Tx型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器的制造方法
【專利摘要】TX型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器可劃歸動力傳動、節(jié)能減排、動設(shè)備、磁力驅(qū)動領(lǐng)域，其利用滾珠絲杠、內(nèi)轉(zhuǎn)子電機和高速回轉(zhuǎn)導(dǎo)電接頭組成的調(diào)速系統(tǒng)，分為以下幾種類型：TXA型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器、TXB型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器、TXC型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器。本發(fā)明為動設(shè)備的調(diào)速節(jié)能找到了一種經(jīng)濟可行的方法。
【專利說明】
TX型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ] 動力傳動、節(jié)能減排、動設(shè)備、磁力驅(qū)動。
【背景技術(shù)】
[0002]從人類利用地磁驅(qū)動發(fā)明羅盤開始，磁場能量的利用研究便一直沒有停止過。伴隨著現(xiàn)代磁學(xué)理論的發(fā)展，磁力驅(qū)動產(chǎn)品在工業(yè)中的應(yīng)用便層出不窮，磁力泵、磁力軸承、磁力耦合器、磁力齒輪等等。限于磁性材料的制約，磁力驅(qū)動技術(shù)發(fā)展緩慢，直到1983年，中國發(fā)明了高性能永磁材料釹鐵硼，磁力驅(qū)動產(chǎn)品才得到快速發(fā)展應(yīng)用。
[0003]磁力耦合器從磁力泵等磁力驅(qū)動產(chǎn)品中獨立出來作為單獨的分支發(fā)展以來，出現(xiàn)了形形色色的產(chǎn)品。筒式磁力耦合器作為磁耦家族中的一種類型，因其結(jié)構(gòu)方面的原因，在使用安全性、可靠性等方面稍遜一籌，但在一些局部領(lǐng)域中，筒式磁力耦合器也是一種不錯的傳動裝置，有其獨到之處。
[0004]節(jié)能減排是目前迫切需求，目前普遍應(yīng)用液力偶合器進行動力傳動，傳動效率相對磁耦較低。變頻調(diào)速在調(diào)速效率上雖然和磁耦相差不多，但變頻器的使用壽命和維護性與磁耦相比相去甚遠。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明重在找到一種筒式磁力耦合器調(diào)速的技術(shù)方法，伴隨著這種技術(shù)方法而引伸出三種類型TX型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器——TXA型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器、TXB型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器、TXC型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器。
【附圖說明】
[0006]三種類型TX型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器，都包含如下幾個部分:感應(yīng)筒組件，磁塊固定筒組件，滾珠絲杠組件，驅(qū)動電機。由于電機的位置不同，而區(qū)分為三種類型。
[0007]對于TX型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器，滾珠絲杠組件與驅(qū)動電機等組成內(nèi)轉(zhuǎn)子電機滾珠絲杠調(diào)速機構(gòu)，磁塊固定筒組件、滾珠絲杠組件、驅(qū)動電機等組成內(nèi)轉(zhuǎn)子，一起同步旋轉(zhuǎn)，感應(yīng)筒組件等組成外轉(zhuǎn)子。內(nèi)、外轉(zhuǎn)子互不接觸，依靠磁塊產(chǎn)生的永磁磁場和感應(yīng)筒上產(chǎn)生的感應(yīng)磁場兩者之間的相互作用來傳遞運動。調(diào)速時，通過絲杠螺母的軸向運動來控制感應(yīng)筒上產(chǎn)生的感應(yīng)磁場的大小，從而改變傳遞功率的大小。調(diào)速時，裸露于磁耦外部的磁塊將會造成電磁危害，并存在安全隱患。在加裝防護罩后，應(yīng)控制好防護罩與內(nèi)轉(zhuǎn)子的距離，距離過近，則相當(dāng)于加裝了一個強制制動器，造成能量損失。此外，磁塊脆性大，易碎，所以防護工作須做好。
[0008]內(nèi)轉(zhuǎn)子電機滾珠絲杠調(diào)速機構(gòu)在調(diào)速時調(diào)節(jié)的是感應(yīng)筒和磁塊固定筒之間的相對耦合面積，所以也可以將內(nèi)轉(zhuǎn)子電機滾珠絲杠調(diào)速機構(gòu)與感應(yīng)筒聯(lián)結(jié)，驅(qū)動感應(yīng)筒沿軸向運動來達到調(diào)速的目的。
[0009]圖1、圖4、圖5為TXA型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器。圖1為TXA型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器的常規(guī)方案。圖4為TXA型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器加裝了同步屏蔽筒24的方案，以增加安全性能。圖5為TXA型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器將磁耦內(nèi)外轉(zhuǎn)子利用軸承等零件精確定位的方案，以增加其可靠性，并可應(yīng)用于軸竄設(shè)備調(diào)速節(jié)能。
[0010]圖1中標號2為感應(yīng)筒,標號4為磁塊，標號3為磁塊固定筒,標號20為絲杠,標號21為螺母，標號22為限位擋板，標號23為軸套，標號6為高速回轉(zhuǎn)導(dǎo)電接頭，標號5為右蓋板，標號7為電機定子,標號8為電機轉(zhuǎn)子,標號9為同步盤,標號10為脹套。
[0011]圖2為A-A剖視圖，明確表達了磁塊固定的方式，斜楔夾緊。此外，圖2明確表達了內(nèi)轉(zhuǎn)子通風(fēng)散熱的流道情況，可根據(jù)轉(zhuǎn)子旋向在外轉(zhuǎn)子上加裝導(dǎo)流葉片，造成強力強制通風(fēng)散熱。
[0012]圖6、圖9、圖10為TXB型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器。圖6為TXB型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器的常規(guī)方案。圖9為TXB型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器加裝了同步屏蔽筒24的方案，以增加安全性能。圖10為TXB型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器將磁耦內(nèi)外轉(zhuǎn)子利用軸承等零件精確定位的方案，以增加其可靠性，并可應(yīng)用于軸竄設(shè)備調(diào)速節(jié)能。TXB型與TXA型在結(jié)構(gòu)上略有差異，TXB型將中心傳動軸做成中空，內(nèi)置電機，直接驅(qū)動滾珠絲杠組件，滾珠絲杠組件帶動磁塊固定筒沿軸向運動，來控制感應(yīng)磁場的大小，達到調(diào)速的目的。
[0013]圖7為C-C剖視圖。
[0014]圖11、圖15、圖16為TXC型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器。圖11為TXC型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器的常規(guī)方案。圖15為TXC型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器加裝了同步屏蔽筒24的方案，以增加安全性能。圖16為TXC型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器將磁耦內(nèi)外轉(zhuǎn)子利用軸承等零件精確定位的方案，以增加其可靠性，并可應(yīng)用于軸竄設(shè)備調(diào)速節(jié)能。TXC型與TXB型、TXA型由于電機所處的位置不同而在結(jié)構(gòu)上略有差異。
[0015]圖12為B-B剖視圖。
[0016]圖14為TXC型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器的調(diào)速機構(gòu)，8-4、8_22為螺紋密封堵頭，8-3為同步桿，8-2為限位擋圈，8-12為電接觸材料，8-11采用電絕緣材料鑲嵌電接觸材料的組合結(jié)構(gòu)，8-8、8-10、8-13、8-14、8-15、8-16采用電絕緣材料，8-27為定子繞組，8-28為轉(zhuǎn)子繞組，8-19為絲杠螺母，8-18為滾珠絲杠(和電機中心軸同體)，電機由專業(yè)廠家批量生產(chǎn)。
[0017]圖3所示為高速回轉(zhuǎn)導(dǎo)電接頭，采用模塊化結(jié)構(gòu)，滑環(huán)的數(shù)量根據(jù)需要確定，圖中所示為三個滑環(huán)(可為六個或任意個)，連通三根導(dǎo)線，中間環(huán)6-2、防護層6-7、防護層6-1采用電絕緣材料，6-5為電刷，6-4為滑環(huán)(鑲嵌于防護層6-1內(nèi))，6-8為微調(diào)彈簧(用來平衡接觸壓力)，6-3為導(dǎo)線，6-9為軸承。電刷內(nèi)接滑環(huán)，外接外部電源。滑環(huán)6-4鑲嵌在防護層6-1內(nèi)部，固定在電機定子7上。電刷6-5裝配在絕緣材料內(nèi)部與支架保持相對靜止，依靠軸承6-9隔離電機定子7高速旋轉(zhuǎn)的影響。高速回轉(zhuǎn)導(dǎo)電接頭以電刷和滑環(huán)作為動態(tài)接觸，也可以將電刷和滑環(huán)反裝，由滑環(huán)內(nèi)接電刷，外接外部電源。
[0018]圖8、13所示為高速回轉(zhuǎn)導(dǎo)電接頭，以電刷和滑環(huán)作為動態(tài)接觸，與圖3所示的區(qū)別在于將電刷和滑環(huán)反裝，由滑環(huán)內(nèi)接電刷，外接外部電源。
【具體實施方式】
[0019]TX型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器所包含的各組成零部件，現(xiàn)代工業(yè)制造技術(shù)均可加工制造。滾珠絲杠、電機、磁塊、軸承均可由專業(yè)廠商配套生產(chǎn)，其它零部件機加工、模具成形、焊接即可。
[0020]TX型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器作為一種動設(shè)備，其成品要想成功應(yīng)用，必須具備以下兩個條件:(I)功率標定——建立完備的測試臺架(各功率扭矩區(qū)間)，以完成系列化產(chǎn)品的標定。(2)動平衡檢測——旋轉(zhuǎn)設(shè)備必須達到相關(guān)標準規(guī)定的動平衡要求，以達到必要的安全可靠性。
【主權(quán)項】
1.TXA型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器的結(jié)構(gòu)方案——其特征是高速回轉(zhuǎn)導(dǎo)電接頭、內(nèi)轉(zhuǎn)子電機滾珠絲杠調(diào)速機構(gòu)(電機固定于高速回轉(zhuǎn)導(dǎo)電接頭與中心傳動軸之間)。2.TXB型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器的結(jié)構(gòu)方案——其特征是高速回轉(zhuǎn)導(dǎo)電接頭、內(nèi)轉(zhuǎn)子電機滾珠絲杠調(diào)速機構(gòu)(電機固定于中心傳動軸內(nèi)，直接驅(qū)動絲杠轉(zhuǎn)動)。3.TXC型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器的結(jié)構(gòu)方案——其特征是高速回轉(zhuǎn)導(dǎo)電接頭、內(nèi)轉(zhuǎn)子電機滾珠絲杠調(diào)速機構(gòu)(電機固定于中心傳動軸外，且位于高速回轉(zhuǎn)導(dǎo)電接頭外面)。4.TX型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器(TXA型、TXB型、TXC型)加裝同步屏蔽筒的結(jié)構(gòu)方案——其特征是高速回轉(zhuǎn)導(dǎo)電接頭、內(nèi)轉(zhuǎn)子電機滾珠絲杠調(diào)速機構(gòu)。5.TX型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器(TXA型、TXB型、TXC型)利用軸承、定位套對磁耦內(nèi)外轉(zhuǎn)子精確定位的結(jié)構(gòu)方案——其特征是高速回轉(zhuǎn)導(dǎo)電接頭、內(nèi)轉(zhuǎn)子電機滾珠絲杠調(diào)速機構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求1、權(quán)利要求2、權(quán)利要求3、權(quán)利要求4和權(quán)利要求5所述的TX型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器，其特征是使用內(nèi)轉(zhuǎn)子電機滾珠絲杠調(diào)速機構(gòu)調(diào)速的技術(shù)方法一滾珠絲杠組件和電機組合應(yīng)用，未接通電源時，電機轉(zhuǎn)子、滾珠絲杠組件與中心傳動軸同步旋轉(zhuǎn)，相對靜止，接通電源開關(guān)后，電機轉(zhuǎn)子驅(qū)動滾珠絲杠組件，從而改變感應(yīng)磁場的大小(內(nèi)外轉(zhuǎn)子之間的磁場耦合面積)，達到調(diào)速節(jié)能的目的。7.根據(jù)權(quán)利要求1、權(quán)利要求2、權(quán)利要求3、權(quán)利要求4和權(quán)利要求5所述的TX型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器，其特征是使用高速回轉(zhuǎn)導(dǎo)電接頭的技術(shù)方法——以電刷和滑環(huán)作為動態(tài)接觸，電刷內(nèi)接滑環(huán)，外接外部電源，滑環(huán)固定在電機定子上，與電機定子同步旋轉(zhuǎn)，電刷裝配在絕緣材料內(nèi)部形成靜止部件，也可以將電刷和滑環(huán)反裝，由滑環(huán)內(nèi)接電刷，外接外部電源。
【文檔編號】H02K51/00GK105896897SQ201410747828
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年12月3日
【發(fā)明人】李啟飛
【申請人】李啟飛