[实用新型]三筒式永磁调速器

说明书

技术领域

本发明涉及机电工程中的机械动力传动系统，涉及一种永磁耦合涡流调速器，尤其涉及一种新型双间隙调整式三筒式永磁调速器。

背景技术

自1999年美国Magnadrive发明了可调节磁耦合器(CN1248354A)，在由负载设备和电机组成的传动系统中，实现了软启动、速度可调，过载保护功能。目前，在线应用的永磁调速器不外乎两种类型：盘式结构(轴向式)、桶式结构(径向式)。轴向式永磁调速器调节主动件和从动件之间的轴向距离，即调节空气隙；径向式永磁调速器也是调节轴向位移，使耦合面积改变。

目前在线应用的盘式、筒式永磁调速器已充分显示出各自的优越性。然而，对于大型调速器都有不同的问题。要获得大功率、高转矩，盘式调速器直径选得过大，高转速圆周速度高振动大，摆动也大。筒式调速器轴向尺寸做得很长，速度调节困难。

本发明就此改良现有产品中的不足之处，在此提出一种新型永磁调速器——三筒式永磁调速器，导体转子采用双筒形结构，将永磁包围其中，磁体双面发生作用，对铜导体产生涡流，感应磁场增强，提高了磁场强度与传动转矩。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种三筒式永磁调速器，采用双筒形结构，将永磁包围其中，磁体双面发生作用，对铜导体产生涡流，感应磁场增强，提高了磁场强度与传动转矩。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

三筒式永磁调速器，包括同轴线安装的第一旋转组件、第二旋转组件，还包括与第一旋转组件或第二旋转组件连接的间隙调整装置，其特征在于：

所述第一旋转组件包括输入轴，以及设置在输入轴上的双圆筒体，所述双圆筒体包括轮辐，以及设置在轮辐四周外缘处的外圆筒体，相隔外圆筒体设有内圆筒体，在所述外圆筒体内表面上、所述内圆筒体的外表面上都设有导电体；

所述第二旋转组件是一用非导磁材料制成的单圆筒体，所述单圆筒体的筒壁上为筛网状，其上装有永磁体，所述永磁体周向按N极、S极相间排列，永磁体磁极数为偶数，轴向同极性排列；

在安装时，所述第二旋转组件与所述第一旋转组件套接，即单圆筒体套接到内圆筒体与外圆筒体之间，两者之间形成均匀的空气隙。

对本发明做进一步优选，所述第一旋转组件、所述第二旋转组件中的任意一个可以作为主动，另一个作为从动。

对本发明做进一步优选，所述轮辐与所述外圆筒体、所述内圆筒体为分体式或一体式结构。

对本发明做进一步优选，所述导电体轴向可以是一段也可以是多段，其中多段间隔排列时，其间距等于磁体轴向尺寸。

对本发明做进一步优选，所述永磁体在轴向可以是一段也可以是多段，其中多段间隔排列，其间距等于导体轴向尺寸。

对本发明做进一步优选，所述永磁体与单圆筒体之间为机械连接或镶嵌固定。

对本发明做进一步优选，所述间隙调整装置使第一旋转组件或第二旋转组件产生轴向位移，改变永磁体与导电体之间的耦合面积，实现负载轴输出转速转矩变化。

对本发明做进一步优选，在所述第一旋转组件的输入轴外部、在所述第二旋转组件的输出轴外部各自通过滚动轴承设有套杯，所述第二旋转组件的输出轴另一端通过滑动轴承支承在所述第一旋转组件的双圆筒体内。

对本发明做进一步优选，还包括水冷装置，所述水冷装置包括水箱，在所述水箱内设置冷却器，外壁上设有水进管和水出管，在所述水出管上设有阀门，在所述水进管与所述水箱之间设有过滤器和磁过滤器。

与现有技术相比较，本发明的有益效果：

本发明中第一旋转组件采用双筒形结构，将永磁包围其中，永磁对内外铁质筒壁有双重吸力作用；另外，外筒内侧和内筒外侧筒壁上装有一层导体板，驱动任意一个旋转组件，导体板相对多极磁环切割磁力线，磁体双面发生作用，导体板表面上就会产生感应电流(涡流)，该感应电流产生感应磁场。永磁场与感应磁场联合作用，使从动转子产生一个与主动转子转向相同的转矩，从而带动从动转子同向旋转，实现转矩的非接触传递。本发明改变双筒与中间圆筒的轴向位置，则改变感应磁场的大小，实现输出转速变化。

由磁场有限元分析可以看出，作用在铜导体上的磁力线明显密集，且作用在内外圆筒的磁力线都是垂直穿过导体层。空气气隙处的磁场强度和磁感应强度值与盘式、双筒式相比明显增大；又因该结构中存在两层导体，由导体转子旋转所产生的磁感应强度较双筒式会有成倍的增大，从而使带动永磁转子旋转的磁力矩增加，使输出转矩增大。本发明可以认为：三筒式永磁调速器的结构设计合理利用了空间，结构紧凑，尤其适于大功率机械的调速传动。