專利名稱：軸間永磁耦合機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)構(gòu)傳動(dòng)裝置，具體是一種用于在兩根轉(zhuǎn)軸之間傳遞扭矩的軸間永磁稱合機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
對(duì)于扭矩的輸出和調(diào)整，現(xiàn)有技術(shù)中有多種方式，具體包括
I、目前工業(yè)中廣泛應(yīng)用的聯(lián)軸機(jī)構(gòu)，這些機(jī)構(gòu)多為剛性或液壓耦合連接等，而且傳遞扭矩及轉(zhuǎn)速不可調(diào)節(jié)。由于系統(tǒng)運(yùn)行情況復(fù)雜多變，難以精確保證兩軸對(duì)中，設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后都會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，從而加速磨損，縮短設(shè)備壽命。2、當(dāng)前變頻調(diào)速廣泛應(yīng)用在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中，通過控制電機(jī)來控制輸出轉(zhuǎn)速，價(jià)格比較昂貴，結(jié)構(gòu)和操作復(fù)雜，變頻器的電力電子器件工作在開關(guān)狀態(tài)，因而產(chǎn)生大量諧波，污染電網(wǎng)，影響通訊，而且電子器件穩(wěn)定性不好，容易老化，使用壽命不長(zhǎng)，并且對(duì)環(huán)境的要求較高，對(duì)環(huán)境溫度與濕度以及粉塵有很大的要求，不適合在惡劣的環(huán)境中工作。3、目前已有用于永磁調(diào)速驅(qū)動(dòng)的永磁耦合機(jī)構(gòu)，其基本結(jié)構(gòu)是設(shè)置安裝在各自轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的導(dǎo)體轉(zhuǎn)子及永磁轉(zhuǎn)子，導(dǎo)體轉(zhuǎn)子與永磁轉(zhuǎn)子同軸設(shè)置并保持有氣隙；工作過程中，當(dāng)導(dǎo)體轉(zhuǎn)子與永磁轉(zhuǎn)子發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，則由于永磁場(chǎng)與導(dǎo)體之間的電磁作用，使導(dǎo)體轉(zhuǎn)子與永磁轉(zhuǎn)子之間產(chǎn)生使兩者相耦合的力矩，達(dá)到扭矩輸出的目的；通過調(diào)節(jié)導(dǎo)體轉(zhuǎn)子與永磁轉(zhuǎn)子之間的作用氣隙，可獲得可調(diào)節(jié)的負(fù)載扭矩和轉(zhuǎn)速，達(dá)到調(diào)速的目的?，F(xiàn)有結(jié)構(gòu)的這類耦合器，其沿圓周分布的永磁體內(nèi)的磁場(chǎng)方向通常是垂直于導(dǎo)體轉(zhuǎn)子與永磁轉(zhuǎn)子之間的磁場(chǎng)作用面的，其磁場(chǎng)分布較散而且強(qiáng)度不高(最高磁感應(yīng)強(qiáng)度只能達(dá)到40(T500mT)，如果要傳動(dòng)較大的扭矩，需要把結(jié)構(gòu)做的較大，限制了該技術(shù)的推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，對(duì)現(xiàn)有永磁耦合機(jī)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，提供一種磁場(chǎng)分布集中，導(dǎo)體轉(zhuǎn)子與永磁轉(zhuǎn)子作用面處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大，能夠傳遞較大扭矩，能夠?qū)鬟f扭矩進(jìn)行調(diào)節(jié)，并且結(jié)構(gòu)緊湊、對(duì)安裝精度要求低、傳動(dòng)和調(diào)節(jié)平穩(wěn)可靠的軸間永磁耦合機(jī)構(gòu)。本發(fā)明的軸間永磁耦合機(jī)構(gòu)包括有同軸設(shè)置的永磁轉(zhuǎn)子和導(dǎo)體轉(zhuǎn)子，永磁轉(zhuǎn)子和導(dǎo)體轉(zhuǎn)子上分別分布有永磁體和導(dǎo)體，永磁轉(zhuǎn)子與導(dǎo)體轉(zhuǎn)子之間具有氣隙；所述永磁轉(zhuǎn)子包括有直徑較大的外筒體和直徑較小的內(nèi)筒體，夕卜筒體內(nèi)側(cè)和內(nèi)筒體外側(cè)均分布有永磁體；所述導(dǎo)體轉(zhuǎn)子包括位于內(nèi)筒體與外筒體之間的中間筒體，中間筒體上分布有導(dǎo)體，中間筒體內(nèi)、外兩側(cè)均形成氣隙；永磁轉(zhuǎn)子上的永磁體沿圓周分布，在相鄰永磁體之間安置有由導(dǎo)磁材料制成的導(dǎo)磁體；在內(nèi)筒體上，每一個(gè)導(dǎo)磁體的內(nèi)側(cè)設(shè)置一個(gè)輔助磁體；在外筒體上，每一個(gè)導(dǎo)磁體的外側(cè)設(shè)置有一個(gè)輔助磁體；所述永磁體的磁極方向(即S極與N極的連線方向)位于永磁轉(zhuǎn)子的圓周方向上，并且相鄰永磁體的磁極方向相向或相背；所述輔助磁體的磁極方向?yàn)橛来呸D(zhuǎn)子的徑向，并且相鄰輔助磁體的磁極方向相反；與每一個(gè)導(dǎo)磁體相鄰的兩個(gè)永磁體和一個(gè)輔助磁體，它們與該導(dǎo)磁體接觸的側(cè)面處磁極均為同一極性。該機(jī)構(gòu)還包括有能夠改變永磁轉(zhuǎn)子和導(dǎo)體轉(zhuǎn)子的軸向相對(duì)位置的調(diào)節(jié)裝置。本發(fā)明采用永磁耦合調(diào)速的結(jié)構(gòu)原理，對(duì)永磁轉(zhuǎn)子的磁路結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)造性的優(yōu)化，通過提供一種新型的永磁磁場(chǎng)的磁系結(jié)構(gòu)，使永磁磁場(chǎng)能夠更加集中于永磁體與導(dǎo)體之間的作用面，使磁路間隙產(chǎn)生更強(qiáng)的永磁磁場(chǎng)(最高磁感應(yīng)強(qiáng)度能達(dá)到2000mT以上)，從而能夠在較小的體積下傳遞更大的扭矩；通過調(diào)節(jié)裝置對(duì)永磁轉(zhuǎn)子和導(dǎo)體轉(zhuǎn)子的軸向相對(duì)位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以改變永磁轉(zhuǎn)子和導(dǎo)體轉(zhuǎn)子間的作用面積，從而可獲得可調(diào)節(jié)的輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速；永磁轉(zhuǎn)子與導(dǎo)體轉(zhuǎn)子通過磁場(chǎng)作用傳遞扭矩，可實(shí)現(xiàn)動(dòng)力無接觸傳遞，消除了振動(dòng)，而且能允許更大的對(duì)中誤差，降低了設(shè)備精度要求和安裝難度，當(dāng)設(shè)備過載時(shí)還可以保護(hù)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)功能。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例的截面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明實(shí)施例的縱剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖所示，本發(fā)明的軸間永磁耦合機(jī)構(gòu)包括有同軸設(shè)置的永磁轉(zhuǎn)子I和導(dǎo)體轉(zhuǎn)子2，永磁轉(zhuǎn)子I和導(dǎo)體轉(zhuǎn)子2上分別分布有永磁體13和導(dǎo)體22，永磁轉(zhuǎn)子I與導(dǎo)體轉(zhuǎn)子2之間具有氣隙3 ;所述永磁轉(zhuǎn)子包括有直徑較大的外筒體11和直徑較小的內(nèi)筒體12，外筒體內(nèi)側(cè)和內(nèi)筒體外側(cè)均分布有永磁體13 ;所述導(dǎo)體轉(zhuǎn)子2包括位于內(nèi)筒體與外筒體之間的中間筒體21，中間筒體上分布有導(dǎo)體22，中間筒體內(nèi)、外兩側(cè)均形成氣隙3 ;永磁轉(zhuǎn)子上的永磁體13沿圓周分布，在相鄰永磁體13之間安置有由導(dǎo)磁材料制成的導(dǎo)磁體14 ;在內(nèi)筒體12上，每一個(gè)導(dǎo)磁體14的內(nèi)側(cè)設(shè)置一個(gè)輔助磁體15 ;在外筒體11上，每一個(gè)導(dǎo)磁體14的外側(cè)設(shè)置有一個(gè)輔助磁體15 ;所述永磁體13的磁極方向(即S極與N極的連線方向)位于永磁轉(zhuǎn)子I的圓周方向上，并且相鄰永磁體13的磁極方向相向或相背；所述輔助磁體15的磁極方向?yàn)橛来呸D(zhuǎn)子I的徑向，并且相鄰輔助磁體15的磁極方向相反；與每一個(gè)導(dǎo)磁體14相鄰的兩個(gè)永磁體13和一個(gè)輔助磁體15，它們與該導(dǎo)磁體14接觸的側(cè)面處磁極均為同一極性。該機(jī)構(gòu)還包括有能夠通過改變永磁轉(zhuǎn)子I和導(dǎo)體轉(zhuǎn)子2的軸向相對(duì)位置來調(diào)節(jié)永磁轉(zhuǎn)子和導(dǎo)體轉(zhuǎn)子之間氣隙的調(diào)節(jié)裝置4。調(diào)節(jié)裝置可采用各種通用的機(jī)械結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，可人工調(diào)節(jié)也可自動(dòng)調(diào)節(jié)。
權(quán)利要求
1.一種軸間永磁耦合機(jī)構(gòu)，包括有同軸設(shè)置的永磁轉(zhuǎn)子(I)和導(dǎo)體轉(zhuǎn)子(2)，永磁轉(zhuǎn)子(I)和導(dǎo)體轉(zhuǎn)子(2)上分別分布有永磁體(13)和導(dǎo)體(22)，永磁轉(zhuǎn)子(I)與導(dǎo)體轉(zhuǎn)子(2) 之間具有氣隙(3);其特征是所述永磁轉(zhuǎn)子包括有直徑較大的外筒體(11)和直徑較小的內(nèi)筒體(12)，外筒體內(nèi)側(cè)和內(nèi)筒體外側(cè)均分布有永磁體(13);所述導(dǎo)體轉(zhuǎn)子(2)包括位于內(nèi)筒體與外筒體之間的中間筒體(21 )，中間筒體上分布有導(dǎo)體(2 2 )，中間筒體內(nèi)、外兩側(cè)均形成氣隙(3);永磁轉(zhuǎn)子上的永磁體(13)沿圓周分布,在相鄰永磁體(13)之間安置有由導(dǎo)磁材料制成的導(dǎo)磁體(14);在內(nèi)筒體(12)上,每一個(gè)導(dǎo)磁體(14)的內(nèi)側(cè)設(shè)置一個(gè)輔助磁體(15);在外筒體(11)上,每一個(gè)導(dǎo)磁體(14)的外側(cè)設(shè)置有一個(gè)輔助磁體(15);所述永磁體(13)的磁極方向位于永磁轉(zhuǎn)子(I)的圓周方向上，并且相鄰永磁體的磁極方向相向或相背；所述輔助磁體(15)的磁極方向?yàn)橛来呸D(zhuǎn)子(I)的徑向，并且相鄰輔助磁體(15)的磁極方向相反；與每一個(gè)導(dǎo)磁體(14)相鄰的兩個(gè)永磁體(13)和一個(gè)輔助磁體(15)，它們與該導(dǎo)磁體接觸的側(cè)面處磁極均為同一極性。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的軸間永磁耦合機(jī)構(gòu)，其特征是該機(jī)構(gòu)還包括有能夠改變永磁轉(zhuǎn)子(I)和導(dǎo)體轉(zhuǎn)子(2)的軸向相對(duì)位置的調(diào)節(jié)裝置(4)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在兩根轉(zhuǎn)軸之間傳遞扭矩的軸間永磁耦合機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)包括有同軸設(shè)置的永磁轉(zhuǎn)子和導(dǎo)體轉(zhuǎn)子，永磁轉(zhuǎn)子和導(dǎo)體轉(zhuǎn)子上分別分布有永磁體和導(dǎo)體；永磁轉(zhuǎn)子包括有直徑較大的外筒體和直徑較小的內(nèi)筒體，外筒體內(nèi)側(cè)和內(nèi)筒體外側(cè)均分布有永磁體；導(dǎo)體轉(zhuǎn)子包括位于內(nèi)筒體與外筒體之間的中間筒體，中間筒體上分布有導(dǎo)體；永磁轉(zhuǎn)子上的永磁體沿圓周分布，在相鄰永磁體之間安置有由導(dǎo)磁材料制成的導(dǎo)磁體；永磁體的磁極方向位于永磁轉(zhuǎn)子的圓周方向上，并且相鄰永磁體的磁極方向相向或相背。本發(fā)明能夠傳遞較大扭矩，能夠?qū)鬟f扭矩進(jìn)行調(diào)節(jié)，并且結(jié)構(gòu)緊湊、對(duì)安裝精度要求低、傳動(dòng)和調(diào)節(jié)平穩(wěn)可靠。
文檔編號(hào)H02K51/00GK102931809SQ20121048667
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月27日
發(fā)明者徐俊峰 申請(qǐng)人:鎮(zhèn)江市江南礦山機(jī)電設(shè)備有限公司