[发明专利]径向励磁电磁滑环式自动平衡装置

说明书

本发明径向励磁电磁滑环式自动平衡装置包括：外壳、动环、静环、连接轴承和控制器，动环包括：外励磁环、内励磁环、配重盘、第一配重块、第二配重块和动环轴承；静环包括：定子、励磁骨架和线圈；动环和静环均装在外壳内，并通过连接轴承相连，在外壳的中央装有定子，在定子两端分别固定有励磁骨架，外励磁环外壁固定在外壳内壁上，在外励磁环圆周上均匀分布有若干个外励磁环内齿，内励磁环固定在外壳的中间隔板上，在内励磁环圆周上均匀分布有若干个内励磁环外齿，配重盘套装在动环轴承上，配重盘的外圆周上有凸起圆环，圆环上加工有安装永磁磁铁的孔组和装有软铁的孔组，该凸起圆环伸入到外励磁环内齿和内励磁环外齿之间。

技术领域

本发明涉及了一种自动平衡装置，特别是一种径向励磁电磁滑环式自动平衡装置。

背景技术

因转子质量不平衡而引起的振动超标是旋转机械最常发生的故障，严重影响设备的运行效率、工作精度以及使用寿命等，而自动平衡装置因为能在线自动抑制旋转设备的不平衡故障，平衡速度快，且平衡过程中无需设备停机，一直被认为是解决不平衡振动故障的有效方案。

电磁滑环式自动平衡装置是利用电磁力驱动配重块旋转的主动式平衡执行器，于1998年由美国Blance Dynamics(简称BalaDyne)公司的Dyer S.W.等人首次提出。该类自动平衡装置不仅具有无需复杂的辅助系统、操作简单、平衡速度快的优点，同时降低了对内部零件的加工精度要求、制造难度小，且工作过程中无需电能和控制信号需要在动静件间传递，从根本上避免了电刷等磨损件的使用，设备使用寿命更高。但传统的该类平衡装置内部的动环、静环采用了两体式结构，安装过程中需要分别安装动环和静环，且要保证动静环间的间隙在0.5mm左右，安装和使用困难。一体化电磁滑环式自动平衡结构虽然安装时无需调整动静环间隙，大大降低了该类产品的安装难度，但是由于其采用轴向励磁结构，当配重盘受力过大时，配重盘可能会发生偏摆并与励磁环发生碰磨，对平衡过程产生干扰。

本发明的重点即在一体化电磁滑环式自动平衡结构的基础上，将轴向励磁结构改进为径向励磁结构，解决了配重盘转动过程中的偏摆以及与励磁环碰磨问题，并采用永磁体与软铁联合驱动，在自锁力满足需求的前提下，有效增大了驱动能力，增加了平衡装置的运行稳定性和可靠性。

发明内容

本申请的发明目的在于解决现有的轴向励磁结构存在的问题，而提供一种径向励磁电磁滑环式自动平衡装置，装置内部采用径向驱动结构，且配重盘使用永磁体-软铁联合驱动。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明的径向励磁电磁滑环式自动平衡装置，它包括：外壳、动环、静环、连接轴承和控制器，动环包括：外励磁环、内励磁环、配重盘、第一配重块、第二配重块和动环轴承；静环包括：定子、励磁骨架和线圈；动环和静环均装在外壳内，并由连接轴承()相连；外壳内由隔板将其分成二个空间，沿着外壳轴向方向，在外壳的中央装有定子，在上述二个空间的定子两端分别固定有励磁骨架，在每个励磁骨架内装有线圈，控制器分别通过导线与每个线圈相连，在线圈、外壳、隔板和定子所围成的空间内分别装有一个动环，其中：外励磁环的外壁固定在外壳内壁上，在外励磁环的圆周上均匀分布有偶数2N个外励磁环内齿，内励磁环固定在外壳的中间隔板上，内励磁环和外励磁环同轴旋转，内励磁环的内径与定子通过连接轴承连接并保持间隙配合，在内励磁环圆周上均匀分布有偶数2N个内励磁环外齿，外励磁环内齿与内励磁环外齿的数目相等，在外壳轴向上，外励磁环内齿与内励磁环外齿相互对应，在内励磁环的另一端装有动环轴承，配重盘固定在上述动环轴承的外圈上，在配重盘的两侧分别装有第一配重块和第二配重块，配重盘的外圆周上有一凸起圆环，该凸起圆环伸入到外励磁环内齿和内励磁环外齿之间，在凸起圆环上开有若干个孔，若干个孔分为装有永磁磁铁的孔组和装有软铁的孔组，装有永磁磁铁的孔组和装有软铁的孔组沿着凸起圆环的圆周相间依次排列。