一種無鐵損永磁調(diào)速器裝置的制造方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種無鐵損永磁調(diào)速器裝置。
【【背景技術(shù)】】
[0002]現(xiàn)有的永磁耦合裝置的基本原理都是利用導(dǎo)體轉(zhuǎn)子與永磁轉(zhuǎn)子之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)在導(dǎo)體轉(zhuǎn)子上感應(yīng)出渦旋磁場，該渦旋磁場企圖阻礙永磁磁場的運(yùn)動(dòng)，從而被拖動(dòng)。利用這種機(jī)理，將動(dòng)力從動(dòng)力側(cè)以非接觸的方式傳到負(fù)載側(cè)。其理論依據(jù)是經(jīng)典和公知的，原理驗(yàn)證的方法或樣機(jī)也是多樣的、簡單的，但成熟的工程應(yīng)用卻至今依然為數(shù)不多。
[0003]第一類永磁調(diào)速器為盤狀，調(diào)節(jié)導(dǎo)體轉(zhuǎn)子與永磁轉(zhuǎn)子之間的距離，即調(diào)節(jié)氣隙大小，氣隙大，傳遞的扭矩小，滑差變大，表現(xiàn)為負(fù)載轉(zhuǎn)速降低，反之亦然。2004年2月25日公告的中國發(fā)明專利公告第CN1140042C號(hào)公開了一種第一類可調(diào)節(jié)磁耦合器；2013年I月23日公告的中國實(shí)用新型專利公告號(hào)第CN 202696418U號(hào)，公開了一種結(jié)構(gòu)與上述專利極其相似的可調(diào)節(jié)磁耦合器。
[0004]而第二類永磁調(diào)速器為筒狀。則是通過調(diào)節(jié)永磁轉(zhuǎn)子與導(dǎo)體轉(zhuǎn)子之間的磁場嚙合面積，實(shí)現(xiàn)將動(dòng)力從動(dòng)力側(cè)傳到負(fù)載側(cè)的傳遞，嚙合面積大，則傳遞的扭矩大，滑差變小，表現(xiàn)為負(fù)載轉(zhuǎn)速高，反之亦然。中國專利申請?zhí)枮?00920256058. 7，授權(quán)公告號(hào)為CN201577019U，授權(quán)公告日為2010年09月08日的專利公開了一種永磁調(diào)速器，為第二類永磁調(diào)速器。它包括：筒形導(dǎo)體轉(zhuǎn)子、筒形永磁轉(zhuǎn)子和調(diào)節(jié)器，筒形永磁轉(zhuǎn)子在筒形導(dǎo)體轉(zhuǎn)子內(nèi)，并隨各自安裝的旋轉(zhuǎn)軸獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)筒形永磁轉(zhuǎn)子與筒形導(dǎo)體轉(zhuǎn)子在軸線方向的相對(duì)位置，可以改變筒形導(dǎo)體轉(zhuǎn)子與筒形永磁轉(zhuǎn)子之間的作用面積，實(shí)現(xiàn)改變筒形導(dǎo)體轉(zhuǎn)子與筒形永磁轉(zhuǎn)子之間傳遞轉(zhuǎn)矩的大小。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中，上述專利存在的缺點(diǎn)是，都是對(duì)磁路的設(shè)計(jì)尚有不足，對(duì)磁能利用的效率較低，并且在導(dǎo)體轉(zhuǎn)子上設(shè)置有鐵磁材料，導(dǎo)致無效熱耗增加。上述第一類和第二類永磁調(diào)速器均設(shè)置了散熱體，卻沒有采取消除或減少無效熱耗的措施。鑒于如上所述，本發(fā)明人的授權(quán)公告號(hào)為CN 203056817 U，公告日為2013年07月10日的專利公開了一種磁體偶極子及基于該磁體偶極子的永磁耦合裝置，提出了一種磁場建立的解決方案，但該專利未涉及對(duì)磁場的調(diào)節(jié)方式，而永磁調(diào)速器需要對(duì)旋轉(zhuǎn)中的動(dòng)態(tài)有效作用的磁場進(jìn)行調(diào)節(jié)，涉及的技術(shù)則更為復(fù)雜。對(duì)于永磁調(diào)速器的設(shè)計(jì)，其核心技術(shù)之一在于采用更合理的機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)磁場的建立和調(diào)節(jié)方式，需要更巧妙的拓?fù)浞椒ú⒔Y(jié)合可行的并且優(yōu)化的電磁和機(jī)械結(jié)構(gòu)使之得以實(shí)現(xiàn)。然而，經(jīng)實(shí)踐并分析發(fā)現(xiàn)，自饋式的概念引入，使得永磁調(diào)速器有了長足的技術(shù)進(jìn)步，但是，從應(yīng)用層面而言，永磁調(diào)速器作為一種新興的節(jié)能產(chǎn)品，覆蓋功率范圍需要從較小到超大，轉(zhuǎn)速的適用范圍跨越低速到高速，冷卻方式從風(fēng)冷到水冷，市場需求的諸多不同，幾類永磁調(diào)速器已經(jīng)面世。那么，優(yōu)化磁路，提高傳遞效率、減少溫升；優(yōu)化架構(gòu)，提高散熱效率、降低風(fēng)噪，便是永磁調(diào)速器設(shè)計(jì)方案技術(shù)進(jìn)步的當(dāng)然需求。
[0006]此外，上述永磁調(diào)速器，對(duì)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也有不足。典型的，2004年2月25日授權(quán)公告的中國專利公告第CN1140042C號(hào)公開了一種可調(diào)節(jié)磁耦合器，其調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是一種筒形端面凸輪機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)存在的缺陷在于:其一，需要一副較長的、垂直于主軸軸心的連桿機(jī)構(gòu)連接到軸上單元和固定單元之間，調(diào)節(jié)精度較低，占地面積較大；其二，需要兩套角接觸軸承組合，對(duì)延伸軸的長度和軸重增加量較大；其三，位移可調(diào)節(jié)范圍較小，整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作成本較高；其四，更重要的，基于這種結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，不便于采取瞬態(tài)響應(yīng)的機(jī)械式直接保護(hù)措施。
【【實(shí)用新型內(nèi)容】】
[0007]本實(shí)用新型的目的是提供一種無鐵損永磁調(diào)速器裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0009]一種無鐵損永磁調(diào)速器裝置，包括同軸布置的副軸和延伸主軸；延伸主軸上設(shè)有永磁轉(zhuǎn)子，永磁轉(zhuǎn)子包括成對(duì)并且平行設(shè)置在延伸主軸上的第一永磁轉(zhuǎn)子盤和第二永磁轉(zhuǎn)子盤；副軸上固定有導(dǎo)體轉(zhuǎn)子基盤，導(dǎo)體轉(zhuǎn)子基盤上固定有導(dǎo)體轉(zhuǎn)子，導(dǎo)體轉(zhuǎn)子位于第一永磁轉(zhuǎn)子盤和第二永磁轉(zhuǎn)子盤之間且間隔設(shè)置；第一永磁轉(zhuǎn)子盤和第二永磁轉(zhuǎn)子盤相對(duì)的一側(cè)設(shè)有永磁體組；第一永磁轉(zhuǎn)子盤和第二永磁轉(zhuǎn)子盤套裝在延伸主軸上且能夠隨延伸主軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)，并且能夠沿著延伸主軸的軸線軸向移動(dòng)以調(diào)整第一永磁轉(zhuǎn)子盤和第二永磁轉(zhuǎn)子盤之間的磁場強(qiáng)弱；所述無鐵損永磁調(diào)速器裝置還包括用于驅(qū)動(dòng)第一永磁轉(zhuǎn)子盤和第二永磁轉(zhuǎn)子盤沿延伸主軸的軸線反向同步移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0010]優(yōu)選的，第一永磁轉(zhuǎn)子盤包括第一永磁轉(zhuǎn)子盤基盤和設(shè)置于第一永磁轉(zhuǎn)子盤基盤上的第一永磁體組；第二永磁轉(zhuǎn)子盤包括第二永磁轉(zhuǎn)子盤基盤和設(shè)置于第二永磁轉(zhuǎn)子盤基盤上的第二永磁體組；第一永磁體組中S極與第二永磁體中N極對(duì)應(yīng)，第一永磁體組中N極與第二永磁體中S極對(duì)應(yīng)。
[0011 ] 優(yōu)選的，導(dǎo)體轉(zhuǎn)子為單層、雙層或多層結(jié)構(gòu)。
[0012]優(yōu)選的，導(dǎo)體轉(zhuǎn)子為電流的良導(dǎo)體，并且無導(dǎo)電性能較差的鐵磁材料，第一永磁轉(zhuǎn)子盤和第二永磁轉(zhuǎn)子盤之間不設(shè)置鐵磁材料的饋磁部件。
[0013]優(yōu)選的，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為轉(zhuǎn)子軸向位移調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；轉(zhuǎn)子軸向位移調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)子法蘭、軸承單元、調(diào)節(jié)單元和支撐架；轉(zhuǎn)子法蘭的轉(zhuǎn)子法蘭頸套裝在主軸外周；軸承單元的內(nèi)圈/外圈固定在轉(zhuǎn)子法蘭頸外周；軸承單元的外圈/內(nèi)圈上對(duì)稱固定有齒條；支撐架與齒條相配合的齒條導(dǎo)向孔，齒條穿過對(duì)應(yīng)的齒條導(dǎo)向孔；支撐架上安裝有用于驅(qū)動(dòng)齒條沿平行于主軸軸向運(yùn)動(dòng)的齒輪軸。
[0014]優(yōu)選的，支撐架上布置有至少一個(gè)齒輪箱體；齒輪箱體中安裝有至少一個(gè)惰輪；齒輪軸通過所述至少一個(gè)惰輪與齒條嚙合。
[0015]優(yōu)選的，齒輪軸的齒輪軸主端和齒輪軸從端之間設(shè)置過載離合器。
[0016]優(yōu)選的，所述齒條為拐臂齒條；所述拐臂齒條直接與齒輪軸嚙合。
[0017]優(yōu)選的，所述軸承單元的外圈上設(shè)有軸承單元位移輔助導(dǎo)桿。
[0018]優(yōu)選的，支撐架上設(shè)有供主軸穿過的支撐架主軸過孔；支撐架主軸過孔內(nèi)設(shè)置輔助支撐軸承單元。
[0019]優(yōu)選的，支撐架上設(shè)有與軸承單元位移輔助導(dǎo)桿相配合的輔助導(dǎo)桿導(dǎo)向孔，輔助導(dǎo)桿導(dǎo)向孔中設(shè)有滑套。
[0020]優(yōu)選的，齒輪軸上的齒輪直接與齒條嚙合。
[0021]優(yōu)選的，支撐架上下布置有一對(duì)齒輪箱體；一對(duì)齒輪箱體均安裝有一個(gè)惰輪；齒輪軸通過對(duì)應(yīng)的惰輪與對(duì)應(yīng)的齒條嚙合。
[0022]優(yōu)選的，軸承單元上對(duì)稱設(shè)有一對(duì)齒條和一對(duì)軸承單元位移輔助導(dǎo)桿；支撐架上布置有一對(duì)齒輪箱體；齒輪箱體中安裝有至少一個(gè)惰輪；齒輪軸通過所述至少一個(gè)惰輪與對(duì)應(yīng)齒條嚙合。
[0023]優(yōu)選的，第一永磁轉(zhuǎn)子盤和第二永磁轉(zhuǎn)子盤之間布置有主驅(qū)基盤，主驅(qū)基盤固定在延伸主軸上；主驅(qū)基盤上繞軸心對(duì)稱設(shè)置有若干驅(qū)動(dòng)第一永磁轉(zhuǎn)子盤和第二永磁轉(zhuǎn)子盤沿延伸主軸軸向同步異向運(yùn)動(dòng)的共軛惰輪缸；共軛惰輪缸包括共軛惰輪缸套、共軛惰輪、第一共軛異形齒條、第二共軛異形齒條；共軛惰輪缸能夠隨主驅(qū)基盤轉(zhuǎn)動(dòng)；設(shè)置于共軛惰輪缸套中的共軛惰輪與第一共軛異形齒條和第二共軛異形齒條嚙合；第一共軛異形齒條和第二共軛異形齒條分別與第一永磁轉(zhuǎn)子盤和第二永磁轉(zhuǎn)子盤固定連接。
[0024]優(yōu)選的，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括爪齒惰輪副結(jié)構(gòu)；爪齒惰輪副結(jié)構(gòu)包括一對(duì)第一爪極齒條、一對(duì)第二爪極齒條和一對(duì)惰輪；第一爪極齒條、第二爪極齒條分別設(shè)置在第一永磁轉(zhuǎn)子盤和第二永磁轉(zhuǎn)子盤上，第一爪極齒條和第二爪極齒條與惰輪均嚙合。
[0025]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0026]I)、優(yōu)化了磁路，使得永磁調(diào)速裝置的外磁路鏈中無鐵磁材料，從而可以使產(chǎn)品在運(yùn)