zhuǎn)子盤51與第二轉(zhuǎn)子盤52同時發(fā)送位移大小相同，方向相反的軸向運(yùn)動，從而同時調(diào)整第一轉(zhuǎn)子盤51與對應(yīng)的導(dǎo)體轉(zhuǎn)子盤41以及第二轉(zhuǎn)子盤52與對應(yīng)的導(dǎo)體轉(zhuǎn)子盤41之間的氣隙，隨著氣隙的改變，磁場強(qiáng)度發(fā)生改變，所傳遞的扭矩發(fā)生改變，從而得到負(fù)載所需要的轉(zhuǎn)速，由于作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的連桿總成的開度可以平滑調(diào)節(jié)，故第一轉(zhuǎn)子盤51、第二轉(zhuǎn)子盤52分別與導(dǎo)體轉(zhuǎn)子盤41之間的氣隙也能實現(xiàn)平滑調(diào)節(jié)，也即負(fù)載轉(zhuǎn)速可以實現(xiàn)無極調(diào)速。

本例的永磁調(diào)速器，由于將空心轉(zhuǎn)差軸3通過一對軸承支撐于主傳動軸2上，實現(xiàn)輸出軸和輸入軸同軸圍合設(shè)計，使其結(jié)構(gòu)緊湊、安裝尺寸小且可靠性高，與傳統(tǒng)的永磁調(diào)速器相比，其安裝尺寸可縮短40％～50％，進(jìn)一步，避免了因支撐主軸撓度過大導(dǎo)致的磁隙不均勻問題，該調(diào)速器還可以在電機(jī)轉(zhuǎn)速固定的情況下，可以通過改變第一轉(zhuǎn)子盤51、第二轉(zhuǎn)子盤52分別與導(dǎo)體轉(zhuǎn)子盤41之間的氣隙來調(diào)節(jié)輸出轉(zhuǎn)速，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

以上應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明進(jìn)行闡述，只是用于幫助理解本發(fā)明，并不用以限制本發(fā)明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，還可以做出若干簡單推演、變形或替換。