[实用新型]可无级调节磁场强度的永磁调速、制动或负载装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及的技术领域包括：传动轴耦合驱动和调速技术领域、交通工具的自动变速器领域、节能减排技术领域、切断/结合动力技术领域、隔离/密封传动领域、制动和刹车技术领域、动力设备测功之加载/负载、家用电器(包括空调器、电扇、洗衣机)等技术领域，特别是一种可无级调节磁场强度的永磁调速、制动或负载装置。 

背景技术

在我们身边，永磁调速、制动和负载装置可以应用到动力设备输出轴与负载输入轴之间耦合传动及其负载调速、自动变速器、旋转制动和刹车、动力设备测功及其模拟负载等技术领域，与我们生活和工作比较密切的如：小到家用电器(空调、洗衣机、电风扇等)、密封泵、化工反应釜，大到铁路列车、舰船、飞机、风机类、泵类、压缩机、皮带机、球磨机、大中型风力发电系统中的调/变速、动力传输等等；总之很多行业离不开负载调速和制动刹车，可以说能应用永磁调速技术和永磁制动技术的例子不胜枚举、比比皆是。 

近年来，有关永磁调速器、永磁制动器和永磁负载装置的技术方兴未艾、发展迅速，并得到广泛应用，为我国节能减排做出了一定贡献，特别是针对离心负载(泵类、风机、离心机、空分机等)系统的节能领域，替代变频器、软启动器、液力调速器等方面，有着无可比拟的技术优势，市场推广取得了令人可喜的成绩。但是也存在着一些不足和缺点，这些缺点在很大程度上制约着永磁调速器的推广和市场空间，主要表现在以下几个方面： 

1.安装尺寸大，对技术改造项目之现场安装条件要求高，适配性差。 

2.现有公知的永磁调速器、永磁制动器和永磁负载器，由于是通过直接调节永磁转子盘与永磁耦合转子盘之间所构建的气隙磁场的耦合间距和/或耦合面积来实现，其中的被动盘和主动盘之间的相对位置是实时在线动态变化的，因此被动盘和主动盘两者至少其中之一与其传动轴之间是轴向滑动并传输扭矩结构，这种结构给产品制造、装配工艺带来较大的困难，而且对关键部件的材质和制造精度等技术指标要求比较苛刻，制造工艺复杂、制造成本居高不下；同时，该结构也不利于立式永磁调速器的制造，而且调节扭力也较大，对所配置执行机构的技性能要求较高。 

3.在35-75％额定转速的调速区段，现有永磁调速器的永磁耦合组件发热严重，并且在使用过程中容易产生局部高热现象，不能适用于防爆要求较高的场合；另一方面，永磁耦合组件在耦合气隙间距较大时或耦合面积较小时(小于70％调节行程的区段)，系统振动较大，会造成可靠性较差的严重后果。 

综上所述，研制新型结构的可无级调节磁场强度的永磁调速、制动和负载装置势在必行，以克服现有技术的不足和缺陷，满足市场和社会发展的迫切需要。 

发明内容

经过长期研究和大量试验我们得出本专利申请的创新技术方案和全新的产品，为解决上述问题和技术缺陷提供了可行和完整的技术方案。一方面，利用本专利申请的技术方案可设计制造出大功率和超大功率的传动轴永磁耦合驱动和调速器，更便于立式永磁调速器的设计和制造；另一方面，本专利申请创造性地提出了在传动轴耦合传动及其负载调速、切断/结合动力、制动、动力设备测功及其加载/负载等传统技术领域中可广泛使用的一种全新的永磁耦合传动技术结构和方案，即利用本实用新型可创新地分别设计制造出新型永磁耦合无级变速器、永磁离合器、永磁耦合联轴器、永磁耦合无级调速联轴器、永磁耦合涡扇无级调速装置、永磁耦合螺旋桨无级调速装置、永磁耦合刹车装置或永磁耦合加载/负载装置、车辆自动变速器等新型产品，具有安装尺寸小、容易制造、调速范围宽(0-98％额定转速)、效率高且、祛除了局部高热现象、节能(节能率达20-65％)、空载启动、绝对软连接、结构简单、安全可靠等特点，还具有无接触、无磨损的缓速制动功能、允许轴不对中、大幅度降低系统振动、容易安装、不怕恶劣环境和寿命长等优点。 

在本人已获得的专利(专利号为ZL200920160261.4、ZL200920160260.X、ZL200920170941.4、ZL201220167955.2和ZL201220204153.4等)所描述的技术方案中可以看出，永磁调速、制动和负载装置具有传递动力、扭矩、制动力矩的功能，只是随着使用和适配安装到相应的应用领域不同而显现的功能不同而已，可分别实现传动装置和制动装置的技术方案；本实用新型与公知技术不同之处在于：