專利名稱：永磁調速器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種驅動調速裝置，具體說涉及一種采用永磁渦流感應原理的永磁調速器.
背景技術：
現(xiàn)有的電機系統(tǒng)，尤其是離心設備系統(tǒng)調節(jié)流量和壓力的方式主要有以下幾種 風門擋板、閥門、液力耦合器、變頻器、內反饋斬波調速。風門擋板、閥門是傳統(tǒng)方式，可以有 效調節(jié)流量或壓力，但弊端也顯而易見不節(jié)能，易引起系統(tǒng)內的沖擊。液力耦合器雖然可 以起到調節(jié)轉速的作用并可以一定程度節(jié)能，但效率較低，且不夠穩(wěn)定。變頻器和內反饋斬 波調速則是用直接改變電機轉速的方式來調節(jié)系統(tǒng)和負載，效率較高，節(jié)能效果也不錯，但 因為電器元件多，故障點多，對環(huán)境要求高，壽命周期較短，且有電磁干擾。在這種情況下，永磁調速器在電機調速領域是一個新型的理想選擇。

發(fā)明內容
本發(fā)明旨在提供一種高效的扭矩傳遞、柔性啟動、無級變速、高效節(jié)能并能隔離振 動的永磁調速器，以解決現(xiàn)在常用的電機系統(tǒng)調節(jié)的諸多技術問題。本發(fā)明永磁調速器的發(fā)明目的是通過下述技術方案來實現(xiàn)的本發(fā)明永磁調速器，包括共軸的第一軸和第二軸；所述第一軸上安裝一單層邊筒 導體轉盤，第二軸連接單層邊筒永磁轉盤，永磁轉盤處在導體轉盤之內，導體轉盤內面設有 環(huán)形導體盤，邊筒內壁上設有導體筒，永磁轉盤邊筒上設有外永磁環(huán)，對應于環(huán)形導體環(huán)的 永磁轉盤位置設有內永磁環(huán)，外永磁環(huán)由若干個垂軸永磁體組成，內永磁環(huán)由若干個順軸 永磁體組成，內外永磁環(huán)上相鄰的永磁體均異極相鄰安裝；導體盤和內永磁環(huán)之間有間隙， 外永磁環(huán)和導體筒之間也留有間隙。所述永磁體形狀可為扇形、矩形、橢圓形或圓形；所述永磁轉盤上和邊筒上各開有 一圈安裝孔，永磁體設在安裝孔內，順軸永磁體的背后設有封閉磁場的環(huán)形鋼盤，垂軸永磁 體下面設有封閉磁場的鋼板。所述導體盤上安裝有輪轂，與第一軸通過脹緊套連接；所述永磁轉盤和第二軸之間設有主要由軸套、增設軸、內圓套和外圓套組成的調 節(jié)機構，永磁轉盤通過軸套連接增設軸，軸套和增設軸之間采用花鍵扣接，增設軸通過漲緊 套連接第二軸；軸套外設有外圓套，增設軸外套有內圓套，外圓套和軸套之間設有第一軸 承，內圓套和增設軸之間設有第二軸承，外圓套和內圓套之間為滑槽滑塊結構配合，外圓套 上設有第二手柄，內圓套上設有第一手柄，調整第一手柄和第二手柄的相對位置，可以調整 外圓套和內圓套的相對位置，實現(xiàn)永磁轉盤和導體盤相對間隙的調整；所述第一軸和第二軸可互為輸入或輸出軸；所述導體轉盤上和邊筒外壁均裝有散熱片，導體轉盤和永磁轉盤的底面設有散熱孔。
本發(fā)明永磁調速器的有益效果是實現(xiàn)了動力的無接觸傳送，減少了振動，在起動時可實現(xiàn)電機完全空載起動，通過調整裝在外套上的手柄，推動軸承在軸上做軸向運動，推 拉永磁轉盤沿軸向移動，改變永磁轉盤和導體盤之間的氣隙，并改變邊筒上的永磁體和導 體筒的有效嚙合部分，即可改變兩者之間傳遞的扭矩，能實現(xiàn)可重復的、可調整的、可控制 的輸出扭矩和轉速，實行調速節(jié)能的目的。


圖1是本發(fā)明永磁調速器的剖視圖；圖2是本發(fā)明永磁調速器永磁盤上永磁體的安裝位置和方法示意圖；圖3是本發(fā)明永磁調速器兩個手柄在內外圓套上的安裝位置關系示意圖；圖4是本發(fā)明永磁調速器內圓套和外圓套之間的螺紋連接配合示意圖；圖5是本發(fā)明永磁調速器內軸承變?yōu)閮商撞⒎植荚谳S上和軸套上的關系示意圖；圖6是本發(fā)明永磁調速器內滑槽示意圖；圖7是本發(fā)明永磁調速器內套和外套連接的滑塊滑槽結構示意圖；圖8是本發(fā)明永磁調速器軸承由一個變?yōu)橐粚Φ氖疽鈭D；圖9是本發(fā)明永磁調速器在外圓套上加裝固定框架的示意圖。圖10是本發(fā)明永磁調速器第二實施例的水平面剖視圖；圖11是本發(fā)明永磁調速器軸和軸套之間的花鍵連接關系示意圖；圖12是本發(fā)明永磁調速器導體轉盤外側表面上裝散熱翅片的安裝關系示意圖。圖13是本發(fā)明永磁調速器散熱翅片的示意圖。
具體實施例方式現(xiàn)參照說明書附圖，結合具體實施例對本發(fā)明永磁調速器作進一步說明。工作原理永磁盤上和邊筒上的磁體分N、S極相鄰排布，磁力線穿過相對應的導 體盤和導體筒，當兩者之間相對運動時，導體盤和導體筒分別切割磁力線，在導體盤和導體 筒中產生渦電流，渦電流進而產生反感磁場，阻止兩者之間的相對運動，從而實現(xiàn)兩者之間 的扭矩傳遞。兩者之間穿過的磁場強度越大，傳遞的扭矩越大；相對運動越快，傳遞的扭矩 越大；轉速差越大，兩者之間排斥的力量也越大。當通過軸承推拉永磁轉盤沿軸向移動，改 變兩者之間距離時，就可以改變兩者之間傳遞的扭矩，從而改變輸出的轉速，實現(xiàn)調速節(jié)能 的目的。見圖1，本發(fā)明永磁調速器主要由導體轉盤5和永磁轉盤及推拉機構組成；包括共 軸的第一軸1和第二軸23 ；第一軸1上安裝一單層邊筒導體轉盤5，第二軸23連接單層邊 筒永磁轉盤10，永磁轉盤10處在導體轉盤5之內，導體轉盤5為鐵磁體材料，其內面設有 環(huán)形導體盤8，與導體轉盤5通過螺栓連接；導體轉盤5邊筒內壁上設有導體筒32 ；導體盤 8和導體筒32為有良好導電性能的非鐵磁性材料，導體轉盤5外表面和邊筒外表面均裝有 散熱片，散熱片材質為鋁合金或其他良好的熱導體材料(見圖12、圖13)，導體轉盤5和永 磁轉盤10的底面設有散熱孔36(見圖1)。永磁轉盤10為非鐵磁性金屬材料或非金屬材料，形狀為單層邊筒結構，其邊筒上 設有外永磁環(huán)，對應于環(huán)形導體環(huán)的永磁轉盤位置設有內永磁環(huán)，外永磁環(huán)由若干個垂軸(磁場方向和軸方向垂直)永磁體34組成(見圖2)，內永磁環(huán)由若干個順軸(磁場方向和 軸方向平行)永磁體11組成，內外永磁環(huán)上相鄰的永磁體均異極相鄰安裝；導體盤和內永 磁環(huán)之間有間隙，外永磁環(huán)和導體筒之間也留有間隙。垂軸永磁體11形狀可為矩形、圓形； 順軸永磁體34可為扇形、矩形；永磁轉盤10上開順軸孔38，內部裝入瞬軸永磁體34，背面 用鋼盤38封閉，鋼盤38與永磁轉盤10用螺栓連接；永磁轉盤10邊筒上開垂軸孔39，底部 鋪設鋼板31，31用螺栓固定在永磁轉盤10上，永磁體11固定在垂軸孔39內。
導體轉盤5通過輪轂3與外側的第一軸1連接，輪轂3與第一軸用脹緊套2連接。永磁轉盤10和第二軸23之間設有主要由軸套25、增設軸20、內圓套13和外圓套 28組成的調節(jié)機構，永磁轉盤10通過軸套25連接增設軸20，軸套25和增設軸20之間采 用花鍵扣接(見圖11)，增設軸20上連接輪轂21連接第二軸23 ；輪轂21和第二軸23之間 設有漲緊套22。軸套25外設有內圓套13，內圓套13外設有外圓套28，內圓套13跟外圓套28之 間為滑槽滑塊結構配合，外圓套28上開有滑槽16，內圓套上裝有滑塊15，嵌套在外圓套28 的滑槽16中(見圖3、圖6、圖7)。內圓套13和軸套25之間設有軸承14，軸承25外圈右 端用擋圈17固定，擋圈17與內圓套13用螺栓連接，軸承14內圈右側通過大螺母26壓緊 圓套19固定，軸承14兩側裝有油封18，外圓套28上設有第二手柄41，滑塊15上設有第一 手柄40，調整第一手柄40和第二手柄41的相對位置，可以調整外圓套15和內圓套13的相 對位置，實現(xiàn)永磁轉盤10和導體盤8相對間隙的調整，同時調整邊筒上的永磁體11和導體 筒32之間嚙合的有效長度，實現(xiàn)調速。當外圓套15上的第二手柄41從外部用拉桿固定，拉動內圓套13上的第一手柄40 時，滑塊15推動內圓套13沿著軸向移動，進而推動軸承14和軸套25在增設軸20上滑動， 拖動永磁轉盤10 —起在軸向滑動。第一手柄40可用外部的角行程電動執(zhí)行機構連接上拉 桿后拖動，以實現(xiàn)自動控制。軸套25跟增設軸20之間的配合也可用方軸或六棱軸之類的結構。內圓套13和外圓套28上的滑槽滑塊結構也可以變?yōu)槁菁y連接(見圖4)。外圓套28也可以通過螺栓固定在外部框架44上(見圖9)，此時外圓套26不需要 外加第二手柄41和固定拉桿。軸承14可由一個軸承變?yōu)橐粚赏瑫r承受軸向和徑向力的軸承(見圖8)，并不影 響本產品的結構和性能。軸套14也可變?yōu)榉珠_的一對軸承(見圖5)，增設軸上裝有第一軸承，軸套上裝有 第二軸承，第一軸承外面連接外圓套，第二軸承外面連接內圓套，內圓套和外圓套之間用滑 槽滑塊結構或螺紋連接，可使推拉機構更穩(wěn)定，承受更大的載荷。見圖10，還可以將導體轉盤和永磁體盤分別多個疊加，即為本發(fā)明的第二實施例。 兩個導體盤、導體筒通過螺栓和連接板連接到一起形成籠型轉子，兩個單層邊筒永磁轉盤 通過連接盤和螺栓連接到一起，兩導體盤與兩個永磁盤保持同等大小的氣隙，兩個導體筒 和永磁轉盤上的永磁體保持同等的有效嚙合長度。該實施例可以將導體盤、導體筒和永磁 轉盤之間傳遞的扭矩增加一倍。同樣，當三個、四個乃至更多導體盤、導體筒和三個、四個乃 至更多永磁轉盤疊加時，傳遞扭矩可以變?yōu)槿?、四倍乃至更多倍。本發(fā)明的上述實施例只是為了清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。在上述說明的基礎上，還可以就具體實施結構做其他不同形式的變化， 凡是屬于本發(fā)明的技術方案所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍 之列。
權利要求
一種永磁調速器，包括共軸的第一軸和第二軸，其特征在于所述第一軸上安裝一單層邊筒導體轉盤，第二軸連接單層邊筒永磁轉盤，永磁轉盤處在導體轉盤之內，導體轉盤內面設有環(huán)形導體盤，邊筒內壁上設有導體筒，永磁轉盤邊筒上設有外永磁環(huán)，對應于環(huán)形導體環(huán)的永磁轉盤位置設有內永磁環(huán)，外永磁環(huán)由若干個垂軸永磁體組成，內永磁環(huán)由若干個順軸永磁體組成，內外永磁環(huán)上相鄰的永磁體均異極相鄰安裝；導體盤和內永磁環(huán)之間有間隙，外永磁環(huán)和導體筒之間也留有間隙，第二軸和永磁轉盤之間設有主要由軸套、增設軸、內圓套和外圓套組成的調節(jié)機構。
2.根據(jù)權利要求1所述的筒形轉盤永磁調速器，其特征在于所述永磁體形狀可為扇 形、矩形、橢圓形或圓形；所述永磁轉盤上和邊筒上各開有一排安裝孔，永磁體設在安裝孔 內，順軸永磁體的背后設有封閉磁場的環(huán)形鋼盤，垂軸永磁體下面設有封閉磁場的鋼板。
3.根據(jù)權利要求2所述的永磁調速器，其特征在于所述導體盤上安裝有輪轂，與第一 軸通過脹緊套連接；永磁轉盤通過軸套連接增設軸，軸套和增設軸之間采用花鍵扣接，增設 軸通過漲緊套連接第二軸。
4.根據(jù)權利要求3所述的永磁調速器，其特征在于所述軸套外設有外圓套，增設軸外 套有內圓套，外圓套和軸套之間設有第一軸承，內圓套和增設軸之間設有第二軸承，外圓套 和內圓套之間為滑塊滑槽結構配合，外圓套上設有第二手柄，內圓套上設有第一手柄，調整 第一手柄和第二手柄的相對位置，可以調整外圓套和內圓套的相對位置，實現(xiàn)永磁轉盤和 導體盤相對間隙的調整，同時改變邊筒上的永磁體和導體盤嚙合的有效部分。
5.根據(jù)權利要求4所述的永磁調速器，其特征在于所述導體轉盤上和邊筒外壁上裝 有散熱片，導體轉盤和永磁轉盤的底面設有散熱孔。
6.根據(jù)權利要求5所述的永磁調速器，其特征在于所述第一軸和第二軸可互為輸入 或輸出軸；也可在外面安裝永磁轉盤，內部安裝導體盤。
7.根據(jù)權利要求6所述的永磁調速器，其特征在于所述外圓套和內圓套之間的滑塊 滑槽結構可用螺紋配合結構替代。
8.根據(jù)權利要求7所述的永磁調速器，其特征在于所述軸套和增設軸之間的花鍵扣 接方式，可用方軸或多棱軸方式替代。
9.根據(jù)權利要求8所述的筒形轉盤永磁調速器，其特征在于所述手柄第一手柄和第 二手柄中之一可用外部框架替換。
10.根據(jù)權利要求1所述的永磁調速器，其特征在于所述導體轉盤和永磁體盤可為兩 個以上疊加，分別形成籠型的導體轉盤和永磁轉盤。
全文摘要
一種永磁調速器，第一軸上安裝一單層邊筒導體轉盤，第二軸連接單層邊筒永磁轉盤，永磁轉盤處在導體轉盤之內，導體轉盤內設有環(huán)形導體盤和導體筒，永磁轉盤邊筒上設有外永磁環(huán)和內永磁環(huán)；導體盤和內永磁環(huán)之間有間隙，外永磁環(huán)和導體筒之間也留有間隙；第二軸和永磁轉盤之間設有主要由軸套、增設軸、內圓套和外圓套組成的調節(jié)機構。本發(fā)明筒形轉盤永磁調速器，以筒形加平面雙耦合替代了單面耦合，耦合面大，實現(xiàn)了動力的無接觸傳送，轉送扭力大，且永磁轉盤可沿軸向移動，改變和導體盤的距離及與導體筒嚙合的有效部分，即可改變兩者之間傳遞的扭矩，能實現(xiàn)可重復的、可調整的、可控制的輸出扭矩和轉速，實現(xiàn)調速節(jié)能的目的。
文檔編號H02K49/10GK101800465SQ201010138030
公開日2010年8月11日 申請日期2010年4月2日 優(yōu)先權日2010年4月2日
發(fā)明者王榮松 申請人:王榮松