永磁耦合變矩傳動器的制造方法
【專利說明】
[0001]技術領域:
本發明涉及永磁耦合變矩傳動器，屬于動力傳動中的可控調節扭矩傳遞的技術領域。
【背景技術】
[0002]美國馬格納福斯公司1998年提出的發明專利CN98802726.7。技術領域涉及可控調節傳動扭矩的磁力耦合器。基本形式:安裝在第一旋轉軸上的兩個導體轉子，安裝在第二旋轉軸上的各包括相應一組永磁體的兩個永磁轉子；兩個永磁轉子位于兩個導體轉子中間，每個永磁轉子與相對應的導體轉子之間各保持一個相等的氣隙，該氣隙可在推拉機構的作用下同時增大或減小，與氣隙變化對應的是磁場耦合距離同時增減，磁場耦合距離增減相對應的是磁場力作用力與反作用力的增減，實現可控調節傳動扭矩的目的。
[0003]該發明專利不足之處在于:其永磁轉子上的永磁體是單面做功，對永磁體的磁場能利用率不高；因其結構特點，在傳遞同等扭矩的情況下，設備自身占用空間更大，特別是軸向尺寸偏大；因其是通過調節永磁轉子與導體轉子之間氣隙大小變化實現變矩調節的，結合導體轉子上電磁渦流的物理特性，存在在傳遞功率50%-80%時導體盤發熱偏高現象。調速范圍窄。
【發明內容】
[0004]本發明旨在提供一種具有空載啟動、無級變矩、調速范圍0-97%、發熱率低、充分利用永磁體多面做功、節能效率更優秀、能隔離或降低振動傳遞、結構更緊湊的永磁耦合傳動器。
[0005]為此本發明采用的技術方案是:本發明包括永磁轉子(I)和包覆在永磁轉子(I)外部的導體轉子(2)，所述永磁轉子(I)的圓周面和側面被所述導體轉子(2)完全包覆；
所述永磁轉子(I)包括有固定型永磁體(11)和調節型永磁體(12)，以及設置在固定型永磁體(11)和調節型永磁體(12)之間的導磁體(13)，所述固定型永磁體(11)和調節型永磁體(12)沿圓周或徑向方向交替間隔排列，所述調節型永磁體(12)由調節機構調節使調節型永磁體(12)和固定型永磁體(11)的相對位置產生變化；
所述永磁轉子(I)和導體轉子(2)之間的軸向距離一定。
[0006]所述固定型永磁體(11)和調節型永磁體(12)沿圓周方向交替間隔排列時，設置有一由執行器控制的鉸鏈推桿機構(3)，使呈輻射狀的若干調節型永磁體(12)同步沿徑向方向向外運動或向內運動。
[0007]所述調節型永磁體(12)沿徑向運動時每次運動行程為一個節距。
[0008]所述固定型永磁體(11)和調節型永磁體(12)沿徑向方向交替間隔排列時，設置一由執行器控制的推拉機構(4)，使處于不同圓周分布的若干調節型永磁體(12)同步沿圓周方向做圓周轉動。
[0009]所述調節型永磁體(12)圓周轉動時每次轉動一個節距。
[0010]所述永磁轉子(I)和導體轉子(2)之間的軸向間隙為3_5mm。
[0011]所述固定型永磁體(11)端面磁極和相鄰固定型永磁體(11)端面磁極相斥排放安裝，所述固定型永磁體(11)側面磁場和相鄰固定型永磁體(11)側面磁極相吸排放安裝。
[0012]所述調節型永磁體(12)端面磁極和相鄰調節型永磁體(12)端面磁極相斥排放安裝，所述調節型永磁體(12)側面磁場和相鄰調節型永磁體(12)側面磁極相吸排放安裝。
[0013]所述永磁轉子(I)形狀為扇形或方形。
[0014]本發明的優點是:1)本發明永磁轉子和導體轉子工作時，相對軸向距離是不變的，這與傳統磁力耦合器有根本區別；傳統磁力耦合器是通過調節永磁轉子和導體轉子之間的軸向距離(也就是氣隙)來改變磁耦合面積和強度發生大小變化，進而實現變矩傳動目的，而本發明是改變永磁轉子內部的磁路來實現磁耦合強度發生大小變化，發熱量非常小；2)本發明能無機械接觸傳送扭矩，能隔離或降低振動傳遞；動力源能完全空載啟動；充分利用永磁體多面做功；永磁轉子與導體轉子始終保持最合理氣隙距離不變，導體轉子發熱率小；本發明永磁轉子的磁場個體密度高，而且是矩陣型分布，對導體轉子上磁渦流發生率和利用率高，在傳遞同等扭矩的的情況下，設備外型尺寸更小，特別是軸向尺寸減少1/3以上；通過調節永磁轉子內部的磁路形態即可控制扭矩傳遞的增減，達到調速目的，調速范圍
0-97%，有更優秀的節能效果。
【附圖說明】
[0015]圖1永磁耦合變矩傳動器盤體剖視圖。
[0016]圖2是直線調節形式剖面圖。
[0017]圖3是圖2的工作磁路磁力完全外放形態的原理圖。
[0018]圖4是圖2的工作磁路磁力內部短路狀態的原理圖。
[0019]圖5、6是鉸鏈推拉機構的結構示意圖。
[0020]圖7是圓周調節形式剖面圖。
[0021]圖8是圖7的工作磁路磁力內部短路狀態的原理圖。
[0022]圖9是圖8的工作磁路磁力完全外放形態的原理圖。
[0023]圖10、11是帶有螺旋線滑槽的推拉機構。
[0024]圖中I為永磁轉子、2為導體轉子、3為鉸鏈推桿機構、4為推拉機構；
11為固定型永磁體、12為調節型永磁體、13為導磁體。
[0025]21為進氣口、22為排熱口。
【具體實施方式】
[0026]本發明包括永磁轉子I和包覆在永磁轉子I外部的導體轉子2，所述永磁轉子I的圓周面和側面被所述導體轉子2完全包覆；
所述永磁轉子I包括有固定型永磁體11和調節型永磁體12，以及設置在固定型永磁體11和調節型永磁體12之間的導磁體13，所述固定型永磁體11和調節型永磁體12沿圓周或徑向方向交替間隔排列，所述調節型永磁體12由調節機構調節使調節型永磁體12和固定型永磁體11的相對位置產生變化；
所述永磁轉子I和導體轉子2之間的軸向距離一定。
[0027]所述固定型永磁體11和調節型永磁體12沿圓周方向交替間隔排列時，設置有一由執行器控制的鉸鏈推桿機構3，使呈輻射狀的若干調節型永磁體12同步沿徑向方向向外運動或向內運動。
[0028]所述調節型永磁體12沿徑向運動時每次運動行程為一個節距。
[0029]所述固定型永磁體11和調節型永磁體12沿徑向方向交替間隔排列時，設置一由執行器控制的推拉機構4，使處于不同圓周分布的若干調節型永磁體12同步沿圓周方向做圓周轉動。
[0030]所述調節型永磁體12圓周轉動時每次轉動一個節距。
[0031]所述永磁轉子I和導體轉子2之間的軸向間隙為3_5mm。
[0032]所述固定型永磁體11端面磁極和相鄰固定型永磁體11端面磁極相斥排放安裝，所述固定型永磁體11側面磁場和相鄰固定型永磁體11側面磁極相吸排放安裝。
[0033]所述調節型永磁體12端面磁極和相鄰調節型永磁體12端面磁極相斥排放安裝，所述調節型永磁體12側面磁場和相鄰調節型永磁體12側面磁極相吸排放安裝。
[0034]所述永磁轉子I形狀為扇形或方形。
[0035]本發明永磁體的磁場力由安裝在固定型永磁體11和調節型永磁體12之間的導磁體13來聚磁和引導，導磁體13為軟磁材料，如:石墨烯、坡莫合金、硅鋼、電工純鐵、A3鋼等。通過調節調節型永磁體12上磁極與固定型永磁體11上磁極的相對位置經導磁體實現磁力內部短路到磁力完全外放的漸進過程(近似永磁吸盤原理)，與磁力外放大小變化相對應的是永磁轉子與導體轉子的磁耦合力大小發生變化，進而實現可控調節扭矩傳遞大小變化的目的。
[0036]所述永磁轉子I基體由順磁材料制造，例如:鈦合金、奧氏體不銹鋼。
[0037]所述固定型永磁體11沿永磁轉子I圓周位置分布，一層或多層。
[0038]所述調節型永磁體12沿永磁轉子圓周位置分布，一層或多層。
[0039]所述導體轉子2側部設有進氣口 21，上部設有排熱口 22。
【主權項】
1.永磁耦合變矩傳動器，其特征在于，包括永磁轉子(I)和包覆在永磁轉子(I)外部的導體轉子(2)，所述永磁轉子(I)的圓周面和側面被所述導體轉子(2)完全包覆； 所述永磁轉子(I)包括有固定型永磁體(11)和調節型永磁體(12)，以及設置在固定型永磁體(11)和調節型永磁體(12)之間的導磁體(13)，所述固定型永磁體(11)和調節型永磁體(12)沿圓周或徑向方向交替間隔排列，所述調節型永磁體(12)由調節機構調節使調節型永磁體(12)和固定型永磁體(11)的相對位置產生變化； 所述永磁轉子(I)和導體轉子(2)之間的軸向距離一定。
2.根據權利要求1所述的永磁耦合變矩傳動器，其特征在于，所述固定型永磁體(11)和調節型永磁體(12)沿圓周方向交替間隔排列時，設置有一由執行器控制的鉸鏈推桿機構(3 )，使呈輻射狀的若干調節型永磁體(12)同步沿徑向方向向外運動或向內運動。
3.根據權利要求2所述的永磁耦合變矩傳動器，其特征在于，所述調節型永磁體(12)沿徑向運動時每次運動行程為一個節距。
4.根據權利要求1所述的永磁耦合變矩傳動器，其特征在于，所述固定型永磁體(11)和調節型永磁體(12)沿徑向方向交替間隔排列時，設置一由執行器控制的推拉機構(4)，使處于不同圓周分布的若干調節型永磁體(12)同步沿圓周方向做圓周轉動。
5.根據權利要求4所述的永磁耦合變矩傳動器，其特征在于，所述調節型永磁體(12)圓周轉動時每次轉動一個節距。
6.根據權利要求1所述的永磁耦合變矩傳動器，其特征在于，所述永磁轉子(I)和導體轉子(2 )之間的軸向間隙為3-5mm。
7.根據權利要求1所述的永磁耦合變矩傳動器，其特征在于，所述固定型永磁體(11)端面磁極和相鄰固定型永磁體(11)端面磁極相斥排放安裝，所述固定型永磁體(11)側面磁場和相鄰固定型永磁體(11)側面磁極相吸排放安裝。
8.根據權利要求1所述的永磁耦合變矩傳動器，其特征在于，所述調節型永磁體(12)端面磁極和相鄰調節型永磁體(12)端面磁極相斥排放安裝，所述調節型永磁體(12)側面磁場和相鄰調節型永磁體(12)側面磁極相吸排放安裝。
9.根據權利要求1所述的永磁耦合變矩傳動器，其特征在于，所述永磁轉子(I)形狀為扇形或方形接。
【專利摘要】本發明涉及永磁耦合變矩傳動器。包括永磁轉子和包覆在永磁轉子外部的導體轉子，所述永磁轉子的圓周面和側面被所述導體轉子完全包覆；所述永磁轉子包括有固定型永磁體和調節型永磁體，以及設置在固定型永磁體和調節型永磁體之間的導磁體，所述固定型永磁體和調節型永磁體沿圓周或徑向方向交替間隔排列，所述調節型永磁體由調節機構調節使調節型永磁體和固定型永磁體的相對位置產生變化；所述永磁轉子和導體轉子之間的軸向距離一定。本實用新提供一種具有空載啟動、無級變矩、調速范圍0-97%、發熱率低、充分利用永磁體多面做功、節能效率更優秀、能隔離或降低振動傳遞、結構更緊湊的永磁耦合傳動器。
【IPC分類】H02K51-00
【公開號】CN104868698
【申請號】CN201510252057
【發明人】蒯長進, 沈力
【申請人】揚州協力傳動科技有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年5月18日