專利名稱：一種帶散熱裝置的立式永磁可變扭矩變速聯(lián)軸器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種永磁可變扭矩變速聯(lián)軸器，尤其是一種帶散熱裝置的立式永磁可變扭矩變速聯(lián)軸器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中，電機(jī)與負(fù)載設(shè)備之間大多數(shù)采用剛性的機(jī)械聯(lián)接方式， 如各種機(jī)械聯(lián)軸器。剛性機(jī)械聯(lián)接使電機(jī)與負(fù)載設(shè)備之間的振動(dòng)互相傳遞，放大振動(dòng)的影響作用，易發(fā)生故障；另外，剛性聯(lián)軸器安裝時(shí)對(duì)中要求高，一般同軸度誤差不大于 0. 05mm，有些高精度傳動(dòng)系統(tǒng)則要求同軸度誤差不大于0. 02mm,安裝難度大；而放大同軸度誤差，則會(huì)使傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)明顯增大。由于實(shí)際運(yùn)行情況復(fù)雜多變，無論安裝時(shí)怎樣嚴(yán)格對(duì)中，設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后都會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，從而加速磨損，縮短設(shè)備壽命。當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，不易準(zhǔn)確診斷故障發(fā)生源，尤其當(dāng)發(fā)生堵轉(zhuǎn)故障時(shí)，會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞電機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和負(fù)載設(shè)備。目前，已有ZL 00811078. 6、ZL98802726. 7等多項(xiàng)專利提供的永磁聯(lián)軸裝置，可以解決上述問題。利用永磁渦流耦合原理的導(dǎo)體轉(zhuǎn)子與永磁轉(zhuǎn)子之間沒有機(jī)械聯(lián)接，依靠磁力來傳遞轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)與負(fù)載設(shè)備之間的“軟聯(lián)接”，使負(fù)載和電機(jī)之間的振動(dòng)隔離、互不影響，可大大降低電機(jī)與負(fù)載軸之間的對(duì)中安裝精度要求，當(dāng)設(shè)備過載時(shí)還可以保護(hù)設(shè)備，提供“軟啟動(dòng)”功能，有效杜絕堵轉(zhuǎn)故障。永磁聯(lián)軸傳動(dòng)裝置具有軟聯(lián)接、軟啟動(dòng)、綠色環(huán)保、節(jié)能、結(jié)構(gòu)簡單、適應(yīng)性強(qiáng)、基本免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。目前，永磁聯(lián)軸傳動(dòng)裝置已應(yīng)用于化工、石油化工、電力等工業(yè)領(lǐng)域，如生產(chǎn)水系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)、穩(wěn)高壓消防水系統(tǒng)、蒸汽凝液系統(tǒng)、污水處理等系統(tǒng)的泵和風(fēng)機(jī)等設(shè)備，有效克服了傳統(tǒng)的水泵等通過節(jié)流閥門或擋板調(diào)節(jié)流量，節(jié)流損失大、效率低、閥件磨損或變形嚴(yán)重、系統(tǒng)故障率高、電機(jī)及負(fù)載設(shè)備壽命短、維護(hù)成本高等問題，可在不影響生產(chǎn)的前提下，大幅度降低生產(chǎn)運(yùn)行成本和提高設(shè)備使用效率。現(xiàn)有永磁聯(lián)軸器在傳遞轉(zhuǎn)矩和功率較小的場合應(yīng)用較成熟。由于導(dǎo)體與磁轉(zhuǎn)子之間的磁電轉(zhuǎn)換、感應(yīng)產(chǎn)生渦電流會(huì)產(chǎn)生大量熱量，不僅使部分能量損耗，傳動(dòng)效率降低，還可能因設(shè)備溫度過高會(huì)帶來機(jī)械結(jié)構(gòu)配合間隙變化，損壞設(shè)備。高溫也會(huì)引起磁力迅速衰減，直接導(dǎo)致設(shè)備失效。相應(yīng)的功率較大的永磁聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積較大，在有些空間受限的地方就難以應(yīng)用。利用永磁渦流原理的聯(lián)軸器一般由多個(gè)部件組成，其核心部件——導(dǎo)體和永磁轉(zhuǎn)子系統(tǒng)一般由多個(gè)(2 3)轉(zhuǎn)子組成，各轉(zhuǎn)子布置在不同的軸向位置，且各轉(zhuǎn)子上有多個(gè)不同功能的結(jié)構(gòu)元件沿徑、環(huán)向分布；在不同轉(zhuǎn)差、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)子間隙需調(diào)節(jié)等工況要求下，聯(lián)軸器成為多場(電、磁、力、熱等)耦合、多自由度、十分復(fù)雜的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，各轉(zhuǎn)子系統(tǒng)可能屬高階柔性轉(zhuǎn)子，涉及高階柔性轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡問題，受結(jié)構(gòu)及其不同轉(zhuǎn)速下的動(dòng)力學(xué)特性的影響很大。傳遞功率越大、轉(zhuǎn)速越高、變速范圍越寬，使用環(huán)境越苛刻，結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，對(duì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、動(dòng)平衡、散熱等的要求就越高。以此，雖然利用永磁驅(qū)動(dòng)及調(diào)速裝置在機(jī)理上具有了可實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)、減振、節(jié)能等突出優(yōu)越性，但隨著其在各工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸廣泛及要求不斷提高，其在不同功率、扭矩、不同轉(zhuǎn)速工況下的動(dòng)平衡、散熱等技術(shù)難點(diǎn)對(duì)其發(fā)展和推廣應(yīng)用的瓶頸限制也越來越凸顯。對(duì)于有變速需求的場合，目前應(yīng)用的變頻調(diào)速、液力耦合等變速技術(shù)存在因變頻調(diào)速產(chǎn)生的諧波污染電網(wǎng)系統(tǒng)以及對(duì)使用環(huán)境要求較高等弊端。對(duì)于同時(shí)有變扭矩和變速需求的場合，目前除了利用永磁感應(yīng)原理尚無可靠的技術(shù)可用。目前，水平(臥式)安裝的永磁聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用較多，而適合立式安裝、高效散熱、兼具聯(lián)軸器和變速器功能于一體的永磁聯(lián)軸變速裝置的結(jié)構(gòu)方案較少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可實(shí)現(xiàn)可變扭矩變速、軟聯(lián)接、軟啟動(dòng)、易于不同轉(zhuǎn)速下的動(dòng)平衡、散熱效率高、結(jié)構(gòu)簡單、可靠、節(jié)能帶散熱裝置的立式永磁可變扭矩變速聯(lián)軸器。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案
一種帶散熱裝置的立式永磁可變扭矩變速聯(lián)軸器，包括輸入軸，固定于所述輸入軸上的導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組，輸出軸，與所述輸出軸前端相連的調(diào)速軸段；所述輸出軸、調(diào)速軸段和輸入軸同軸線安裝，且調(diào)速軸段和輸入軸之間有間隙；所述導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組上設(shè)有由散熱翅片組成的散熱裝置；所述調(diào)速軸段頂部外圍設(shè)有與所述導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組平行對(duì)應(yīng)且同軸線的永磁轉(zhuǎn)子組，所述永磁轉(zhuǎn)子組位于導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組內(nèi)，且兩者之間設(shè)有可調(diào)節(jié)的間隙；所述永磁轉(zhuǎn)子組內(nèi)設(shè)有若干X形鉸；所述調(diào)速軸段上永磁轉(zhuǎn)子組下部通過推力軸承設(shè)有調(diào)速裝置，所述調(diào)速裝置與永磁轉(zhuǎn)子組相接觸；
所述導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組通過聯(lián)軸器及鍵與輸入軸聯(lián)接固定，所述導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組包括圓筒形籠， 圓筒形籠的上下端面上分別固定安裝有一環(huán)形導(dǎo)體安裝盤，所述圓筒形籠和上、下端面上的環(huán)形導(dǎo)體安裝盤組成一上下開口的筒體，所述筒體內(nèi)上、下端面上的環(huán)形導(dǎo)體安裝盤內(nèi)壁上分別對(duì)稱設(shè)置有銅制導(dǎo)電圓環(huán)；所述筒體外部上、下端面上的環(huán)形導(dǎo)體安裝盤上分別設(shè)有散熱裝置。所述導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組外部設(shè)有分別套在輸入軸和調(diào)速軸段上的外殼，外殼上設(shè)有若干散熱排氣孔。所述散熱裝置為若干塊沿環(huán)形導(dǎo)體安裝盤環(huán)向均布的空間弧形翅片。所述永磁轉(zhuǎn)子組包括套在調(diào)速軸段上相對(duì)布置的上、下磁體安裝盤，所述上、下磁體安裝盤上分別設(shè)有若干與所述導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組上的銅制導(dǎo)電圓環(huán)相對(duì)應(yīng)、且與銅制導(dǎo)電圓環(huán)之間有可調(diào)間隙的永磁體塊；所述上、下磁體安裝盤之間通過X形鉸連接，X形鉸中部結(jié)點(diǎn)通過支撐盤固定連接于調(diào)速軸段上；所述X形鉸自身采用對(duì)稱結(jié)構(gòu)，以平衡因設(shè)置此鉸產(chǎn)生的沿軸向和徑向的不平衡力以及鉸帶動(dòng)上、下磁體安裝盤聯(lián)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的附加力和彎矩， 從而易于實(shí)現(xiàn)整個(gè)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)平衡。所述X形鉸繞調(diào)速軸段軸線的圓周上軸對(duì)稱設(shè)置二或三組。所述若干永磁體塊中相鄰永磁體塊的N、S極交替設(shè)置。
所述推力軸承設(shè)置于調(diào)速裝置兩端。所述調(diào)速裝置包括內(nèi)套筒和外套筒，所述內(nèi)套筒套在外套筒內(nèi)，外套筒上設(shè)有螺旋溝槽，內(nèi)套筒上設(shè)有位于所述螺旋溝槽內(nèi)的銷，且外套筒的一端與永磁轉(zhuǎn)子組的下部磁體安裝盤相接觸，內(nèi)套筒與調(diào)節(jié)柄相連，調(diào)節(jié)柄與控制系統(tǒng)相連。所述調(diào)速軸段通過剛性聯(lián)軸器與輸出軸經(jīng)螺栓聯(lián)接。本發(fā)明包括導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組，永磁轉(zhuǎn)子組，推力軸承，調(diào)速裝置、散熱裝置。其實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)和變速的基本原理是，利用聯(lián)接在電機(jī)端的導(dǎo)體轉(zhuǎn)子和聯(lián)接在負(fù)載端的磁轉(zhuǎn)子之間的轉(zhuǎn)差，在導(dǎo)體轉(zhuǎn)子產(chǎn)生感應(yīng)電流，通過控制電流產(chǎn)生的磁場大小，實(shí)現(xiàn)由電機(jī)到負(fù)載的扭矩和速度的變化。各轉(zhuǎn)子及散熱裝置采用模塊化設(shè)計(jì)，以形成系列產(chǎn)品。所述導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組通過聯(lián)軸器和鍵與輸入軸聯(lián)接固定并一致轉(zhuǎn)動(dòng)；永磁轉(zhuǎn)子組安裝在輸出軸的軸端延長線增設(shè)的調(diào)速軸段上，帶動(dòng)調(diào)速軸段旋轉(zhuǎn)把轉(zhuǎn)矩傳送到輸出軸上； 輸入軸與輸出軸之間有間隙，無固定連接，同軸線安裝，但運(yùn)行時(shí)可以不同轉(zhuǎn)速且不同軸旋轉(zhuǎn)。導(dǎo)體轉(zhuǎn)子與永磁轉(zhuǎn)子相互平行，同軸線安裝，相鄰的導(dǎo)體與永磁體之間有用以自動(dòng)調(diào)節(jié)兩轉(zhuǎn)子之間傳遞的扭矩與轉(zhuǎn)速的氣體間隙，簡稱氣隙。所述氣隙軸向間距的調(diào)節(jié)，是由安裝在導(dǎo)體轉(zhuǎn)子和永磁轉(zhuǎn)子下方的調(diào)速裝置實(shí)現(xiàn)的。導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組由兩個(gè)相對(duì)布置的銅制導(dǎo)電圓環(huán)及其安裝導(dǎo)電圓環(huán)的非導(dǎo)磁材料(如鋁)制成的導(dǎo)體安裝盤組成。所述導(dǎo)電圓環(huán)通過螺栓分別緊固鑲嵌在導(dǎo)體安裝盤上，兩個(gè)導(dǎo)電圓環(huán)相互平行，同心同軸，其外緣用一圓筒形籠固定連接，呈轉(zhuǎn)鼓形，兩導(dǎo)電圓環(huán)之間的間距提供了安裝永磁轉(zhuǎn)子組的空間。永磁轉(zhuǎn)子組由兩組平行相對(duì)的永磁體塊、磁體安裝盤、支撐盤及連接緊固件等組成。永磁體塊鑲嵌安裝在與導(dǎo)體轉(zhuǎn)子相對(duì)的磁體安裝盤面上，沿磁體安裝盤的圓周環(huán)向均布。調(diào)速裝置由內(nèi)套筒及其隨其轉(zhuǎn)動(dòng)的銷、具有螺旋溝槽的外套筒、調(diào)速軸段、連接兩個(gè)永磁轉(zhuǎn)子盤的“X”形鉸、調(diào)節(jié)柄和控制系統(tǒng)組成。據(jù)變速要求，所述內(nèi)套筒在調(diào)速控制裝置的控制操作下，帶動(dòng)銷繞調(diào)速軸段旋轉(zhuǎn)一定角度，通過外套筒的螺旋溝槽帶動(dòng)外套筒沿調(diào)速軸段和輸出軸軸向移動(dòng)，推動(dòng)永磁體盤同時(shí)沿軸向移動(dòng)，改變導(dǎo)電圓環(huán)與永磁體塊之間的氣隙，同時(shí)永磁體盤和支撐盤被感應(yīng)磁場驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)并通過支撐盤帶動(dòng)調(diào)速軸段和輸出軸旋轉(zhuǎn)?！癤”形鉸通過“X”形的開口角度張開與閉合，連接帶動(dòng)兩個(gè)永磁轉(zhuǎn)子盤沿軸向同時(shí)相向或相背移動(dòng)，從而使導(dǎo)體與永磁體之間的氣隙間距聯(lián)動(dòng)調(diào)節(jié)?！癤”形鉸可在繞調(diào)速軸段的軸線的圓周上軸對(duì)稱設(shè)置二或三組，“X”形鉸自身采用對(duì)稱結(jié)構(gòu)，以平衡因設(shè)置此鉸產(chǎn)生的沿軸向和徑向的不平衡力以及鉸帶動(dòng)兩永磁轉(zhuǎn)子盤聯(lián)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的附加力和彎矩，從而易于實(shí)現(xiàn)整個(gè)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)平衡。所述的導(dǎo)體安裝盤的無導(dǎo)電圓環(huán)的一側(cè)設(shè)置有鋁制空間弧形翅片組成的散熱裝置。所述散熱裝置采用模塊化設(shè)計(jì)，由多塊具有空間弧形翅片的散熱單元組成，空間弧形翅片在導(dǎo)體安裝盤上沿環(huán)向均布。其基于的機(jī)理是傳熱量和傳熱效率與傳熱面積(A)和傳熱系數(shù)(K)成正比，而傳熱系數(shù)(K)與流體流速成正比；所述散熱裝置的設(shè)計(jì)原則是在盡可能保證較大的翅片散熱面積的前提下，利用空間弧形翅片在不同轉(zhuǎn)速下帶(擾)動(dòng)氣流， 形成以一定速度分布的切向流、徑向流和局部渦流組成的利于強(qiáng)化傳熱的流場，提高氣流流速以提高傳熱系數(shù)(K)，被加速帶動(dòng)的氣流通過在導(dǎo)體轉(zhuǎn)子外殼外緣筒壁上的排氣孔排出，強(qiáng)化永磁耦合聯(lián)軸傳動(dòng)和變速過程中產(chǎn)生的熱量傳遞與耗散，提高傳熱效率，因此可提高裝置的高溫使用極限。在功率較高的場合，除了可開設(shè)較大截面的散熱排氣孔(通道)外， 亦可采用強(qiáng)制通風(fēng)、水冷等強(qiáng)化高效換熱技術(shù)。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明集變扭矩、變速與聯(lián)軸器于一體、結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，可實(shí)現(xiàn)扭矩和轉(zhuǎn)速可調(diào)，輸入軸與輸出軸的“軟聯(lián)接”、“軟啟動(dòng)”、對(duì)電機(jī)與負(fù)載軸的加工及安裝精度要求低、所有旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)尤其分布在轉(zhuǎn)子上的調(diào)速聯(lián)動(dòng)“X”形鉸等結(jié)構(gòu)采用軸對(duì)稱布置，易于實(shí)現(xiàn)整個(gè)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)平衡，可適合應(yīng)用高轉(zhuǎn)速及變速范圍寬的場合，空間弧形翅片的散熱裝置，不僅擴(kuò)展了散熱面積，還利用轉(zhuǎn)子自身的旋轉(zhuǎn)提高氣流流速，可大幅度提高散熱效率，可延長電機(jī)與負(fù)載設(shè)備服役壽命，并具有耗能低、無環(huán)境污染、性價(jià)比高等特點(diǎn)。 可廣泛用于化工、石油化工、橡膠、能源、電力、冶金、采礦、水處理等多工業(yè)領(lǐng)域的旋轉(zhuǎn)機(jī)械的聯(lián)軸、變扭矩和變速，具有十分廣闊的推廣應(yīng)用前景。


圖1為本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)剖視圖2 (a)、圖2 (b)為本發(fā)明的永磁體塊及其沿圓周環(huán)向不同布置方式的示意圖； 圖3、4分別為本發(fā)明的氣隙間距最大和最小的工作狀態(tài)示意圖； 圖5為本發(fā)明的散熱裝置的散熱翅片及其沿環(huán)向布置方式的示意圖； 圖6為本發(fā)明的外殼上與散熱翅片配套的散熱排氣孔示意圖； 其中，1.輸出軸，2剛性.聯(lián)軸器，3.螺栓，4.內(nèi)套筒，5.外套筒，6.螺旋溝槽，7. X形鉸，8.支撐盤，9.輸入軸，10.聯(lián)軸器，11.鍵，12.空間弧形翅片，13.導(dǎo)體安裝盤，14.導(dǎo)電圓環(huán)，15.永磁體塊，16.圓筒形籠，17.磁體安裝盤，19.軸承，23.銷，25.調(diào)節(jié)柄，26. 調(diào)速軸段，27.外殼，28.排氣孔，40.導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組，50.永磁轉(zhuǎn)子組，60.推力軸承，70.調(diào)速裝置，80.散熱裝置，29，氣隙。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。如圖1-6所示。一種帶散熱裝置的立式永磁可變扭矩變速聯(lián)軸器，包括輸入軸9， 固定于所述輸入軸9上的導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組40，輸出軸1，與所述輸出軸1前端相連的調(diào)速軸段 26 ；所述輸出軸1、調(diào)速軸段沈和輸入軸9同軸線安裝，且調(diào)速軸段沈和輸入軸9之間有間隙；所述導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組40上設(shè)有由散熱翅片組成的散熱裝置80 ；所述調(diào)速軸段沈頂部外圍設(shè)有與所述導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組40平行對(duì)應(yīng)且同軸線的永磁轉(zhuǎn)子組50，所述永磁轉(zhuǎn)子組50位于導(dǎo)體轉(zhuǎn)子40組內(nèi)，且兩者之間設(shè)有可調(diào)整的間隙；所述永磁轉(zhuǎn)子組50內(nèi)設(shè)有若干X形鉸 7 ；所述調(diào)速軸段沈上永磁轉(zhuǎn)子組50下部通過推力軸承60設(shè)有調(diào)速裝置70，所述調(diào)速裝置70與永磁轉(zhuǎn)子組50相接觸。所述導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組40通過聯(lián)軸器10、鍵11與輸入軸9聯(lián)接固定，所述導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組 40包括圓筒形籠16，圓筒形籠16的上下端面上分別固定安裝有一環(huán)形導(dǎo)體安裝盤13，所述圓筒形籠16和上、下端面上的環(huán)形導(dǎo)體安裝盤13組成一上下開口的筒體，所述筒體內(nèi)上、 下端面上的環(huán)形導(dǎo)體安裝盤13內(nèi)壁上分別對(duì)稱設(shè)置有銅制導(dǎo)電圓環(huán)14 ；所述筒體外部上、下端面上的環(huán)形導(dǎo)體安裝盤13上分別設(shè)有散熱裝置80。所述導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組40外部設(shè)有分別套在輸入軸9和調(diào)速軸段沈上的外殼27，外殼 27上設(shè)有若干散熱排氣孔觀。所述散熱裝置80為若干塊沿環(huán)形導(dǎo)體安裝盤13環(huán)向均布的空間弧形翅片12。如附圖1和3所示，所述的永磁轉(zhuǎn)子組50由永磁體塊15、磁體安裝盤17、支撐盤 8及連接緊固件等組成。相對(duì)布置的上、下磁體安裝盤17套在調(diào)速軸段沈上，所述上、下磁體安裝盤17沿圓周環(huán)向均布有若干與所述導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組40上的銅制導(dǎo)電圓環(huán)14相對(duì)應(yīng)、 且與銅制導(dǎo)電圓環(huán)14之間有可調(diào)間隙的永磁體塊15 ；所述上、下磁體安裝盤17之間通過X 形鉸7連接，X形鉸7中部結(jié)點(diǎn)通過支撐盤8固定連接于調(diào)速軸段沈上。永磁體塊15數(shù)可據(jù)磁體材料和不同傳輸扭矩等計(jì)算或試驗(yàn)確定(一般為4、6、12、 18等偶數(shù)塊，易沿圓周環(huán)向均布劃分定位即可)，相鄰永磁體的N、S極交替設(shè)置。所述X形鉸7繞調(diào)速軸段沈軸線的圓周上軸對(duì)稱設(shè)置二或三組。所述若干永磁體塊15中相鄰永磁體塊的N、S極交替設(shè)置。所述推力軸承60設(shè)置于調(diào)速裝置70兩端。所述調(diào)速裝置70包括內(nèi)套筒4和外套筒5，所述內(nèi)套筒4套在外套筒5內(nèi)，外套筒 5上設(shè)有螺旋溝槽6，內(nèi)套筒4上設(shè)有位于所述螺旋溝槽6內(nèi)的銷23，且外套筒5的一端與永磁轉(zhuǎn)子組50的下部磁體安裝盤17相接觸，內(nèi)套筒4與調(diào)節(jié)柄25相連，調(diào)節(jié)柄25與控制系統(tǒng)相連。當(dāng)電機(jī)啟動(dòng)和運(yùn)行中，輸入軸9帶動(dòng)由兩個(gè)銅制導(dǎo)電圓環(huán)14及其導(dǎo)體安裝盤13 組成的導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組40以相同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組40和連接負(fù)載端的永磁轉(zhuǎn)子組50之間的轉(zhuǎn)差，產(chǎn)生渦電流和磁場帶動(dòng)永磁轉(zhuǎn)子組50及輸出軸1旋轉(zhuǎn)。電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，通過調(diào)速裝置70調(diào)節(jié)控制導(dǎo)電圓環(huán)14分別與相鄰的永磁體塊15之間的氣隙間距，使其從最大間距逐漸減小到最小間距，氣隙的變化，使得負(fù)載軸在電機(jī)輸入轉(zhuǎn)速不變的情況下，輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速逐漸增大，實(shí)現(xiàn)“軟啟動(dòng)”。有變速要求時(shí)，通過所述的調(diào)速裝置70的控制系統(tǒng)操作調(diào)節(jié)柄25使內(nèi)套筒4及其隨其轉(zhuǎn)動(dòng)的銷23繞調(diào)速軸段沈旋轉(zhuǎn)一定角度，通過外套筒5的螺旋溝槽帶動(dòng)外套筒5 沿輸出軸1軸向移動(dòng)，推動(dòng)永磁體盤17沿軸向移動(dòng)，改變導(dǎo)電圓環(huán)14與永磁體塊15之間的氣隙，同時(shí)永磁轉(zhuǎn)子組50通過調(diào)速軸段沈帶動(dòng)輸出軸1旋轉(zhuǎn)。同時(shí)“X”形鉸7通過“X” 形開口角度張開與閉合，帶動(dòng)兩個(gè)永磁轉(zhuǎn)子盤17沿軸向同時(shí)相向或相背移動(dòng)，從而使導(dǎo)體與永磁體之間的氣隙四間距聯(lián)動(dòng)調(diào)節(jié)。圖4和5分別為調(diào)速裝置將氣隙四調(diào)節(jié)為最大和最小狀態(tài)的局部結(jié)構(gòu)示意圖。并且在實(shí)現(xiàn)兩個(gè)永磁轉(zhuǎn)子調(diào)速聯(lián)動(dòng)過程中，無論在調(diào)速裝置70的調(diào)節(jié)下氣隙間距多大，采用對(duì)稱結(jié)構(gòu)的“X”形鉸7都可平衡沿軸向和徑向的不平衡力以及聯(lián)動(dòng)產(chǎn)生的附加力和彎矩，從而保證轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)平衡。圖1和5所示由多塊沿導(dǎo)體安裝盤13圓周環(huán)向均布的空間弧形翅片12組成的散熱裝置80，空間弧形翅片12 —方面擴(kuò)展了轉(zhuǎn)子的散熱面積，另一方面隨著導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組40旋轉(zhuǎn)時(shí)帶(擾)動(dòng)氣流，加速了空氣流動(dòng)，形成了有利于強(qiáng)化傳熱的流場，被加速帶動(dòng)的氣流通過在裝置外殼27外緣筒壁上的散熱排氣孔觀(附圖6)排出，帶走熱量，強(qiáng)化了傳熱過程， 提高傳熱效率。
所述推力軸承組60由兩組軸承19組成，分別設(shè)置在調(diào)速軸段沈的上、下端，為輸出軸1提供軸徑向支承。調(diào)速軸段26通過剛性聯(lián)軸器2與輸出軸1經(jīng)螺栓3聯(lián)接。
權(quán)利要求
1.一種帶散熱裝置的立式永磁可變扭矩變速聯(lián)軸器，包括輸入軸，固定于所述輸入軸上的導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組，輸出軸，與所述輸出軸前端相連的調(diào)速軸段；其特征是，所述輸出軸、調(diào)速軸段和輸入軸同軸線安裝，且調(diào)速軸段和輸入軸之間有間隙；所述導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組上設(shè)有由散熱翅片組成的散熱裝置；所述調(diào)速軸段頂部外圍設(shè)有與所述導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組平行對(duì)應(yīng)且同軸線的永磁轉(zhuǎn)子組，所述永磁轉(zhuǎn)子組位于導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組內(nèi)，且兩者之間設(shè)有可調(diào)節(jié)的間隙；所述永磁轉(zhuǎn)子組內(nèi)設(shè)有若干X形鉸；所述調(diào)速軸段上永磁轉(zhuǎn)子組下部通過推力軸承設(shè)有調(diào)速裝置，所述調(diào)速裝置與永磁轉(zhuǎn)子組相接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的一種帶散熱裝置的立式永磁可變扭矩變速聯(lián)軸器，其特征是， 所述導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組通過聯(lián)軸器及鍵與輸入軸聯(lián)接固定，所述導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組包括圓筒形籠，圓筒形籠的上下端面上分別固定安裝有一環(huán)形導(dǎo)體安裝盤，所述圓筒形籠和上、下端面上的環(huán)形導(dǎo)體安裝盤組成一上下開口的筒體，所述筒體內(nèi)上、下端面上的環(huán)形導(dǎo)體安裝盤內(nèi)壁上分別對(duì)稱設(shè)置有銅制導(dǎo)電圓環(huán)；所述筒體外部上、下端面上的環(huán)形導(dǎo)體安裝盤上分別設(shè)有散熱裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的一種帶散熱裝置的立式永磁可變扭矩變速聯(lián)軸器，其特征是， 所述導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組外部設(shè)有分別套在輸入軸和調(diào)速軸段上的外殼，外殼上設(shè)有若干散熱排氣孔。
4.如權(quán)利要求2所述的一種帶散熱裝置的立式永磁可變扭矩變速聯(lián)軸器，其特征是， 所述散熱裝置為若干塊沿環(huán)形導(dǎo)體安裝盤環(huán)向均布的空間弧形翅片。
5.如權(quán)利要求1所述的一種帶散熱裝置的立式永磁可變扭矩變速聯(lián)軸器，其特征是， 所述永磁轉(zhuǎn)子組包括套在調(diào)速軸段上相對(duì)布置的上、下磁體安裝盤，所述上、下磁體安裝盤上分別設(shè)有若干與所述導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組上的銅制導(dǎo)電圓環(huán)相對(duì)應(yīng)、且與銅制導(dǎo)電圓環(huán)之間有可調(diào)間隙的永磁體塊；所述上、下磁體安裝盤之間通過X形鉸連接，X形鉸中部結(jié)點(diǎn)通過支撐盤固定連接于調(diào)速軸段上；所述X形鉸自身采用對(duì)稱結(jié)構(gòu)，以平衡因設(shè)置此鉸產(chǎn)生的沿軸向和徑向的不平衡力以及鉸帶動(dòng)上、下磁體安裝盤聯(lián)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的附加力和彎矩，從而易于實(shí)現(xiàn)整個(gè)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)平衡。
6.如權(quán)利要求5所述的一種帶散熱裝置的立式永磁可變扭矩變速聯(lián)軸器，其特征是， 所述X形鉸繞調(diào)速軸段軸線的圓周上軸對(duì)稱設(shè)置二或三組。
7.如權(quán)利要求5所述的一種帶散熱裝置的立式永磁可變扭矩變速聯(lián)軸器，其特征是， 所述若干永磁體塊中相鄰永磁體塊的N、S極交替設(shè)置。
8.如權(quán)利要求1所述的一種帶散熱裝置的立式永磁可變扭矩變速聯(lián)軸器，其特征是， 所述推力軸承設(shè)置于調(diào)速裝置兩端。
9.如權(quán)利要求1所述的一種帶散熱裝置的立式永磁可變扭矩變速聯(lián)軸器，其特征是， 所述調(diào)速裝置包括內(nèi)套筒和外套筒，所述內(nèi)套筒套在外套筒內(nèi)，外套筒上設(shè)有螺旋溝槽，內(nèi)套筒上設(shè)有位于所述螺旋溝槽內(nèi)的銷，且外套筒的一端與永磁轉(zhuǎn)子組的下部磁體安裝盤相接觸，內(nèi)套筒與調(diào)節(jié)柄相連，調(diào)節(jié)柄與控制系統(tǒng)相連。
10.如權(quán)利要求1所述的一種帶散熱裝置的立式永磁可變扭矩變速聯(lián)軸器，其特征是， 所述調(diào)速軸段通過剛性聯(lián)軸器與輸出軸經(jīng)螺栓聯(lián)接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶散熱裝置的立式永磁可變扭矩變速聯(lián)軸器，包括輸入軸，固定于輸入軸上的導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組，輸出軸，與輸出軸前端相連的調(diào)速軸段；輸出軸、調(diào)速軸段和輸入軸同軸線安裝，且調(diào)速軸段和輸入軸之間有間隙；導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組上設(shè)有由散熱翅片組成的散熱裝置；調(diào)速軸段頂部外圍設(shè)有與導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組平行對(duì)應(yīng)且同軸線的永磁轉(zhuǎn)子組，永磁轉(zhuǎn)子組位于導(dǎo)體轉(zhuǎn)子組內(nèi)，且兩者之間設(shè)有可調(diào)節(jié)的間隙；永磁轉(zhuǎn)子組內(nèi)設(shè)有若干X形鉸；調(diào)速軸段上永磁轉(zhuǎn)子組下部通過推力軸承設(shè)有調(diào)速裝置，調(diào)速裝置與永磁轉(zhuǎn)子組相接觸；本發(fā)明集變扭矩、變速與聯(lián)軸器于一體、結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，可實(shí)現(xiàn)扭矩和轉(zhuǎn)速可調(diào)，利用轉(zhuǎn)子自身旋轉(zhuǎn)提高氣流流速，大幅度提高散熱效率。
文檔編號(hào)H02K51/00GK102324830SQ20111025509
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月31日
發(fā)明者唐委校 申請(qǐng)人:唐委校