[发明专利]一种筒型传动轴永磁耦合装置

权利要求书

1.一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，它由至少一组每组两个相互嵌套的永磁气隙磁场耦合的外转子筒和内转子筒组件、至少一副与外转子筒相适配的外转子筒联轴机构、至少一副与内转子筒相适配的内转子筒联轴机构以及对应的输入联轴器和输出连轴器构成，设置有最靠近轴中心线筒壁的转子筒为内转子筒，另一个与之嵌套的转子筒称为外转子筒，内转子筒和外转子筒具有相等或不相等的筒壁层数，外转子筒和内转子筒能绕同一轴中心线旋转，外转子筒和内转子筒的相邻对应位置上设置和装配两种径向气隙磁场永磁耦合组件和轴向气隙磁场永磁耦合组件中的至少其中之一种永磁耦合组件，外转子筒通过相适配的外转子筒联轴机构与对应的输入联轴器或输出联轴器相联接，内转子筒通过相适配的内转子筒联轴机构与对应的输出联轴器或输入联轴器相联接。

2.如权利要求1所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，所述的一组两个相互嵌套的永磁气隙磁场耦合的外转子筒和内转子筒组件，其中的外转子筒和内转子筒分别设置有至少一层相互适配的和交叉嵌套的筒壁，相邻嵌套的内外转子筒的筒壁之间设置至少一副径向气隙磁场永磁耦合组件，每副径向气隙磁场永磁耦合组件中的径向磁场永磁体盘和径向磁场导体/电枢绕组盘分别对应设置在相适配的、嵌套的和用于径向气隙磁场耦合的相邻筒壁上，两副径向气隙磁场永磁耦合组件之间设置轴向间隔距离，径向气隙磁场永磁耦合组件由圆筒状或圆管状的径向磁场永磁体盘和径向磁场导体/电枢绕组盘以套装方式、径向气隙磁场耦合配装而成，其中的径向磁场永磁体盘由一组至少两个径向磁场永磁体和装配径向磁场永磁体的径向磁场永磁体安装盘组成，径向磁场永磁体呈矩形或长条形的切块状或切柱状，用来承载和安装径向磁场永磁体组的径向磁场永磁体安装盘采用铁轭导磁材料制作，呈圆筒状或圆管状，径向磁场永磁体安装盘的筒壁或管壁圆周环上均匀分布地镶嵌或帖装径向磁场永磁体，径向磁场永磁体分别以N、S极性交错地排列，形成径向交错永磁磁场，其中的径向磁场导体/电枢绕组盘由至少一个径向磁场导体/电枢绕组和用于装配径向磁场导体/电枢绕组的径向磁场导体/电枢绕组安装盘组成，径向磁场导体/电枢绕组盘也呈圆筒状或圆管状，并与径向磁场永磁体盘以径向气隙磁场相适配耦合地套装，径向磁场导体/电枢绕组盘有两种，一种是径向磁场导体盘，它是用金属导体或超导体材料制成一段导体筒或导体管，再把该段导体筒或导体管固定贴装或安装到径向磁场导体安装盘的一侧而成为径向磁场导体盘，径向磁场导体盘与径向磁场永磁体盘耦合装配构成径向磁场导体永磁耦合组件，另一种径向磁场导体/电枢绕组盘是径向磁场电枢绕组转盘，把一组径向磁场电枢绕组嵌入或装配在径向磁场电枢绕组安装盘一侧设置的轴向电枢槽里而成为径向磁场电枢绕组转盘，径向磁场电枢绕组转盘与径向磁场永磁体盘耦合装配构成径向磁场电枢绕组永磁耦合组件，单个径向磁场电枢绕组的形状与径向磁场永磁体的截面形状对应，呈矩形或长条形，单个径向磁场电枢绕组有以下五种供选择的结构方案，其一是多匝型径向磁场电枢绕组，每个多匝型径向磁场电枢绕组至少有两匝绝缘良导体绕制并且首端和末端短接，其二是匝与匝独立绝缘型径向磁场电枢绕组，每个匝与匝独立绝缘型径向磁场电枢绕组至少有两匝相互独立绝缘的、每匝是闭环短路的、大小形状相同的线圈构成并扎成一束，其三是多芯型径向磁场电枢绕组，多芯型径向磁场电枢绕组是用多股或多芯良导线制成的单圈闭环短路线圈，其四是鼠笼式电枢绕组，它由嵌在轴向电枢槽里的金属导条组成，金属导条的两端分别与两端的金属圆环联成一体，形成自身闭合的短接的一体化径向磁场电枢绕组，类似于电机中的鼠笼式电枢绕组，其五是超导径向磁场电枢绕组，它与上述四种径向磁场电枢绕组的区别是采用超导金属线材或超导复合导体材料制作而成，径向磁场电枢绕组安装盘由高导磁、铁轭或铁芯材料加工而成，其一侧凸出一个与径向磁场永磁体盘相适配的圆筒环，圆筒环上设置均匀分布的轴向电枢槽，电枢槽中至少设置一层径向磁场电枢绕组，径向磁场电枢绕组的个数和形状与电枢槽的数量和槽形相互适配或者电枢槽与径向磁场永磁体盘上永磁体的数量和尺寸依据电机的“槽数适配原则”相适配。