[发明专利]一种可调速的永磁磁力耦合器

权利要求书

1.一种可调速的永磁磁力耦合器，其特征在于，包括外壳体，外壳体内设置有外转子、内转子、第一永磁体、导体环、第二永磁体、支撑铝环、调速装置总成和与驱动电机连接的动力输入轴；其中：内转子的外圆周面上轴向位置设置有一环形凹槽，环形凹槽内嵌入安装有第一永磁体和导体环，外转子在圆周内侧开设凹槽，凹槽内插入第一永磁体；

内转子上的第一永磁体与外转子上的第一永磁体数量均为若干，内转子上的第一永磁体与外转子上的第一永磁体一一对应地，分别以磁极极性相反的方式面对面布置；

所述外转子为两段式一体结构，呈阶梯形圆筒状，从左至右分为A段与B段，A段的内径大于B段的内径，A段与B段的壁厚一致；

上述内转子呈圆筒状，通过键连接的方式装配在永磁磁力耦合器的动力输出轴的右端；所述内转子插入外转子A段的内圈中，内转子的第一永磁体和导体环与外转子的第一永磁体之间留有空气气隙；

上述动力输出轴的左端从外壳体的左端面伸出；

上述外转子的A段的轴向长度大于内转子的轴向长度；

所述动力输入轴为阶梯轴，两头细中间粗，分为左段、中段和右段，其中，左段和右段的直径相等；

在动力输入轴左段装配有第一滚动轴承；上述第一滚动轴承的内圈与所述动力输入轴的外周面配合、外圈与支撑铝环的内圈配合；

所述外壳体为分体式组合结构，包括左外壳体和右外壳体两部分，左外壳体的左端设置有轴孔，右外壳体的右端设置有带内螺纹的轴孔；

所述支撑铝环分别与外壳体左部分的右端面和外壳体右部分的左端面固定连接；

上述外转子的B段内壁面设置有花键，并通过该花键与动力输入轴的左端连接；

上述动力输入轴的最左端设置有与螺帽配合的螺纹，动力输入轴的最右端从所述外壳体的右端面伸出，伸出端通过联轴器与外部驱动电机的输出轴连接，外部驱动电机驱动上述外转子运动，进而通过磁力耦合驱使内转子转动，由上述的动力输出轴输出动力；

所述调速装置总成包括弹簧、空心丝杠、调节手柄和第三永磁体；

所述动力输入轴经由空心丝杠的内孔穿过，空心丝杠与动力输入轴之间留有一定的间隙，空心丝杠与右外壳体右端的带内螺纹的轴孔形成螺纹配合；

所述空心丝杠的左端位于外壳体的内部空腔内，空心丝杠的左端端部设置有翻边，翻边上嵌入安装有一圆环形状的第三永磁体；

所述调节手柄以可拆卸连接方式装配在空心丝杠的右端端部；

上述外转子的外表面上套装有一护套，护套材质为隔磁材料，护套与外转子成间隙配合；护套外表面的台阶部嵌入安装有一圆环形状的第二永磁体；

所述第三永磁体与上述第二永磁体以与对方磁极极性相同的方式，左右相向、面对面布置，形成一相互排斥的磁极对；

在上述的动力输入轴的最左端设置有弹簧，弹簧的左右两端分别与螺帽和外转子的左端面接触挤压；

所述动力输出轴经联轴器与工作机的输入轴连接。

2.根据权利要求1所述的可调速的永磁磁力耦合器，其特征在于，所述左外壳体左端的轴孔内装配有轴承。

3.根据权利要求1所述的可调速的永磁磁力耦合器，其特征在于，所述调节手柄为一带中心孔的圆盘，圆盘外圆周面的内边缘处设置有一摇把，圆盘的中心孔与空心丝杠的右端端部通过键连接。

4.根据权利要求1-3任一所述的可调速的永磁磁力耦合器，其特征在于，所述空心丝杠采用多线螺纹，其导程S满足下式(1)：

S＝np (1)；

上式(1)中：

p为螺距；

n为线数，线数n取1～3。

5.根据权利要求1-3任一所述的可调速的永磁磁力耦合器，其特征在于，所述外转子的轴向位移可由弹簧的压缩量Δx按下式(2)求得：

Δx＝B²S/kμ₀ (2)；

上式(2)中：

B为第二永磁体和第三永磁体作用面处的磁感应强度；

S为两永磁体作用面的面积；

k为弹簧的弹性系数；

μ₀为真空磁导率。