[发明专利]一种压电驱动式液粘-永磁复合传动装置

说明书

本发明公开了一种压电驱动式液粘‑永磁复合传动装置，包括箱体、液粘传动装置和永磁传动装置；液粘传动装置包括动力输入装置和动力输出装置；动力输入装置包括输入轴、输入装置膜厚调节单元和主动摩擦片组；动力输出装置包括输出轴、输出装置膜厚调节单元、被动鼓和被动摩擦片组；输入装置膜厚调节单元和输出装置膜厚调节单元均为压电驱动装置，永磁传动装置包括永磁体和电枢绕组，永磁体和电枢绕组分别内置在主动摩擦片内和被动摩擦片内。本发明采用压电驱动方式调节摩擦副间隙大小，灵敏度高，易于控制且可实现微量调节；能实现液粘传动或永磁传动或“液粘传动+永磁传动”复合传动等三种传动方式，极大地提高了传动能力。

技术领域

本发明涉及一种传动装置，特别是一种压电驱动式液粘-永磁复合传动装置。

背景技术

带式输送机与刮板输送机在煤矿开采行业中应用较普遍，而在实际使用过程中，由于长期处于大惯性负载状态，若启动不合理则容易发生断带事故，同时也会对电网造成较大的冲击，进而导致能源的浪费。具有无极调速特色的液粘传动技术与永磁涡流传动技术能够满足带式输送机与刮板输送机的软启动以及多工况调速要求，因此使用较广泛。

液粘传动是一种继液压、液力传动之后的新型流体传动方式，以摩擦副之间的油膜为工作介质，利用油液的粘性或油膜的剪切力，通过改变摩擦副间油膜的厚度调节输出转速与扭矩，具有良好的节能效果。永磁涡流传动源于楞次定律与洛伦兹定律，即当导体盘与永磁盘产生相对运动时，导体盘上会发生涡流效应，通过涡电流与磁场间的耦合效应实现动力的传递，具有稳定性好、对电网冲击小等显著优势。

首先，虽然这两种传动技术在各自领域中均积累了大量的研究成果，但由于液粘传动技术属于流体传动依靠油膜的剪切力传递动力，而永磁涡流传动技术属于永磁传动依靠磁场和电流的耦合作用来传递动力，两种传动方式所需的介质不同，因此想要将二者结合起来就必须在一个装置内同时存在两种工作介质，同时为了避免装置结构变得复杂，还需尽可能的将实现不同传动方式的结构结合起来，使装置结构既简单又能实现两种传动，所以将两者结合起来同时应用于传动领域的工程案例较少。

其次，大多数基于液粘传动技术的离合器装置采用液压驱动活塞的方式调节油膜厚度，但液压系统中的压力损失容易导致离合器调节精度的下降，同时在工作过程中，由于工作油液不可避免会发生泄漏，并且油液具有微小的可压缩性，管路会发生弹性变形，因此，采用液压驱动活塞调节油膜厚度的方式不适用于传动要求严格且精度要求较高的场合，与此同时油液也可能会对环境产生污染；除此之外，油液在管路中流动会产生压力损失，管路较长时压力损失较大，传动效率降低，因此，该方式也不适宜用于需要进行较远距离传送的工程应用之中。

公开号CN102913563A公开了一种液粘调速离合器，该装置利用了双活塞式压紧结构，虽然确保了液粘调速离合器的稳定输出，可是装置结构复杂，不适合在工作环境较复杂的场合使用，并且利用液压驱动方式调节油膜厚度，调节精度难以得到保障，装置的应用领域也因此受到了限制，例如传动要求严格且精度要求较高的场合或是传送距离较远的场合。

公开号CN102155526A公开了一种机械-液粘复合式无级调速装置，将行星轮系应用于液粘调速离合器之中，减小了占地面积，降低了成本，但机械传动结构变得复杂，容易导致动力传递效率与精度的降低。

公开号CN109831087A公开了一种新型复合永磁涡流调速器，包括两个简式串联结构和一个盘式结构，对于提高输出功率、缩短调节行程等都有一定的增益效果，但由于结构复杂且无冷却系统，容易导致装置的机械损坏和热疲劳失效。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种压电驱动式液粘-永磁复合传动装置，该压电驱动式液粘-永磁复合传动装置采用压电驱动方式代替传统液压驱动调节油膜厚度，调节灵敏度高，易于控制且可实现微量调节；此外，摩擦副采用多片式的结构，将主动摩擦片更换为“永磁体+摩擦材料”的形式，被动摩擦片更换为“电枢绕组+摩擦材料”的形式，可实现液粘传动或永磁传动或“液粘传动+永磁传动”复合传动等三种传动方式，提高了传动能力。