[发明专利]G型滚珠丝杠电动调速盘式磁力耦合器

说明书

技术领域

动力传动、节能减排、动设备、磁力驱动。

背景技术

从人类利用地磁驱动发明罗盘开始，磁场能量的利用研究便一直没有停止过。伴随着现代磁学理论的发展，磁力驱动产品在工业中的应用便层出不穷，磁力泵、磁力轴承、磁力耦合器、磁力齿轮等等。限于磁性材料的制约，磁力驱动技术发展缓慢，直到1983年，中国发明了高性能永磁材料钕铁硼，磁力驱动产品才得到快速发展应用。

磁力耦合器从磁力泵等磁力驱动产品中独立出来作为单独的分支发展以来，出现了形形色色的产品，但都局限于结构方面的原因，只能局限于中小功率、中小扭矩区间的动设备动力传动应用中，而且价格昂贵。像火电厂的一次风机(6000KW，1496r/min)、二次风机(4550KW，1495r/min)、碎煤机(1200KW，490r/min)和钢厂、矿场的大型风机等动设备，现有技术和产品都无法满足实际应用需求。

节能减排是目前迫切需求。动设备节能，目前比较高效的有变频调速节能和沟槽凸轮机构调速磁力耦合器调速节能。变频器使用寿命较短，环境适应能力差，占地空间大，维护需求高，高压变频器故障率则更高，可靠性差。目前已进行应用的沟槽凸轮机构调速磁耦(筒式和盘式)因结构原因应用范围有限，且价格昂贵。液冷沟槽凸轮机构调速盘式磁耦只能勉强应用到2500KW以下中等转速的动设备中，风冷沟槽凸轮机构调速盘式磁耦只能勉强应用到350KW以下中等转速的动设备中。筒式磁耦则更差，液冷调速产品只能勉强应用到800KW以下中等转速的动设备中，且安全可靠性不高。

发明内容

本发明重在找到一种盘式磁耦调速的技术方法，伴随着这种技术方法而引伸出两大系列G型滚珠丝杠电动调速盘式磁力耦合器——风冷G型滚珠丝杠电动调速盘式磁耦(FTG系列)、液冷G型滚珠丝杠电动调速盘式磁耦(YTG系列)。

附图说明

图1为风冷G型滚珠丝杠电动调速盘式磁耦(FTG系列)，图9为液冷G型滚珠丝杠电动调速盘式磁耦(YTG系列)。

G型滚珠丝杠电动调速盘式磁耦，都包含如下几个部分：图中标号1和5为感应盘，2和4为磁块固定盘，3为齿轮传动滚珠丝杠调速机构，6为电动调速专用高速回转接头，7为电机定子，8为电机转子，9为同步盘，10为胀套，11为中心传动轴，19为支架，23为法兰轴套。

两大系列G型滚珠丝杠电动调速盘式磁耦中，所有的感应盘由限位螺栓联结组成外转子，所有的磁块固定盘串联在中心传动轴上，和内转子电机外置齿轮传动滚珠丝杠调速机构一起组成内转子。电动调速专用高速回转接头的内转子和电机定子同步转动，相对静止，电动调速专用高速回转接头的外转子和支架固定保持静止。电动调速专用高速回转接头的外转子由双向开关连接外部电源。双向开关控制进入电机的电流方向，从而改变电机内转子与中心传动轴的相对转向。电机内转子带动齿轮轴转动，齿轮传动使丝杠转动，丝杠转动，丝杠螺母(和磁块固定盘固定在一起)沿轴向移动，从而改变磁块固定盘和感应盘之间的距离(磁场耦合间隙)，以达到调速节能的目的(磁场耦合间隙的变化，将导致磁耦内外转子转差的变化，也就是输入输出转速的变化)。

图2、图3所示为为内转子电机外置齿轮传动滚珠丝杠调速机构，限位挡圈3-13用来保证同步杆3-11不会发生轴向窜动，3-12为微调弹簧，3-1为滚珠丝杠组件，3-3为同步杆和丝杠的保持架。标号7为电机定子(外表面有槽用来引出电源线)，8为电机转子，同步盘9和胀套10保证电机定子7和中心传动轴11同步转动(相对静止)，电机转子8和齿轮轴3-7用紧定螺钉13固定在一起，同步转动。3-6为齿轮，和丝杠过盈配合。滚珠丝杠和电机均可由专业厂家批量生产。

图4所示为磁块固定盘2，清楚表达出了动力传动的方式——半轴，同时示出了磁块的分布情况。

图5所示为磁块固定盘4，其不能直接和中心传动轴11进行动力传动，但可沿轴向滑动，磁块固定盘4依靠三根同步杆3-11来进行传动联接，同时示出了磁块的分布情况。