一种带冷却和润滑装置的永磁耦合传动、制动或负载装置,它为转子盘、转筒或转子盘和转筒组合/复合型结构,由至少一组轴向磁场或/和径向磁场永磁耦合组件、至少一副主动转子盘/转筒联轴机构和主动轴联轴机构、至少一副被动转子盘/转筒联轴机构和被动轴联轴机构、一副气隙间距和耦合面积调节机构、至少一套冷媒冷却装置、至少一套润滑装置、至少一副使系统成一体化整体结构的一体化组装机构和外壳组成。本发明专利技术适用于传动、传动轴和负载调速、制动、旋转负载、节能减排和切断/结合动力等技术领域,用作设计制造永磁耦合联轴装置、调速联轴器装置和自动变速装置、刹车装置、负载/加载装置、离心负载调速装置或离合装置的技术方案。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的
包括传动轴耦合驱动和调速
、节能减排
、切断/结合动力
、制动
、动力设备测功之加载/负载
,特别是一种带冷却和润滑装置的永磁耦合传动、制动或负载装置。
技术介绍
在我们身边,涉及到动力设备输出轴与负载输入轴之间耦合传动及其负载调速
、旋转制动
、动力设备测功及其模拟负载
的系统或装置比比皆是,而且存在着严重的技术缺陷和不足,举例说明如下I、传动轴耦合驱动和调速
方面①系统(如风机、水泵系统、离心压缩机、球磨机、皮带机等)中电机轴与负载轴之间安装的液力耦合/调速器,液力耦合器调速技术,属低效调速方式,调速范围有限,高速丢转约5% 10%,低速转差损耗大,最高可达额定功率的30%以上,精度低、线性度差、响应慢,启动电流大,装置大,不适合改造;容易漏液、环境污染严重,维护复杂、费用大;②汽车、火车、轮船和飞机等各种运输工具中的无级变速器或自动调速器,无论是MT、AMT、AT、CVT还是DGS均为硬联接(行星齿轮组)、液力变矩或摩擦联接传动结构,存在着结构复杂、制造加工组装难度大、成本高、能耗大、易损坏维修费用高、可靠性差、轴对准要求高、噪声和振动大等诸多方面的缺点和不足。2、切断/结合动力
方面,目前比较常用的或公知的离合器主要有三种即弹簧压紧式摩擦离合器、液力偶合器或电磁离合器,其中弹簧压紧式摩擦离合器属于硬接触式有摩擦的结构形式但应用广泛;液力偶合器或电磁离合器虽属于软连接,或因为效率低、温升高,或因为结构复杂、体积大,或因为易损坏维修费用高、技术性能有缺陷和不能满足设计要求,而没有得到广泛应用。3、制动
方面,各种运输车辆和各种设备中的刹车装置、铁路机车、铁路车辆的刹车装置及飞机起落架上的刹车装置,无论是盘式、蝶式或抱箍式结构,目前绝大多数还是采用接触式摩擦原理实现刹车,存在磨损严重、定期更换,刹车可控性差,即使是在车辆采用了 ABS点刹系统,也在很大程度上没有解决刹车过程中的可靠性和安全性问题,特别是铁路动车和飞机起落架上的刹车装置需要非常频繁的检查、维护和更换,代价非常昂贵。公知的磁力刹车器有三种结构①电磁粉末刹车器,②电磁涡流刹车器,③电磁摩擦式刹车器;这三种电磁刹车器中均需要设置激磁线圈,通过给激磁线圈通电产生电磁磁场,利用电磁效应从而产生制动转矩达到刹车目的,由于磁粉会引起零件磨损,或因为效率低、温升高,或因为不节能、结构复杂而没有在各种运输车辆中应用。4、动力设备测功及其加载/负载
方面,电动机和内燃机测功及各种动力传动设备(如齿轮箱、减速机、变速箱等)试验机的加载设备,目前公知的技术主要为水力测功机、磁粉电涡流测功机、电力测功机,目前用得较多的是直流/交流测功机和磁粉涡流测功机,均存在着耗能大、结构复杂、价格昂贵、测量功率范围小或者占用空间大等缺点。5、调速节能
方面,离心负载(如风机、水泵系统、离心压缩机等)调速节能系统常见的节能技术①变频调速技术,是目前应用比较普遍和相对先进的技术,采用电力电子技术来实现对电机的速度调节,可以有效根据实际工况来自动控制,实现一定的节能效果。但是变频设备易产生谐波,大功率变频器对电网的谐波污染非常大,它比较“娇贵”、对环境要求也比较苛刻,需要空调环境;高压环境下故障率高,安全性差,变频调速系统需要专业人员维护,而且关键组件时常需要更换,维护费用高,特别是在其低速运行时对电机损害大,需要配备相应的变频电机,对于常用的6000V以上高压和50千瓦10000千瓦型号的变频器来说,其价格昂贵,且拥有者总成本非常大;②液力耦合调速技术也是目前应用比较普遍和相对先进的技术,其缺点如上所述;③永磁耦合及调速技术,其主要优点表现在可无级调整转速、调速范围在O---98%,结构简单、可靠性高、容易安装、不怕恶劣环境、寿命长,实现了绝对软连接,动力设备完全在空载下启动,不怕堵转、不怕脉冲型负载,容忍轴偏心,具有负载隔离,减低振动、噪声,延长设备寿命、增长故障周期、减少维护需求,无谐波危害,不伤害动力设备,不影响电网安全,除执行机构和控制器之外不用电源供电,适用于各种工业级电机系统及防爆场合,无电磁波干扰。永磁耦合及调速技术是目前最为先进的传动轴耦合驱动和调速技术,正处在迅猛发展、大力推广、积极研发和技术完善阶段,在调速节能领域已初步得到初步应用,全球第一项永磁耦合及调速产品专利是1998年提出申请的美国马格纳福斯公司专利《可调节磁耦合器CN1248354A》,2000年推出第一款产品,2008年该产品引进中国并得到成功应用;本申请人也申请和参与专利技术了七项关于传动轴耦合驱动和调速技术方面的专利《可调节磁扭矩的传动轴永磁耦合传动和调速装置200910162059. X》、《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200910162313. 6》、《可调节气隙磁场耦合间距和面积的筒型永磁稱合联轴器200910162062. I》、《一种高效的可调节电磁扭矩的电枢绕组永磁联轴器200910162063. 6》、《一种高效的可调节电磁扭矩的锅箅永磁联轴器200910162060. 2》、《一种可调节电磁扭矩的筒型传动轴永磁耦合器200910162061. 7》、《一种可调节永磁扭矩的筒型永磁耦合联轴器200910162312. I》等,上述专利已完成了产品化并已批量供应市场,得到了广大用户的好评,为绿色经济、节能减排做出了贡献,上述七项专利公告文件作为本案说明书的附件以减少本说明书的篇幅和赘述。综上所述并结合我们在上述专利的实施和推广中遇到的实际困难,有两个方面的问题亟待解决一方面,公知的永磁耦合及调速技术方案存在的问题是大功率(500-3000千瓦)和超大功率(大于3000千瓦)的传动轴永磁耦合驱动和调速装置的技术方案还有很大的技术瓶颈,具体地说是永磁耦合组件的发热部件的散热和冷却问题及系统中传动组件和调节机构中的润滑问题未能得到切实解决;另一方面,永磁耦合驱动和调速技术在一 些传统
的创新应用和发展还是空白,特别是针对传动轴耦合传动及其负载调速和切断/结合动力领域中各种运输工具和各种机电设备上应用的无级变速器、离合器、飞机中的涡扇无级调速装置和舰船中螺旋桨无级调速装置等,针对制动
中的公路运输车辆、铁路机车、铁路车辆和飞机起落架上的刹车装置,针对动力设备测功及其加载/负载
中的电动机和内燃机测功及各种动力传动设备(如液力耦合器、永磁耦合/调速器、电动机变频器、齿轮箱、减速机、变速箱等)试验机的加载装置或负载装置,利用永磁耦合及调速技术对上述涉及
的相关产品进行创新设计、创新应用和产品替代非常有必要,对上述传统产品利用永磁耦合技术设计对应的新型技术产品,将会给相关的产品技术带来无可比拟的性价优势和革命性的技术进步,也必将给永磁耦合及调速技术的发展带来更大的发展空间。
技术实现思路
本申请人在上述已公知的专利基础上,继承上述专利技术方案的基本工作原理和结构,经过长期研究和大量试验我们得出本专利申请的创新技术方案和全新的产品,为解决上述问题和技术缺陷提供了可行和完整的技术方案。一方面,利用本专利申请的技术方案可设计制造出大功率和超大功率的传本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:林贵生,余亚莉,
申请(专利权)人:林贵生,
类型:发明
国别省市:
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