本發(fā)明涉及一種變速箱，更具體地說是指一種非接觸電磁變速箱。

背景技術：

目前，現有的齒輪變速箱大多都是通過兩個或兩個以上齒輪的嚙合傳動來實現變速。這種齒輪變速箱主要存在以下問題：1、齒輪箱結構復雜，零件加工精度要求高，裝配難度大；2、齒輪之間需要潤滑，潤滑油還需定時更換，增加齒輪變速箱的使用成本；3、齒輪嚙合傳動存在摩擦，摩擦會產生熱效應，在齒輪箱長時間工作時需要冷卻，冷卻系統(tǒng)增加了齒輪箱的制造難度。為此，我們提供一種非接觸式的電磁變速箱。

技術實現要素：

本發(fā)明提供一種非接觸電磁變速箱，以解決現有齒輪變速箱存在結構復雜、零件加工精度要求高、裝配困難、需要潤滑、齒輪嚙合傳動有摩擦等缺點。

本發(fā)明采用如下技術方案：

一種非接觸電磁變速箱，包括電磁變速系統(tǒng)和電控系統(tǒng)，所述電磁變速系統(tǒng)包括軸承座、主動電磁輪、主動軸、主電滑環(huán)、從動電磁輪、從動軸以及從電滑環(huán)，所述主動軸與從動軸間隔固定在所述軸承座上，所述主電滑環(huán)和主動電磁輪分別固定在所述主動軸上，所述從電滑環(huán)和從動電磁輪分別固定在所述從動軸上，所述主電滑環(huán)和從電滑環(huán)分別與主動電磁輪和從動電磁輪連接；所述電控系統(tǒng)包括單片機、控制回路、高低壓光耦隔離電路、強激磁啟動元件以及整流/濾波回路，單相電源通過整流/濾波電路連接所述強激磁啟動元件，所述單片機通過所述控制回路連接所述高低壓光耦隔離電路，所述高低壓光耦隔離電路與強激磁啟動元件連接，所述強激磁啟動元件分別連接所述主電滑環(huán)和從電滑環(huán)。

進一步地，所述主動電磁輪和從動電磁輪均包括環(huán)形輪圈、鐵心架、鐵心以及線圈，所述環(huán)形輪圈及鐵心架均由非導磁材料制成，所述鐵心由無剩磁材料制成，所述環(huán)形輪圈表面環(huán)形矩陣分布有復數個所述鐵心架，所述鐵心設于所述鐵心架內，每個鐵心架與所述鐵心對應的外表壁環(huán)繞有所述線圈。

進一步地，所述鐵心架與所述環(huán)形輪圈一體成型。

進一步地，所述鐵心架為t字形，所述鐵心架中心開設一安裝槽，所述鐵心裝配在所述安裝槽內。

進一步地，所述主動軸和從動軸上還分別固定有主動線圈接線器和從動線圈接線器，所述主電滑環(huán)通過所述主動線圈接線器與所述主動電磁輪上的線圈連接，所述從電滑環(huán)通過所述從動線圈接線器與從動電磁輪上的線圈。

進一步地，所述電控系統(tǒng)還包括一人機界面，該人機界面與單片機連接。

進一步地，所述單片機包括控制單元、數據處理單元以及數據存儲單元。

由上述對本發(fā)明結構的描述可知，和現有技術相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

1、該結構的電磁變速箱，通過控制回路控制各個強激磁啟動元件的導通與否，當強激磁啟動元件導通后，單相電源電壓經過整流/濾波回路和電滑環(huán)后直接施加在電磁輪齒槽的線圈上，使主動電磁齒輪有磁力產生，當主動軸有外部動力輸入時，電磁變速箱實現增速或減速。

2、該結構的電磁變速箱，通過電磁力實現力矩傳遞，是一種非接觸的傳動，具有無摩擦、無噪聲、不需潤滑、工作環(huán)境干凈、有過載保護等優(yōu)點，提高了產品的性能指標。

3、該結構的電磁變速箱，電磁變速箱的轉速比為從動電磁輪有序導電齒槽數與主動電磁輪有序導電齒槽數之比。主從電磁輪齒槽線圈的有序通電即是電磁輪齒槽線圈通電與否的間隔需要沿周向均勻分布。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結構示意圖。

圖2為本發(fā)明主動電磁輪（或從動電磁輪）的剖視圖。

圖3為本發(fā)明的控制原理圖。

具體實施方式

下面參照附圖說明本發(fā)明的具體實施方式。為了全面理解本發(fā)明，下面描述到許多細節(jié)，但對于本領域技術人員來說，無需這些細節(jié)也可實現本發(fā)明。

一種非接觸電磁變速箱，參照圖1，包括電磁變速系統(tǒng)10和電控系統(tǒng)20。其中，電磁變速系統(tǒng)10包括軸承座11、主動電磁輪12、主動軸13、主電滑環(huán)14、從動電磁輪15、從動軸16以及從電滑環(huán)17，所述主動軸13與從動軸16間隔固定在所述軸承座11上，所述主電滑環(huán)14和主動電磁輪12分別固定在所述主動軸13上，所述從電滑環(huán)17和從動電磁輪15分別固定在所述從動軸16上，主動軸13和從動軸16上還分別固定有主動線圈接線器18和從動線圈接線器19。

參照圖2，所述主動電磁輪12和從動電磁輪15均包括環(huán)形輪圈121、鐵心架122、鐵心123以及線圈124，所述環(huán)形輪圈121及鐵心架122均由非導磁材料制成，所述鐵心123由無剩磁材料制成，所述環(huán)形輪圈121表面環(huán)形矩陣分布有復數個所述鐵心架122。優(yōu)選地，所述鐵心架122與所述環(huán)形輪圈121一體成型，鐵心架122為t字形，所述鐵心架122中心開設一安裝槽125，所述鐵心123裝配在所述安裝槽125內。每個鐵心架122與所述鐵心123對應的外表壁環(huán)繞有所述線圈124。所述主電滑環(huán)14通過所述主動線圈接線器18與所述主動電磁輪12上的線圈連接，所述從電滑環(huán)17通過所述從動線圈接線器19與從動電磁輪16上的線圈。

參照圖3，所述電控系統(tǒng)20包括人機界面21、單片機22、控制回路23、高低壓光耦隔離電路24、強激磁啟動元件25以及整流/濾波回路26，單相電源27通過整流/濾波電路26連接所述強激磁啟動元件25，單片機22包括控制單元221、數據處理單元222以及數據存儲單元223，所述單片機22的控制單元221通過所述控制回路23連接所述高低壓光耦隔離電路24，所述高低壓光耦隔離電路24與強激磁啟動元件25連接，所述強激磁啟動元件25分別連接所述主電滑環(huán)14和從電滑環(huán)17。

本發(fā)明的非接觸電磁變速箱電磁輪齒槽線圈的強激磁電路通過以下控制方式達到通過電磁力傳遞力矩的目的：通過人機界面21輸入設定好的各個減速比，單片機22通過內部程序實現相應i/o口的信號傳遞，各控制回路23得到相應的控制信號，觸發(fā)高低壓光耦隔離電路24的控制信號，高低壓光耦隔離電路24響應后觸發(fā)強激磁啟動元件25的導通/關閉、導通時間以及關閉時間，實現強激磁啟動元件25對相應線圈是否施加電流的控制。上述控制的結果是單相電源27電壓經整流/濾波回路26、強激磁啟動元件25后直接施加到主動電磁輪12、從動電磁輪15的各個齒槽線圈上，高壓直流流入齒槽線圈產生磁場，實現力矩的非接觸傳遞。

上述僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的設計構思并不局限于此，凡利用此構思對本發(fā)明進行非實質性的改動，均應屬于侵犯本發(fā)明保護范圍的行為。

技術特征：

技術總結
一種非接觸電磁變速箱，包括電磁變速系統(tǒng)和電控系統(tǒng)，電磁變速系統(tǒng)包括主動電磁輪、主動軸、主電滑環(huán)、從動電磁輪、從動軸以及從電滑環(huán)，主電滑環(huán)和主動電磁輪分別固定在主動軸上，從電滑環(huán)和從動電磁輪分別固定在從動軸上；電控系統(tǒng)包括單片機、控制回路、高低壓光耦隔離電路、強激磁啟動元件以及整流/濾波回路，單相電源通過整流/濾波電路連接強激磁啟動元件，單片機通過控制回路連接高低壓光耦隔離電路，高低壓光耦隔離電路與強激磁啟動元件連接，強激磁啟動元件分別連接主電滑環(huán)和從電滑環(huán)。該非接觸電磁變速箱，通過電磁力實現力矩傳遞，具有無摩擦、無噪聲、不需潤滑、工作環(huán)境干凈等優(yōu)點，提高了產品的性能指標。

技術研發(fā)人員：陳文桂;蔣清山;王宇亮;曾顯華;吳榮杰
受保護的技術使用者：福建（泉州）哈工大工程技術研究院
技術研發(fā)日：2017.05.02
技術公布日：2017.08.11