【技术实现步骤摘要】
本技术涉及传动轴耦合驱动
、负载调速
及动力拖动领域,特别是一种可调节气隙磁场耦合间距和面积的筒型传动轴永磁耦合器。
技术介绍
在我们身边,涉及到传动轴耦合驱动和调速的领域比比皆是,汽车、火车、轮船和 飞机等各种运输工具中、几乎各种工业场合中以及人们生产生活中用到的有动力(常见的 有电机、内燃机)拖动的设备中大都会用到传动轴耦合驱动和调速技术,相关的技术方案 也林林总总。由于应用领域非常广泛和繁杂,本技术所涉及的
技术介绍
只侧重电机拖 动领域作重点介绍,但不是说其它方面不适用本技术技术方案。 当前,节能降耗已成为全社会关注的重点内容之一,而电机系统用电量约占全 球用电量的60%,其中风机、泵类、压縮机和空调制冷机的用电量分别占全球用电量的 10.4%、20.9%、9.4%和6%。电机系统量大、面广,节电潜力巨大。从国内来讲,现有各类 电机系统总装机容量约4. 2亿千瓦,运行效率比国外先进水平低10—-20个百分点,相当于 每年浪费电能约1500亿千瓦时。系统匹配不合理,大马拉小车现象严重,设备长期低负 荷运行;系统调节方式落后,大部分风机、泵类采用机械节流方式调节,效率比调速方式约 低30%以上。在实际工程设计与应用中,为了保证负荷最大时风机或水泵系统满足输出要 求,通常需要按系统的最大输出能力配备风机水泵系统,而真正实用中,绝大多数情况下并 非需要系统在满负荷下使用。可以通过调节气隙实现流量和/或压力的连续控制,取代原 系统中控制流量和/或压力的阀门,在电机转速不变的情况下,调节风机或水泵的转速,符 合离心负载的比例定律。当输出流量和/或压 ...
【技术保护点】
一种可调节气隙磁场耦合间距和面积的筒型传动轴永磁耦合器,其特征在于,它为转筒型或转盘转筒复合型结构,由至少一组轴向磁场永磁耦合组件或/和径向磁场永磁耦合组件、至少一副与永磁耦合组件中的主动转盘相适配的主动永磁耦合转盘联轴机构和对应的主动轴联轴节、至少一副与永磁耦合组件中的被动永磁耦合转盘相适配的被动永磁耦合转盘联轴机构和对应的被动轴联轴节、一副永磁耦合转盘气隙间距和耦合面积调节机构以及一副使系统成一体化整体结构以便包装运输和安装用的一体化组装机构组成,轴向磁场永磁耦合组件为轴向磁场电枢绕组永磁耦合组件,径向磁场永磁耦合组件为径向磁场电枢绕组永磁耦合组件,永磁耦合组件中的主动转盘通过相适配的主动永磁耦合转盘联轴机构与对应的主动轴联轴节相联接,永磁耦合组件中的被动永磁耦合转盘通过相适配的被动转盘联轴机构与对应的被动轴联轴节相联接,在主动转盘及其相关联的联轴机构上或者在被动转盘及其相关联的联轴机构上设置适配的永磁耦合转盘气隙间距和耦合面积调节机构,设备出厂包装、运输与安装过程中在主动转盘及其相关联的联轴机构与被动转盘及其相关联的联轴机构之间设置一体化组装机构。
【技术特征摘要】
一种可调节气隙磁场耦合间距和面积的筒型传动轴永磁耦合器,其特征在于,它为转筒型或转盘转筒复合型结构,由至少一组轴向磁场永磁耦合组件或/和径向磁场永磁耦合组件、至少一副与永磁耦合组件中的主动转盘相适配的主动永磁耦合转盘联轴机构和对应的主动轴联轴节、至少一副与永磁耦合组件中的被动永磁耦合转盘相适配的被动永磁耦合转盘联轴机构和对应的被动轴联轴节、一副永磁耦合转盘气隙间距和耦合面积调节机构以及一副使系统成一体化整体结构以便包装运输和安装用的一体化组装机构组成,轴向磁场永磁耦合组件为轴向磁场电枢绕组永磁耦合组件,径向磁场永磁耦合组件为径向磁场电枢绕组永磁耦合组件,永磁耦合组件中的主动转盘通过相适配的主动永磁耦合转盘联轴机构与对应的主动轴联轴节相联接,永磁耦合组件中的被动永磁耦合转盘通过相适配的被动转盘联轴机构与对应的被动轴联轴节相联接,在主动转盘及其相关联的联轴机构上或者在被动转盘及其相关联的联轴机构上设置适配的永磁耦合转盘气隙间距和耦合面积调节机构,设备出厂包装、运输与安装过程中在主动转盘及其相关联的联轴机构与被动转盘及其相关联的联轴机构之间设置一体化组装机构。2. 如权利要求1所述的可调节气隙磁场耦合间距和面积的筒型传动轴永磁耦合器,其特征在于,所述的轴向磁场永磁耦合组件中的两个相互适配的气隙磁场耦合盘呈圆盘或圆环盘平面对立状结构,其中的轴向磁场永磁体盘由圆盘或圆环盘状的永磁体安装盘和相适配的至少一个永磁体或永磁体组构成, 一个永磁体组中的相邻永磁体在其圆盘或圆环盘状的安装盘的圆环周上呈轴向N、 S极性交错地布设,轴向磁场永磁体盘与适配的轴向磁场电枢绕组盘耦合构成轴向磁场电枢绕组永磁耦合组件,所述的径向磁场永磁耦合组件中的两个相互适配的气隙磁场耦合盘呈圆筒盘或圆管盘嵌套状结构,其中的径向磁场永磁体盘由圆筒盘或圆管盘状的永磁体安装盘和相适配的至少 一个永磁体或永磁体组构成, 一个永磁体组中的相邻永磁体在其圆筒盘或圆管盘状的安装盘的圆周上呈径向N、 S极性交错地布设,径向磁场永磁体盘与适配的径向磁场电枢绕组盘耦合构成径向磁场电枢绕组永磁耦合组件。3. 如权利要求1所述的可调节气隙磁场耦合间距和面积的筒型传动轴永磁耦合器,其特征在于,所述的主动永磁耦合转盘联轴机构由用于安装永磁耦合组件中的主动永磁耦合转盘的机笼壁、机笼端壁、转筒壁、转筒端壁中的至少之一、并与对应的主动轴联轴节相适配连接的部件或联合组件构成,在主动永磁耦合转盘与主动轴联轴节之间由主动永磁耦合转盘联轴机构形成连接、支撑、力矩传输和传动结构,所述的被动永磁耦合转盘联轴机构由用于安装永磁耦合组件中的被动永磁耦合转盘的端壁、端壁上的非圆形轴孔及其轴套、非圆形中心短轴、力矩传输滑杠、中心转盘及其联轴节和中心短轴部件或组件中的至少之一、并与对应的被动轴联轴节相适配连接的部件或联合组件构成,在被动永磁耦合转盘与被动轴联轴节之间由被动永磁耦合转盘联轴机构形成连接、支撑、力矩传输和传动结构。4. 如权利要求1所述的可调节气隙磁场耦合间距和面积的筒型传动轴永磁耦合器,其特征在于,所述的被动永磁耦合转盘联轴机构由用于安装永磁耦合组件中的被动永磁耦合转盘的机笼壁、机笼端壁、转筒壁、转筒端壁中的至少之一、并与对应的被动轴联轴节相适配连接的部件或联合组件构成,在被动永磁耦合转盘与被动轴联轴节之间由被动永磁耦合转盘联轴机构形成连接、支撑、力矩传输和传动结构,所述的主动永磁耦合转盘联轴机构由用于安装永磁耦合组件中的主动永磁耦合转盘的端壁、端壁上的非圆形轴孔及其轴套、非圆形中心短轴、力矩传输滑杠、中心转盘及其联轴节和中心短轴部件或组件中的至少之一、 并与对应的主动轴联轴节相适配连接的部件或联合组件构成,在主动永磁耦合转盘与主动 轴联轴节之间由主动永磁耦合转盘联轴机构形成连接、支撑、力矩传输和传动结构。5. 如权利要求1、2、3或4所述的可调节气隙磁场耦合间距和面积的筒型传动轴永磁耦 合器,其特征在于,所述的永磁耦合转盘气隙间距和耦合面积调节机构为离心式调节机构, 它有四种供分别实施的结构,其一是由至少一副门闩式弹簧离心锁机构、被动永磁耦合转 盘/转筒端壁上的非圆形轴孔轴套及相适配的带有限位机构的非圆形中心短轴组件构成, 其二是由至少一副门闩式弹簧离心锁机构、中心短轴组件、中心转盘和被动永磁耦合转盘 力矩传输滑杠组件构成,其三是由至少一副弹簧离心销、被动永磁耦合转盘/转筒端壁上 的非圆形轴孔轴套及相适配的带有限位机构的非圆形中心短轴组件构成,其四是由至少一 副弹簧离心销、中心短轴组件、中心转盘和被动永磁耦合转盘力矩传输滑杠组件构成,弹簧 离心销安装在筒壁上、机笼壁上、中心转盘上、转盘/转筒端壁上、非圆形中心短轴上或中 心短轴上的适当位置,门闩式弹簧离心锁机构的门闩和弹簧离心锁分别安装在永磁耦合组 件的背靠背的两个被动永磁耦合转盘的对应位置或者被动永磁耦合转盘与中心转盘相对 应的位置,并设置成能通过传动轴启动或堵转过程中转速状态的不同引起弹簧离心销或弹 簧离心锁处于不同限位位置状态而使永磁耦合气隙间距和耦合面积自动进行阶梯式调整 的结构。6. 如权利要求1、2、3或4所述的可调节气隙磁场耦合间距和面积的筒型传动轴永磁 耦合器,其特征在于,所述的永磁耦合转盘气隙间距和耦合面积调节机构为无级调节机构, 它有六种供分别实施的结构,其一是由背靠背相邻永磁耦合转盘/转筒的联动机构、中心 短轴、转盘/转筒隔离轴承、与相适配转盘/转筒端壁相联的转盘/转筒隔离轴承外套或内 套、带凸轮槽的转盘/转筒隔离轴承对应内套或外套、带与凸轮槽配合的并使其内套或外 套做直线位移传动的凸轮和绕轴转动调节杆或调节手柄的凸轮套筒、凸轮套筒的轴隔离轴 承及适配的摆动支架组件和/或适配的固定支架组件构成,其二是由背靠背相邻永磁耦合 转盘/转筒的联动机构、中心短轴、转盘/转筒隔离轴承、与相适配转盘/转筒端壁相联的 转盘/转筒隔离轴承外套或内套、带滚动/滑动丝母筒的转盘/转筒隔离轴承对应内套或 外套、带与丝母筒配合的并使丝母筒做直线位移传动的滚动/滑动丝母筒螺丝和绕轴转动 调节杆或调节手柄的丝母套筒、丝母套筒的轴隔离轴承及适配的摆动支架组件和/或适配 的固定支架组件构成,其三是由永磁耦合转盘/转筒端壁上的非圆形轴孔和轴套、非圆形 中心短轴、转盘/转筒隔离轴承、与相适配转盘/转筒端壁或其上非圆形轴套相联接的转盘 /转筒隔离轴承外套或内套、带凸轮槽的转盘/转筒隔离轴承对应内套或外套、带与凸轮槽 配合的并使其做直线位移传动的凸轮和绕轴转动调节杆或调节手柄的凸轮套筒、凸轮套筒 的轴隔离轴承及适配的摆动支架组件和/或适配的固定支架组件构成,其四是由永磁耦合 转盘/转筒端壁上的非圆形轴孔和轴套、非圆形中心短轴、转盘/转筒隔离轴承、与相适配 转盘/转筒端壁或其上非圆形轴套相联接的转盘/转筒隔离轴承外套或内套、带滚动/滑 动丝母筒的转盘/转筒隔离轴承对应内套或外套、带与丝母筒配合的并使其做直线位移传 动的滚动/滑动丝母筒螺丝和绕轴转动调节杆或调节手柄的丝母套筒、丝母套筒的轴隔离 轴承及适配的摆动支架组件和/或适配的固定支架组件构成,其五是由背靠背相邻永磁耦 合转盘/转筒的联动机构、中心短轴、转盘/转筒隔离轴承、与相适配转盘/转筒端壁相联接的转盘/转筒隔离轴承外套或内套,带凸轮、齿条或丝杠螺母的转盘/转筒隔离轴承对应 内套或外套,布设在传动轴一侧并与转盘/转筒隔离轴承内套或外套对应适配的设置有凸 轮直线位移传动机构、齿条直线位移传动机构或者丝杠螺母直线位移传动机构和与其适配 的调节杆或调节手柄的驱动机构组件及适配的摆动支架组件和/或适配的固定支架组件 构成,其六是由永磁耦合转盘/转筒端壁上的非圆形轴孔和轴套、非圆形中心短轴、转盘/ 转筒隔离轴承、与相适配转盘/转筒端壁或其上非圆形轴套相联接的转盘/转筒隔离轴承 外套或内套,带凸轮、齿条或丝杠螺母的转盘/转筒隔离轴承对应内套或外套,布设在传动 轴一侧并与转盘/转筒隔离轴承内套或外套对应适配的设置有凸轮直线位移传动机构、齿 条直线位移传动机构或者丝杠螺母直线位移传动机构和与其适配的调节杆或调节手柄的 驱动机构组件及适配的摆动支架组件和/或适配的固定支架组件构成,所述的背靠背相邻 永磁耦合转盘/转筒的联动机构有五种供分别实施的结构,之一是滚动/滑动丝杠副结构, 它由至少一副转盘/转筒联动滚动/滑动丝杠、转盘/转筒端壁上的联动滚动/滑动螺母及 相适配的中心转盘上的滚动/滑动丝杠副支撑轴承构成,之二是转盘/转筒联动圆柱形或 条型齿条齿轮副结构,它由至少一副相对固定在背靠背相邻转盘/转筒端壁上的齿条、对 应适配的齿条过孔及中心转盘上的齿条齿轮副传动齿轮组件构成,之三是横式转盘/转筒 联动凸轮槽拨杆副结构,它由至少一副固定在两个转盘/转筒端壁上的凸轮、安装在中心 转盘上的两端设置有凸轮槽的并与转盘/转筒端壁上的凸轮相适配的横式转盘/转筒联动 凸轮槽拨杆构成,之四是纵式转盘/转筒联动滑杆拨叉副结构,它由至少一副固定在转盘/ 转筒端壁上的滑槽或滑杆、安装在中心转盘上的两端设置有滑动凸轮或杆孔并与转盘/转 筒端壁上的滑槽或滑杆相适配的纵式转盘/转筒联动滑杆拨叉构成,之五是转盘/转筒力 矩传输滑杠结构,它由至少一副固定安装在中心转盘上的转盘/转筒力矩传输滑杠及与其 滑杠相适配的转盘/转筒端壁上的滑孔及滑孔轴套构成,所述的非圆形中心短轴有两种供 分别实施的结构,一种是通体均为非圆形结构轴,另一种是两节结构,其中一节是用于安装 永磁耦合转盘/转筒的非圆形轴,另一节是圆形轴,所述的摆动支架安装在系统地基、系统 基座或系统支架与转盘/转筒隔离轴承相适配的内套或外套之间,所述的固定式支撑架安 装在系统地基、系统基座或系统支架与传动轴隔离轴承、传动轴支撑轴承或伺服电机之间。7.如权利要求1、2、3或4所述的可调节气隙磁场耦合间距和面积的筒型传动轴永磁 耦合器,其特征在于,所述的永磁耦合转盘气隙间距和耦合面积调节机构为自动无级调节 机构,它由无级调节结构、伺服电机及其相关联机构、控制器及适配的摆动支架组件和/或 适配的固定支架组件构成,有九种供分别实施的结构,其一是由背靠背相...
【专利技术属性】
技术研发人员:余亚莉,林贵生,
申请(专利权)人:余亚莉,
类型:实用新型
国别省市:41[中国|河南]
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