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聚磁涡流联轴器

阅读:1038发布:2020-05-17

专利汇可以提供聚磁涡流联轴器专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种聚磁 涡流 联轴器 ,包括主动 转子 、从动转子、联动机构、 支撑 机构、执行机构,主动转子与驱动系统相连接,从动转子负载系统相连接,通过涡磁耦合 力 传递动力,支撑机构为主动转子与从动转子提供支撑力,联动机构连接从动转子的两个磁极 嵌体 ,使得两个磁极嵌体能够同步移动,执行机构控制主动转子与从动转子的耦合气隙的大小,从而实现对永磁涡流联轴器传递 扭矩 以及负载端转速的控制;本发明采用聚磁磁路,可以有效减少漏磁,将提高磁利用率,并且在高效传扭、减振降噪的同时,能够实现输出端转速的无极调速,尤其是在低转速下能够平稳运行,具有通用性强、可靠性高、适应环境能力强等优点,可广泛应用于工业生产中。,下面是聚磁涡流联轴器专利的具体信息内容。

1.一种聚磁涡流联轴器,其特征在于,包括主动转子、从动转子、联动机构、支撑机构、执行机构,主动转子与驱动系统相连接,从动转子负载系统相连接,通过涡磁耦合传递动力,支撑机构为主动转子与从动转子提供支撑力,联动机构连接从动转子的两个磁极嵌体,使得两个磁极嵌体能够同步移动,执行机构控制主动转子与从动转子的耦合气隙的大小,从而实现对永磁涡流联轴器传递扭矩以及负载端转速的控制;所述主动转子包括连接盘、涨套、连接套、轭转子、转子、主动轴;所述主动轴采用高强度合金材质或高强度铁合金材质,表面渗处理,主动轴设计有轴心孔,在保证刚度强度的前提下,最大限度地降低质量转动惯量;所述主动轴与连接盘采用涨套连接,在保证可靠传动的同时,能够调节连接盘与主动轴的同轴度,从而保证主动轴与轭铁转子、铜转子以及连接套之间的同轴度;连接盘采用凸台结构,以增强其旋转刚度,连接盘上设计有定位止口,保证连接盘与轭铁转子的同轴度,连接盘采用高强度不锈材质,连接盘与轭铁转子采用不锈钢绞制孔螺栓连接,在有效传递扭矩的同时,使得磁力线在轭铁转子中形成闭合磁回路,减小磁力线向连接盘以及主动轴的延伸,最大限度地增加磁场地有效利用率;轭铁转子外侧面上设计有具有15°倾斜度地高密度翅片结构,在增加散热面积地同时,能够在轭铁转子转动过程中形成较强的空气流动,增强强制对流效果,从而降低轭铁转子的工作温度;轭铁转子与铜转子采用不锈钢沉头螺栓连接,轭铁转子与铜转子之间设计有定位止口,轭铁转子与铜转子之间采用过盈配合,保证轭铁转子与铜转子之间的同轴度;轭铁转子与连接套采用不锈钢绞制孔螺栓连接,轭铁转子与连接套之间设计有定位止口,轭铁转子与连接套之间采用过盈配合,保证轭铁转子与连接套之间的同轴度,轭铁转子对称分布在连接套两侧,所述连接套采用
440不锈钢,中部设计有腰形减重孔,在保证刚度强度的前提下,最大限度地降低质量;
所述聚磁涡流联轴器的主体磁路是由多个永磁体构成的N-S辐射状磁路,永磁体沿轴向充磁,上端和下端分别为N极和S极,相邻两个永磁体之间形成N-S磁路,N-S磁路中的有效磁路能够穿过铜转子与轭铁转子,将磁耦合力转换为驱动力,实现动力传递,N-S磁路中还有一部分磁路存在于两个永磁体之间,不能穿过铜转子与轭铁转子,对动力传递无意义,降低了永磁体的磁利用率;为提高永磁体的磁利用率,在每两个永磁体之间布置一个屏蔽磁体,屏蔽磁体沿轴向充磁,两侧分别为N极和S极,利用同极相斥原理,使得相邻永磁体之间形成的所有磁路能够穿过铜转子与轭铁转子,将辐射状磁路调整为聚磁磁路。
2.根据权利要求1所述的聚磁涡流联轴器,其特征在于,[5]所述从动转子包括从动轴、磁极嵌体、永磁体支撑转子、油嘴A、滑动杆、传动过渡件、双螺栓、滑动套、紧定螺钉、永磁体、定位套;磁极嵌体通过滑动杆将扭矩传递到传动过渡件,传动过渡件与从动轴之间地配合面采用三个圆弧面与三个斜面的结构形式,既能保证从动轴与传动过渡件之间的可靠传递扭矩,又能保证从动轴与传动过渡件之间的同轴度;所述从动轴采用高强度铝合金材质或高强度铁合金材质,表面渗碳处理,从动轴设计有轴心孔,在保证刚度强度的前提下,最大限度地降低质量与转动惯量;传动过渡件一侧通过从动轴的轴肩定位,另一侧通过定位套定位,所述定位套采用铜材质,磁极嵌体安装在定位套上,并在定位套上可以自由滑动,磁极嵌体采用7075高强度铝合金材质,磁极嵌体与定位套的接触面表面渗碳处理,减小磁极嵌体与定位套之间的滑动摩擦系数;磁极嵌体上设计有安装台面,用于安装永磁体支撑转子,永磁体支撑转子为环形结构,永磁体支撑转子上的螺栓成对出现,以保证采用螺栓连接的可靠性;磁极嵌体与永磁体支撑转子形成扇形空间,扇形空间四角均设计有工艺孔,防止因加工过程中的边角效应,使得永磁体无法安装;永磁体在磁极嵌体中偶数分布,磁极嵌体在传动过渡件两侧对称分布,磁极嵌体与滑动杆之间设计有滑动套,滑动套镶嵌在磁极嵌体中,并用紧定螺钉固定,滑动套采用铜材质,以减小磁极嵌体滑动摩擦力,滑动杆采用
7075高强度铝合金材质,在保证刚度强度的前提下,最大限度地降低质量;滑动杆共三个,均匀分布,并通过压盖固定在传动过渡件上。
3.根据权利要求1所述的聚磁涡流联轴器,其特征在于,[6]联动机构包括U形杆、转轴A、过渡杆、转轴B、转动摆杆、油嘴B、转动轴、固定板;联动机构采用十字对称结构,共三套,空间对称分布,两端的U形杆与两侧的磁极嵌体相连接,磁极嵌体中背面设计有三个方形槽,对应另一面是圆形槽,U形杆恰好安装在槽中并用螺母固定,圆形槽与U形杆采用过渡配合,方形槽防止U形杆在安装与运行过程中发生转动,使得联动机构产生多余力;过渡杆一端与U形杆铰接,另一端与转动摆杆铰接,转动摆杆绕转动轴转动,转动轴通过固定板固定在传动过渡件上,转动轴设计有内孔,底部设计有十字豁口,顶部设计有油嘴B,转动轴内放置有润滑油,使得联动机构转动自如。
4.根据权利要求1所述的聚磁涡流联轴器,其特征在于,执行机构包括双导程蜗轮蜗杆减速器、直角减速器、电机、拉杆、摆杆、执行机构安装底座、连接杆轴承安装外套、滑动轴、压板、定位螺栓、铰接安装瓦、球形瓦、转轴C、唇形密封圈角接触球轴承A、轴承套、轴承安装内套、轴承端盖、滑槽套;所述电机安装在直角减速器上,直角减速器在实现减速功能的同时,能够减小设备的横向空间;直角减速器另一端连接双导程蜗轮蜗杆减速器,双导程蜗轮蜗杆减速器能够消除间隙与空回,实现对磁场气隙的精确控制,双导程蜗轮蜗杆减速器输出端与摆杆相连接,摆杆通过球铰接机构带动拉杆运动,拉杆通过球铰接机构与连接杆相连接;所述球铰接机构包括定位螺栓、铰接安装瓦、球形瓦、转轴C,转轴C上与摆杆或连接杆的配合面表面渗氮处理,增强配合面的表面硬度,减小磨损,转轴C的另一端通过定位螺栓,固定球形瓦与转轴C的相对位置,球形瓦安装再铰接安装瓦中,球形瓦与铰接安装瓦的配合面为球面,以增加摆杆、拉杆以及连接杆之间的灵活度,减小产生的多余力,球形瓦采用具备自润滑功能的聚四氟乙烯制作而成,以减小球铰接机构的摩擦力;铰接安装瓦的另一端设计有螺纹,与拉杆螺纹连接,并用螺母背死,以增强连接的可靠性;连接杆固定在轴承安装外套上,轴承安装外套与轴承安装内套之间设计有一对角接触球轴承A,角接触球轴承A为自密封型,两角接触球轴承A之间设计有轴承套,以调节角接触球轴承A之间的轴承侧隙,使得轴承处于最佳运行状态,轴承安装内套安装在输出轴上,并与磁极嵌体螺栓连接;
轴承安装外套的一端套在滑槽套上,滑槽套上均匀分布有三段螺旋槽,轴承安装外套上设计有三个滑动轴,滑动轴通过压板固定在轴承安装外套上,滑动轴在轴承安装外套上位置能够微小调整,以保证滑动轴沿轴承安装外套法线方向,使得滑动轴与螺旋槽始终可靠接触,滑动轴内设计有盲孔,并在侧面设计有三个针孔,盲孔中放置润滑油脂,滑动轴顶部设计有油嘴,通过针孔自动润滑滑动轴以及螺旋槽;滑槽套通过螺栓固定在支承轴承安装套上。
5.根据权利要求1所述的聚磁涡流联轴器,其特征在于,支撑机构包括油嘴A、支撑座、支撑底座、支撑轴承安装套、Y形密封圈、角接触球轴承B,为主动转子或从动转子提供支撑力;角接触球轴承B采用自密封型,角接触球轴承B采用正装的装配形式,安装在支撑轴承安装套中,支撑轴承安装套整体安装在支撑耳座内,支撑轴承安装套两端设计有Y形密封圈,实现有效地动密封;支撑耳座通过螺栓固定在支撑底座上,并设计有定位止口,保证支撑耳座与支撑底座之间得相对位置关系,支撑底座通过螺栓固定在安装平台上。

说明书全文

聚磁涡流联轴器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种聚磁涡流联轴器。

背景技术

[0002] 随着我国工农业的技术平得到空前的发展,我国的能源消耗增长迅速,虽然近几年,国家能源发展坚持节约发展、清洁发展和安全发展,坚持走科技含量高、资源消耗低、环境污染少、经济效益好、安全有保障的能源发展道路,最大程度地实现能源的全面、协调和可持续发展,能源消耗增速放缓,但是我国的能源紧缺问题依然严峻,当今在我国工业用电总量中,电动机消耗的电能约占65%,而机、水类设备的耗电量占全国电消耗的30%。根据国家标准的相关规定,工矿企业中使用的电动机的运行状态可以分为经济运行状态、允许运行状态和非经济运行状态,目前相当多的电动机及其拖动系统还处于非经济运行状态,白白地浪费掉了大量的电能,影响着企业的经济效益。永磁涡流联轴器是一种基于涡磁理论的非物理接触的传动技术,其具有高效传动、减振降噪、软启动等诸多优点,在众多传动技术中脱颖而出,成为研究的热点。

发明内容

[0003] 鉴于上述问题,本发明专利的目的是提供一种聚磁涡流联轴器,在高效传扭、减振降噪的同时,能够实现输出端转速的无极调速,尤其是在低转速下能够平稳运行。
[0004] 本发明提供一种聚磁涡流联轴器,包括主动转子、从动转子、联动机构、支撑机构、执行机构,主动转子与驱动系统相连接,从动转子负载系统相连接,通过涡磁耦合力传递动力,支撑机构为主动转子与从动转子提供支撑力,联动机构连接从动转子的两个磁极嵌体,使得两个磁极嵌体能够同步移动,执行机构控制主动转子与从动转子的耦合气隙的大小,从而实现对永磁涡流联轴器传递扭矩以及负载端转速的控制;所述主动转子包括连接盘、涨套、连接套、轭转子、转子、主动轴;所述主动轴采用高强度合金材质或高强度铁合金材质,表面渗处理,主动轴设计有轴心孔,在保证刚度强度的前提下,最大限度地降低质量转动惯量;所述主动轴与连接盘采用涨套连接,在保证可靠传动的同时,能够调节连接盘与主动轴的同轴度,从而保证主动轴与轭铁转子、铜转子以及连接套之间的同轴度;连接盘采用凸台结构,以增强其旋转刚度,连接盘上设计有定位止口,保证连接盘与轭铁转子的同轴度,连接盘采用高强度不锈材质,连接盘与轭铁转子采用不锈钢绞制孔螺栓连接,在有效传递扭矩的同时,使得磁力线在轭铁转子中形成闭合磁回路,减小磁力线向连接盘以及主动轴的延伸,最大限度地增加磁场地有效利用率;轭铁转子外侧面上设计有具有15°倾斜度地高密度翅片结构,在增加散热面积地同时,能够在轭铁转子转动过程中形成较强的空气流动,增强强制对流效果,从而降低轭铁转子的工作温度;轭铁转子与铜转子采用不锈钢沉头螺栓连接,轭铁转子与铜转子之间设计有定位止口,轭铁转子与铜转子之间采用过盈配合,保证轭铁转子与铜转子之间的同轴度;轭铁转子与连接套采用不锈钢绞制孔螺栓连接,轭铁转子与连接套之间设计有定位止口,轭铁转子与连接套之间采用过盈配合,保证轭铁转子与连接套之间的同轴度,轭铁转子对称分布在连接套两侧,所述连接套采用440不锈钢,中部设计有腰形减重孔,在保证刚度强度的前提下,最大限度地降低质量。
[0005] 所述聚磁涡流联轴器的主体磁路是由多个永磁体构成的N-S辐射状磁路,永磁体沿轴向充磁,上端和下端分别为N极和S极,相邻两个永磁体之间形成N-S磁路,其中的有效磁路能够穿过铜转子与轭铁转子,将磁耦合力转换为驱动力,实现动力传递,N-S磁路中还有一部分磁路存在于两个永磁体之间,不能穿过铜转子与轭铁转子,对动力传递无意义,永磁体的磁利用率大打折扣;为提高永磁体的磁利用率,在每两个永磁体之间布置一个屏蔽磁体,屏蔽磁体沿轴向充磁,两侧分别为N极和S极,利用同极相斥原理,使得相邻永磁体之间形成的所有磁路能够穿过铜转子与轭铁转子,将辐射状磁路调整为聚磁磁路。
[0006] 所述从动转子包括从动轴、磁极嵌体、永磁体支撑转子、油嘴A、滑动杆、传动过渡件、双螺栓、滑动套、紧定螺钉、永磁体、定位套;磁极嵌体通过滑动杆将扭矩传递到传动过渡件,传动过渡件与从动轴之间地配合面采用三个圆弧面与三个斜面的结构形式,既能保证从动轴与传动过渡件之间的可靠传递扭矩,又能保证从动轴与传动过渡件之间的同轴度;所述从动轴采用高强度铝合金材质或高强度铁合金材质,表面渗碳处理,从动轴设计有轴心孔,在保证刚度强度的前提下,最大限度地降低质量与转动惯量;传动过渡件一侧通过从动轴的轴肩定位,另一侧通过定位套定位,所述定位套采用铜材质,磁极嵌体安装在定位套上,并在定位套上可以自由滑动,磁极嵌体采用7075高强度铝合金材质,磁极嵌体与定位套的接触面表面渗碳处理,减小磁极嵌体与定位套之间的滑动摩擦系数;磁极嵌体上设计有安装台面,用于安装永磁体支撑转子,永磁体支撑转子为环形结构,永磁体支撑转子上的螺栓成对出现,以保证采用螺栓连接的可靠性;磁极嵌体与永磁体支撑转子形成扇形空间,扇形空间四角均设计有工艺孔,防止因加工过程中的边角效应,使得永磁体无法安装;永磁体在磁极嵌体中偶数分布,磁极嵌体在传动过渡件两侧对称分布,磁极嵌体与滑动杆之间设计有滑动套,滑动套镶嵌在磁极嵌体中,并用紧定螺钉固定,滑动套采用铜材质,以减小磁极嵌体滑动摩擦力,滑动杆采用7075高强度铝合金材质,在保证刚度强度的前提下,最大限度地降低质量;滑动杆共三个,均匀分布,并通过压盖固定在传动过渡件上。
[0007] 联动机构包括U形杆、转轴A、过渡杆、转轴B、转动摆杆、油嘴B、转动轴、固定板;联动机构采用十字对称结构,共三套,空间对称分布,两端的U形杆与两侧的磁极嵌体相连接,磁极嵌体中背面设计有三个方形槽,对应另一面是圆形槽,U形杆恰好安装在槽中并用螺母固定,圆形槽与U形杆采用过渡配合,方形槽防止U形杆在安装与运行过程中发生转动,使得联动机构产生多余力;过渡杆一端与U形杆铰接,另一端与转动摆杆铰接,转动摆杆绕转动轴转动,转动轴通过固定板固定在传动过渡件上,转动轴设计有内孔,底部设计有十字豁口,顶部设计有油嘴B,转动轴内放置有润滑油,使得联动机构转动自如。
[0008] 执行机构包括双导程蜗轮蜗杆减速器、直角减速器、电机、拉杆、摆杆、执行机构安装底座、连接杆轴承安装外套、滑动轴、压板、定位螺栓、铰接安装瓦、球形瓦、转轴C、唇形密封圈角接触球轴承A、轴承套、轴承安装内套、轴承端盖、滑槽套;所述电机安装在直角减速器上,直角减速器在实现减速功能的同时,能够减小设备的横向空间;直角减速器另一端连接双导程蜗轮蜗杆减速器,双导程蜗轮蜗杆减速器能够消除间隙与空回,实现对磁场气隙的精确控制,双导程蜗轮蜗杆减速器输出端与摆杆相连接,摆杆通过球铰接机构带动拉杆运动,拉杆通过球铰接机构与连接杆相连接;所述球铰接机构包括定位螺栓、铰接安装瓦、球形瓦、转轴C,转轴C上与摆杆或连接杆的配合面表面渗氮处理,增强配合面的表面硬度,减小磨损,转轴C的另一端通过定位螺栓,固定球形瓦与转轴C的相对位置,球形瓦安装再铰接安装瓦中,球形瓦与铰接安装瓦的配合面为球面,以增加摆杆、拉杆以及连接杆之间的灵活度,减小产生的多余力,球形瓦采用具备自润滑功能的聚四氟乙烯制作而成,以减小球铰接机构的摩擦力;铰接安装瓦的另一端设计有螺纹,与拉杆螺纹连接,并用螺母背死,以增强连接的可靠性;连接杆固定在轴承安装外套上,轴承安装外套与轴承安装内套之间设计有一对角接触球轴承A,角接触球轴承A为自密封型,两角接触球轴承A之间设计有轴承套,以调节角接触球轴承A之间的轴承侧隙,使得轴承处于最佳运行状态,轴承安装内套安装在输出轴上,并与磁极嵌体螺栓连接;轴承安装外套的一端套在滑槽套上,滑槽套上均匀分布有三段螺旋槽,轴承安装外套上设计有三个滑动轴,滑动轴通过压板固定在轴承安装外套上,滑动轴在轴承安装外套上位置能够微小调整,以保证滑动轴沿轴承安装外套法线方向,使得滑动轴与螺旋槽始终可靠接触,滑动轴内设计有盲孔,并在侧面设计有三个针孔,盲孔中放置润滑油脂,滑动轴顶部设计有油嘴,通过针孔自动润滑滑动轴以及螺旋槽;滑槽套通过螺栓固定在支承轴承安装套上。
[0009] 支撑机构包括油嘴A、支撑座、支撑底座、支撑轴承安装套、Y形密封圈、角接触球轴承B,为主动转子或从动转子提供支撑力;角接触球轴承B采用自密封型,角接触球轴承B采用正装的装配形式,安装在支撑轴承安装套中,支撑轴承安装套整体安装在支撑耳座内,支撑轴承安装套两端设计有Y形密封圈,实现有效地动密封;支撑耳座通过螺栓固定在支撑底座上,并设计有定位止口,保证支撑耳座与支撑底座之间得相对位置关系,支撑底座通过螺栓固定在安装平台上。
[0010] 本发明具有通用性强、可靠性高、适应环境能力强等诸多优点,可广泛应用于工业生产中。附图说明
[0011] 图1是根据本发明的一个实施方式的聚磁涡流联轴器轴测图1;
[0012] 图2是根据本发明的一个实施方式的聚磁涡流联轴器主视图;
[0013] 图3是根据本发明的一个实施方式的聚磁涡流联轴器轴测图2;
[0014] 图4是根据本发明的一个实施方式的聚磁涡流联轴器俯视图;
[0015] 图5是根据本发明的一个实施方式的聚磁涡流联轴器从动转子轴测图1;
[0016] 图6是根据本发明的一个实施方式的聚磁涡流联轴器从动转子主视图;
[0017] 图7是根据本发明的一个实施方式的聚磁涡流联轴器从动转子联动机构轴测图;
[0018] 图8是根据本发明的一个实施方式的聚磁涡流联轴器从动转子滑动杆;
[0019] 图9是根据本发明的一个实施方式的聚磁涡流联轴器铰接机构轴测图;
[0020] 图10是根据本发明的一个实施方式的聚磁涡流联轴器从动转子部分机构轴测图1;
[0021] 图11是根据本发明的一个实施方式的聚磁涡流联轴器从动转子部分机构主视图;
[0022] 图12是根据本发明的一个实施方式的聚磁涡流联轴器从动转子部分机构轴测图2;
[0023] 图13是根据本发明的一个实施方式的聚磁涡流联轴器支撑机构轴测图;
[0024] 图14是根据本发明的一个实施方式的聚磁涡流联轴器永磁体安装机构轴测图1;
[0025] 图15是根据本发明的一个实施方式的聚磁涡流联轴器永磁体安装机构轴测图2;
[0026] 图16是根据本发明的一个实施方式的聚磁涡流联轴器永磁体分布图;
[0027] 图17是根据本发明的一个实施方式的聚磁涡流联轴器主动轴子轴测图;
[0028] 图18是根据本发明的一个实施方式的聚磁涡流联轴器主动转子部分机构轴测图1;
[0029] 图19是根据本发明的一个实施方式的聚磁涡流联轴器主动转子部分机构轴测图2。
[0030] 图中:1、主动轴;2、支撑机构;3、主动转子;4、从动转子;5、执行机构;6、从动轴;7、磁极嵌体;8、永磁体支撑转子;9、油嘴A;10、双导程蜗轮蜗杆减速器;11、直角减速器;12、电机;13、拉杆;14、球铰接机构;15、摆杆;16、执行机构安装底座;17、安装平台;18、连接杆;19、U形杆;20、转轴A;21、过渡杆;22、转轴B;23、转动摆杆;24、油嘴B;25、转动轴;26、滑动杆;27、轴承安装外套;28、滑动轴;29、压板;30、定位螺栓;31、铰接安装瓦;32、球形瓦;33、转轴C;34、传动过渡件;35、固定板;36、支撑耳座;37、唇形密封圈;38、角接触球轴承A;39、轴承套;40、固体润滑轴承;41、轴承安装内套;42、轴承端盖;43、滑槽套;44、支撑底座;45、支撑轴承安装套;46、Y形密封圈;47、角接触球轴承B;48、双螺栓;49、滑动套;50、紧定螺钉;
51、永磁体;52、连接盘;53、涨套;54、连接套;55、轭铁转子;56、铜转子;57、定位套;58、屏蔽磁铁

具体实施方式

[0031] 下面结合附图详细说明根据本发明的实施方式。
[0032] 如图1所示,聚磁涡流联轴器,包括主动转子3、从动转子4、联动机构、支撑机构、执行机构5,主动转子3与驱动系统相连接,从动转子4负载系统相连接,通过涡磁耦合力传递动力,支撑机构为主动转子3与从动转子4提供支撑力,联动机构连接从动转子的两个磁极嵌体,使得两个磁极嵌体能够同步移动,执行机构5控制主动转子3与从动转子4的耦合气隙的大小,从而实现对永磁涡流联轴器传递扭矩以及负载端转速的控制;所述主动转子3包括连接盘52、涨套53、连接套54、轭铁转子55、铜转子56、主动轴1;所述主动轴1采用高强度铝合金材质或高强度铁合金材质,表面渗碳处理,主动轴1设计有轴心孔,在保证刚度强度的前提下,最大限度地降低质量与转动惯量;所述主动轴1与连接盘52采用涨套53连接,在保证可靠传动的同时,能够调节连接盘与主动轴的同轴度,从而保证主动轴1与轭铁转子55、铜转子56以及连接套54之间的同轴度;连接盘52采用凸台结构,以增强其旋转刚度,连接盘52上设计有定位止口,保证连接盘52与轭铁转子55的同轴度,连接盘52采用高强度不锈钢材质,连接盘52与轭铁转子55采用不锈钢绞制孔螺栓连接,在有效传递扭矩的同时,使得磁力线在轭铁转子55中形成闭合磁回路,减小磁力线向连接盘52以及主动轴1的延伸,最大限度地增加磁场地有效利用率;轭铁转子55外侧面上设计有具有15°倾斜角度地高密度翅片结构,在增加散热面积地同时,能够在轭铁转子55转动过程中形成较强的空气流动,增强强制对流效果,从而降低轭铁转子55的工作温度;轭铁转子55与铜转子56采用不锈钢沉头螺栓连接,轭铁转子55与铜转子56之间设计有定位止口,轭铁转子55与铜转子56之间采用过盈配合,保证轭铁转子55与铜转子56之间的同轴度;轭铁转子55与连接套54采用不锈钢绞制孔螺栓连接,轭铁转子55与连接套54之间设计有定位止口,轭铁转子55与连接套54之间采用过盈配合,保证轭铁转子55与连接套54之间的同轴度,轭铁转子55对称分布在连接套
54两侧,所述连接套54采用440不锈钢,中部设计有腰形减重孔,在保证刚度强度的前提下,最大限度地降低质量。
[0033] 所述聚磁涡流联轴器的主体磁路是由多个永磁体51构成的N-S辐射状磁路,永磁体51沿轴向充磁,上端和下端分别为N极和S极,相邻两个永磁体51之间形成N-S磁路,其中的有效磁路能够穿过铜转子56与轭铁转子55,将磁耦合力转换为驱动力,实现动力传递,N-S磁路中还有一部分磁路存在于两个永磁体51之间,不能穿过铜转子56与轭铁转子55,对动力传递无意义,使得永磁体51的磁利用率大打折扣;为提高永磁体51的磁利用率,在每两个永磁体51之间布置一个屏蔽磁体58,屏蔽磁体58沿轴向充磁,两侧分别为N极和S极,利用同极相斥原理,使得相邻永磁体51之间形成的所有磁路能够穿过铜转子56与轭铁转子55,将辐射状磁路调整为聚磁磁路。
[0034] 所述从动转子4包括从动轴6、磁极嵌体7、永磁体支撑转子8、油嘴A9、滑动杆26、传动过渡件34、双螺栓48、滑动套49、紧定螺钉50、永磁体51、定位套57;磁极嵌体7通过滑动杆26将扭矩传递到传动过渡件34,传动过渡件34与从动轴6之间地配合面采用三个圆弧面与三个斜面的结构形式,既能保证从动轴6与传动过渡件34之间的可靠传递扭矩,又能保证从动轴6与传动过渡件34之间的同轴度;所述从动轴6采用高强度铝合金材质或高强度铁合金材质,表面渗碳处理,从动轴6设计有轴心孔,在保证刚度强度的前提下,最大限度地降低质量与转动惯量;传动过渡件34一侧通过从动轴的轴肩定位,另一侧通过定位套定位,所述定位套57采用铜材质,磁极嵌体7安装在定位套上,并在定位套57上可以自由滑动,磁极嵌体7采用7075高强度铝合金材质,磁极嵌体7与定位套57的接触面表面渗碳处理,减小磁极嵌体
7与定位套57之间的滑动摩擦系数;磁极嵌体7上设计有安装台面,用于安装永磁体支撑转子8,永磁体支撑转子8为环形结构,永磁体支撑转子8上的螺栓成对出现,以保证采用螺栓连接的可靠性;磁极嵌体7与永磁体支撑转子8形成扇形空间,扇形空间四角均设计有工艺孔,防止因加工过程中的边角效应,使得永磁体51无法安装;永磁体51在磁极嵌体7中偶数分布,磁极嵌体7在传动过渡件两侧对称分布,磁极嵌体7与滑动杆26之间设计有滑动套49,滑动套49镶嵌在磁极嵌体7中,并用紧定螺钉50固定,滑动套49采用铜材质,以减小磁极嵌体7滑动摩擦力,滑动杆26采用7075高强度铝合金材质,在保证刚度强度的前提下,最大限度地降低质量;滑动杆26共三个,均匀分布,并通过压盖固定在传动过渡件34上。
[0035] 联动机构包括U形杆19、转轴A20、过渡杆21、转轴B22、转动摆杆23、油嘴B24、转动轴25、固定板35;联动机构采用十字对称结构,共三套,空间对称分布,两端的U形杆19与两侧的磁极嵌体7相连接,磁极嵌体7中背面设计有三个方形槽,对应另一面是圆形槽,U形杆19恰好安装在槽中并用螺母固定,圆形槽与U形杆19采用过渡配合,方形槽防止U形杆在安装与运行过程中发生转动,使得联动机构产生多余力;过渡杆21一端与U形杆19铰接,另一端与转动摆杆23铰接,转动摆杆23绕转动轴25转动,转动轴25通过固定板35固定在传动过渡件34上,转动轴25设计有内孔,底部设计有十字豁口,顶部设计有油嘴B24,转动轴25内放置有润滑油,使得联动机构转动自如。
[0036] 执行机构5包括双导程蜗轮蜗杆减速器10、直角减速器11、电机12、拉杆13、摆杆15、执行机构安装底座16、连接杆18、轴承安装外套27、滑动轴28、压板29、定位螺栓30、铰接安装瓦31、球形瓦32、转轴C33、唇形密封圈37、角接触球轴承A38、轴承套39、轴承安装内套
41、轴承端盖42、滑槽套43;所述电机12安装在直角减速器11上,直角减速器11在实现减速功能的同时,能够减小设备的横向空间;直角减速器11另一端连接双导程蜗轮蜗杆减速器
10,双导程蜗轮蜗杆减速器10能够消除间隙与空回,实现对磁场气隙的精确控制,双导程蜗轮蜗杆减速器10输出端与摆杆15相连接,摆杆15通过球铰接机构带动拉杆13运动,拉杆13通过球铰接机构与连接杆18相连接;所述球铰接机构包括定位螺栓30、铰接安装瓦31、球形瓦32、转轴C33,转轴C33上与摆杆15或连接杆18的配合面表面渗氮处理,增强配合面的表面硬度,减小磨损,转轴C33的另一端通过定位螺栓30,固定球形瓦32与转轴C33的相对位置,球形瓦32安装再铰接安装瓦31中,球形瓦32与铰接安装瓦31的配合面为球面,以增加摆杆
15、拉杆13以及连接杆18之间的灵活度,减小产生的多余力,球形瓦32采用具备自润滑功能的聚四氟乙烯制作而成,以减小球铰接机构的摩擦力;铰接安装瓦31的另一端设计有螺纹,与拉杆12螺纹连接,并用螺母背死,以增强连接的可靠性;连接杆18固定在轴承安装外套27上,轴承安装外套27与轴承安装内套41之间设计有一对角接触球轴承A38,角接触球轴承A38为自密封型,两角接触球轴承A38之间设计有轴承套39,以调节角接触球轴承A38之间的轴承侧隙,使得轴承处于最佳运行状态,轴承安装内套安装在输出轴上,并与磁极嵌体7螺栓连接;轴承安装外套27的一端套在滑槽套43上,滑槽套43上均匀分布有三段螺旋槽,轴承安装外套27上设计有三个滑动轴28,滑动轴28通过压板29固定在轴承安装外套27上,滑动轴28在轴承安装外套27上位置能够微小调整,以保证滑动轴28沿轴承安装外套27法线方向,使得滑动轴28与螺旋槽始终可靠接触,滑动轴28内设计有盲孔,并在侧面设计有三个针孔,盲孔中放置润滑油脂,滑动轴28顶部设计有油嘴,通过针孔自动润滑滑动轴28以及螺旋槽;滑槽套43通过螺栓固定在支承轴承安装套45上。
[0037] 支撑机构包括油嘴A9、支撑耳座36、支撑底座44、支撑轴承安装套45、Y形密封圈46、角接触球轴承B47,为主动转子3或从动转子4提供支撑力;角接触球轴承B47采用自密封型,角接触球轴承B47采用正装的装配形式,安装在支撑轴承安装套45中,支撑轴承安装套
45整体安装在支撑耳座36内,支撑轴承安装套45两端设计有Y形密封圈46,实现有效地动密封;支撑耳座36通过螺栓固定在支撑底座44上,并设计有定位止口,保证支撑耳座36与支撑底座44之间得相对位置关系,支撑底座44通过螺栓固定在安装平台17上。
[0038] 聚磁涡流联轴器的一个示例性实施方式的工作方式如下,也可以其他方式工作。
[0039] 驱动系统与主动转子3相连接,负载与从动转子4相连接,驱动系统带动主动转子3转动,主动转子3切割从动转子4所产生的气隙磁场,铜转子56上产生交变的感应涡流,交变涡流产生交变磁场,交变磁场与原磁场产生磁耦合力,带动从动转子4转动,从而实现负载端的转动,当主动转子3与从动转子4之间的速度差越来越小时,磁耦合力越来越小,最终稳定在一定的速度差下运行,从而实现扭矩的可靠传递。
[0040] 控制系统控制电机12转动,电机12通过直角减速器11以及双导程蜗轮蜗杆减速器10控制摆杆15摆动,摆杆15通过拉杆13以及连接杆18控制轴承安装外套27转动,由于滑动轴28安装在滑槽43套中,因此轴承安装外套27螺旋转动,轴承安装外套27与轴承安装内套
41之间设计有一对角接触球轴承A38,将轴承安装外套27与轴承安装内套41之间的转动分离,轴承安装内套41沿轴向移动,从而带动磁极嵌体7移动,两个磁极嵌体7通过联动机构同步移动,保证两侧气隙磁场的一致,从而同步改变切割磁场的强弱,使得铜转子上56所产生的交变涡流改变,进而改变交变磁场,最终改变交变磁场与原磁场产生的磁耦合力,实现对传递扭矩以及负载端输出转速的控制。
[0041] 以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
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