[实用新型]用于同轴磁性齿轮的定子

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种定子，特别是一种用于同轴磁性齿轮的定子。

背景技术

齿轮作为一种变速传动装置在工业生产、交通运输等领域有着极为广泛的应用。现有的机械齿轮箱依靠金属齿的啮合来实现转矩/力的传递。这种黏着机构无可避免的会带来很多问题，比如：1)存在摩擦损耗；2)存在机械噪声与振动；3)需要定期维护和润滑；4)无法实现输入侧与输出侧的物理隔离等。磁性齿轮利用永磁体的相互作用来实现无接触的变速传动。因而能克服上述机械齿轮的种种弊端。此外，磁性齿轮还能提供过载自保护功能。这对涉及到精密贵重仪器的传动系统来说显得尤为重要。

现有的磁性齿轮分为磁体直接耦合型和磁场调制型两大类。前者因为只有极少部分磁体参与转矩/力传递，所以，能够提供的转矩/力密度远低于机械齿轮，而后者因为大大改善了磁体的利用率，所以，其转矩/力密度达到了与机械齿轮相当的程度。从拓扑结构来看，磁场调制型磁性齿轮又常常被称为同轴磁性齿轮。此类齿轮由一个定子，两个转子(对于直线式齿轮而言为两个动子)组成。其中，定子除了起支撑两个转子(或动子)的作用外，还要负责进行磁场调制。为此，定子上装配有间隔排布的调磁铁芯块。为了减小涡流损耗，铁芯块一般由硅钢片叠压而成。同轴磁性齿轮中转矩/力的传递需要依靠定子作为中介来实现。因此，定子调磁铁芯块需要承受很大的磁力/扭矩。在现有的定子设计中，为了加强机械强度，往往在相邻铁芯块的间隙中填充环氧树脂材料，如，公开号为CN101267152A的中国专利申请中公开了一种磁场调制式磁性齿轮，包括壳体，安装在壳体内腔的外转子和内转子，内转子由内转子铁芯，2N1块永磁体组成，且相邻永磁体极性相异，内转子安装在内转子输出轴上；外转子由杯型套筒，外转子铁芯，N2块永磁体组成，且所有N2块永磁体极性相同，杯型外转子安装在外转子输出轴上；调磁环由N1+N2块铁芯块和N1+N2块环氧块组成，调磁环固定在壳体的端板上；磁性齿轮有两层气隙，内转子与调磁环间为内层气隙，外转子与调磁环间为外层气隙。该专利申请优点在于单位体积传递的转矩大；且外转子采用永磁体与定 子铁芯交错分布结构节约永磁体用量。

作为定子的一部分调磁环由铁芯块和环氧块组成，调磁环固定在壳体的端板上，由铁芯块和环氧块为相间分布，即使增加了环氧块用于满足大转矩的要求，然而铁芯块和环氧块间为活动连接，在对于一些发电领域的定子来说，转子和定子间产生的转矩非常大，在这种大转矩作用下定子和转子间的相对运动，其过大的径向磁力和切向磁扭矩同样会造成上述设计的铁芯块的移位，齿轮的定子部分机构强度依然不足，最终会影响设备的工作效率甚至正常运行。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的是提出一种在大转矩作用下调磁铁芯块不会移位的，具有高机构强度的用于同轴磁性齿轮的定子。

一种用于同轴磁性齿轮的定子，包括支撑机构；调磁机构，与所述支撑机构机械连接；所述调磁机构包括环形护套，和若干个周向分布在所述环形护套上，且与所述环形护套机械连接的调磁铁芯块，每相邻两个调磁铁芯块间为空气槽，所述调磁机构套设与所述支撑机构上。

上述的定子，所述环形护套包括内护套和外护套，所述调磁铁芯块分别与所述内护套的周向外表面和所述外护套的周向内表面机械连接。

上述的定子，所述环形护套又包括设于每个调磁铁芯块的周向侧面上的隔板，所述隔板分别与所述内护套，所述外护套和所述调磁铁芯块机械连接。

上述的定子，所述机械连接为通过机械部件连接，焊接或一体成型中的一种。

上述的定子，所述调磁铁芯块沿周均匀分布，且每个调磁铁芯块的两极为径向设置。

上述的定子，所述调磁铁芯块沿周向均匀分布，且每个调磁铁芯块的两极为轴向设置。

上述的定子，所述调磁铁芯块为环形结构，每个所述调磁铁芯块轴向套设于所述支撑机构上，呈筒形分布。

上述的定子，所述调磁铁芯块由硅钢片沿径向或轴向叠压而成。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

1.调磁机构与所述支撑机构机械连接；所述调磁机构包括环形护套，和若干个周向分布在所述环形护套上，且与所述环形护套机械连接的调磁铁芯块，每相邻两个调磁铁芯块间为空气槽，所述调磁机构套设与所述支撑机构上；可以确保在大转矩的作用下调磁铁芯块不会因此而移动，使整个同轴磁性齿轮机械强度大大提高，从而确保了设备的工作效率。

2.通过设置内护套和外护套，其中，所述调磁铁芯块分别与所述内护套的周向外表面和所述外护套的周向内表面机械连接，可以增加调磁铁芯的稳固性。