專利名稱：軸間永磁耦合機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機構(gòu)傳動裝置，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構(gòu)。
背景技術(shù)：
對于扭矩的輸出和調(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)軸機構(gòu)，這些機構(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)運行情況復(fù)雜多變，難以精確保證兩軸對中，設(shè)備運行一段時間后都會產(chǎn)生振動，從而加速磨損，縮短設(shè)備壽命。
2、當前變頻調(diào)速廣泛應(yīng)用在工業(yè)現(xiàn)場中，通過控制電機來控制輸出轉(zhuǎn)速，價格比較昂貴，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，并且對環(huán)境的要求較高，對環(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)動的永磁耦合機構(gòu)，其基本結(jié)構(gòu)是設(shè)置安裝在各自轉(zhuǎn)動軸上的導(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，當導(dǎo)體轉(zhuǎn)子與永磁轉(zhuǎn)子發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，則由于永磁場與導(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)的負載扭矩和轉(zhuǎn)速，達到調(diào)速的目的。現(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)子之間的磁場作用面的，其磁場分布較散而且強度不高(最高磁感應(yīng)強度只能達到40(T500mT)，如果要傳動較大的扭矩，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，對現(xiàn)有永磁耦合機構(gòu)進行改進，提供一種磁場分布集中，內(nèi)外永磁轉(zhuǎn)子作用面處的磁感應(yīng)強度大，能夠傳遞較大扭矩，能夠?qū)鬟f扭矩進行調(diào)節(jié)，并且結(jié)構(gòu)緊湊、對安裝精度要求低、傳動和調(diào)節(jié)平穩(wěn)可靠的軸間永磁耦合機構(gòu)。本發(fā)明的軸間永磁I禹合機構(gòu)包括有同軸設(shè)置的內(nèi)永磁轉(zhuǎn)子和外永磁轉(zhuǎn)子，外永磁轉(zhuǎn)子為圓筒形狀，內(nèi)永磁轉(zhuǎn)子位于外永磁轉(zhuǎn)子內(nèi)腔中，內(nèi)永磁轉(zhuǎn)子和外永磁轉(zhuǎn)子上分布有永磁體，內(nèi)永磁轉(zhuǎn)子與外永磁轉(zhuǎn)子之間具有氣隙。該機構(gòu)還包括有能夠改變內(nèi)永磁轉(zhuǎn)子和外永磁轉(zhuǎn)子的軸向相對位置的調(diào)節(jié)裝置，用來調(diào)節(jié)內(nèi)永磁轉(zhuǎn)子與外永磁轉(zhuǎn)子之間作用面積。所述內(nèi)永磁轉(zhuǎn)子上的永磁體包括有內(nèi)主磁體和內(nèi)輔助磁體；多個內(nèi)主磁體沿圓周分布，在相鄰內(nèi)主磁體之間安置有由導(dǎo)磁材料制成的內(nèi)導(dǎo)磁體，在每一個內(nèi)導(dǎo)磁體的內(nèi)側(cè)設(shè)置有一個內(nèi)輔助磁體；所述內(nèi)主磁體的磁極方向(即S極與N極的連線方向)位于內(nèi)永磁轉(zhuǎn)子的圓周方向上，并且相鄰內(nèi)主磁體的磁極方向相向或相背；所述內(nèi)輔助磁體的磁極方向為內(nèi)永磁轉(zhuǎn)子的徑向，并且相鄰內(nèi)輔助磁體的磁極方向相反；并且，與每一個內(nèi)導(dǎo)磁體相鄰的兩個內(nèi)主磁體和一個內(nèi)輔助磁體，它們與同一內(nèi)導(dǎo)磁體接觸的側(cè)面處磁極均為同一極性。所述外永磁轉(zhuǎn)子上的永磁體包括有外主磁體和外輔助磁體；多個外主磁體沿圓周分布，在相鄰?fù)庵鞔朋w之間安置有由導(dǎo)磁材料制成的外導(dǎo)磁體，在每一個外導(dǎo)磁體的外側(cè)設(shè)置有一個外輔助磁體；所述外主磁體的磁極方向(即S極與N極的連線方向)位于外永磁轉(zhuǎn)子的圓周方向上，并且相鄰?fù)庵鞔朋w的磁極方向相向或相背；所述外輔助磁體的磁極方向為外永磁轉(zhuǎn)子的徑向，并且相鄰?fù)廨o助磁體的磁極方向相反；并且，與每一個外導(dǎo)磁體相鄰的兩個外主磁體和一個外輔助磁體，它們與同一外導(dǎo)磁體接觸的側(cè)面處磁極均為同一極性。本發(fā)明采用永磁耦合調(diào)速的結(jié)構(gòu)原理，對永磁轉(zhuǎn)子的磁路結(jié)構(gòu)進行創(chuàng)造性的優(yōu)化,通過提供一種新型的永磁磁場的磁系結(jié)構(gòu),使主磁體與輔助磁體位置相互配合,永磁磁場能夠更加集中于內(nèi)、外永磁轉(zhuǎn)子之間的作用面，使磁路間隙產(chǎn)生更高的永磁磁場(最高磁 感應(yīng)強度能達到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)裝置對內(nèi)、外永磁轉(zhuǎn)子的軸向相對位置進行調(diào)節(jié)，可以改變內(nèi)外磁體間的作用面積，從而可獲得可調(diào)節(jié)的輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速；內(nèi)、外永磁轉(zhuǎn)子通過磁場作用傳遞扭矩，可實現(xiàn)動力無接觸傳遞，消除振動，而且能允許更大的對中誤差，降低了設(shè)備精度要求和安裝難度，當設(shè)備過載時還可以保護設(shè)備，實現(xiàn)軟啟動功能。


圖I是本發(fā)明實施例的截面結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明實施例的縱剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式如圖所示，該軸間永磁耦合機構(gòu)包括有同軸設(shè)置的內(nèi)永磁轉(zhuǎn)子I和外永磁轉(zhuǎn)子2，外永磁轉(zhuǎn)子2為圓筒形狀，內(nèi)永磁轉(zhuǎn)子I位于外永磁轉(zhuǎn)子2內(nèi)腔中，內(nèi)永磁轉(zhuǎn)子I和外永磁轉(zhuǎn)子2上分布有永磁體，內(nèi)永磁轉(zhuǎn)子I與外永磁轉(zhuǎn)子2之間具有氣隙3。該機構(gòu)還包括有能夠改變內(nèi)永磁轉(zhuǎn)子I和外永磁轉(zhuǎn)子2的軸向相對位置的調(diào)節(jié)裝置4，用來調(diào)節(jié)內(nèi)永磁轉(zhuǎn)子與外永磁轉(zhuǎn)子之間作用面積。調(diào)節(jié)裝置4可采用各種通用的機械結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)，可人工調(diào)節(jié)也可自動調(diào)節(jié)。所述內(nèi)永磁轉(zhuǎn)子I上的永磁體包括有內(nèi)主磁體11和內(nèi)輔助磁體12 ;多個內(nèi)主磁體11沿圓周分布，在相鄰內(nèi)主磁體11之間安置有由導(dǎo)磁材料制成的內(nèi)導(dǎo)磁體13,在每一個內(nèi)導(dǎo)磁體13的內(nèi)側(cè)設(shè)置有一個內(nèi)輔助磁體12 ;所述內(nèi)主磁體11的磁極方向(即S極與N極的連線方向)位于內(nèi)永磁轉(zhuǎn)子I的圓周方向上，并且相鄰內(nèi)主磁體11的磁極方向相向或相背；所述內(nèi)輔助磁體12的磁極方向為內(nèi)永磁轉(zhuǎn)子I的徑向，并且相鄰內(nèi)輔助磁體12的磁極方向相反；并且，與每一個內(nèi)導(dǎo)磁體13相鄰的兩個內(nèi)主磁體11和一個內(nèi)輔助磁體12,它們與同一內(nèi)導(dǎo)磁體13接觸的側(cè)面處磁極均為同一極性。所述外永磁轉(zhuǎn)子2上的永磁體包括有外主磁體21和外輔助磁體22 ;多個外主磁體21沿圓周分布，在相鄰?fù)庵鞔朋w21之間安置有由導(dǎo)磁材料制成的外導(dǎo)磁體23，在每一個外導(dǎo)磁體23的外側(cè)設(shè)置有一個外輔助磁體22 ;所述外主磁體21的磁極方向(即S極與N極的連線方向)位于外永磁轉(zhuǎn)子2的圓周方向上，并且相鄰?fù)庵鞔朋w21的磁極方向相向或相背；所述外輔助磁體22的磁極方向為外永磁轉(zhuǎn)子2的徑向，并且相鄰?fù)廨o助磁體22的磁極方向相反；并且，與每一個外導(dǎo)磁體23相鄰的兩個外主磁體21和一個外輔助磁體22,它 們與同一外導(dǎo)磁體23接觸的側(cè)面處磁極均為同一極性。
權(quán)利要求
1.一種軸間永磁耦合機構(gòu)，其特征是它包括有同軸設(shè)置的內(nèi)永磁轉(zhuǎn)子(I)和外永磁轉(zhuǎn)子(2)，外永磁轉(zhuǎn)子(2)為圓筒形狀，內(nèi)永磁轉(zhuǎn)子(I)位于外永磁轉(zhuǎn)子(2)內(nèi)腔中，內(nèi)永磁轉(zhuǎn)子(I)和外永磁轉(zhuǎn)子(2)上分布有永磁體，內(nèi)永磁轉(zhuǎn)子(I)與外永磁轉(zhuǎn)子(2)之間具有氣隙(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的軸間永磁耦合機構(gòu)，其特征是該機構(gòu)還包括有能夠改變內(nèi)永磁轉(zhuǎn)子(I)和外永磁轉(zhuǎn)子(2)的軸向相對位置的調(diào)節(jié)裝置(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的軸間永磁耦合機構(gòu)，其特征是所述內(nèi)永磁轉(zhuǎn)子(I)上的永磁體包括有內(nèi)主磁體(11)和內(nèi)輔助磁體(12 );多個內(nèi)主磁體(11)沿圓周分布，在相鄰內(nèi)主磁體(11)之間安置有由導(dǎo)磁材料制成的內(nèi)導(dǎo)磁體(13 )，在每一個內(nèi)導(dǎo)磁體(13 )的內(nèi)側(cè)設(shè)置有一個內(nèi)輔助磁體(12);所述內(nèi)主磁體(11)的磁極方向位于內(nèi)永磁轉(zhuǎn)子(I)的圓周方向上，并且相鄰內(nèi)主磁體(11)的磁極方向相向或相背；所述內(nèi)輔助磁體(12 )的磁極方向為內(nèi)永磁轉(zhuǎn)子(I)的徑向，并且相鄰內(nèi)輔助磁體(12)的磁極方向相反；并且，與每一個內(nèi)導(dǎo)磁體(13)相鄰的兩個內(nèi)主磁體(11)和一個內(nèi)輔助磁體(12)，它們與同一內(nèi)導(dǎo)磁體(13)接觸的側(cè)面處磁極均為同一極性。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的軸間永磁耦合機構(gòu)，其特征是所述外永磁轉(zhuǎn)子(2)上的永磁體包括有外主磁體(21)和外輔助磁體(22);多個外主磁體(21)沿圓周分布,在相鄰?fù)庵鞔朋w(21)之間安置有由導(dǎo)磁材料制成的外導(dǎo)磁體(23),在每一個外導(dǎo)磁體(23)的外側(cè)設(shè)置有一個外輔助磁體(22);所述外主磁體(21)的磁極方向位于外永磁轉(zhuǎn)子(2)的圓周方向上，并且相鄰?fù)庵鞔朋w(21)的磁極方向相向或相背；所述外輔助磁體(22)的磁極方向為外永磁轉(zhuǎn)子(2)的徑向，并且相鄰?fù)廨o助磁體(22)的磁極方向相反；并且，與每一個外導(dǎo)磁體(23)相鄰的兩個外主磁體(21)和一個外輔助磁體(22)，它們與同一外導(dǎo)磁體(23)接觸的側(cè)面處磁極均為同一極性。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種機構(gòu)傳動裝置，具體是一種用于在兩根轉(zhuǎn)軸之間傳遞扭矩的軸間永磁耦合機構(gòu)。該軸間永磁耦合機構(gòu)包括有同軸設(shè)置的內(nèi)永磁轉(zhuǎn)子和外永磁轉(zhuǎn)子，外永磁轉(zhuǎn)子為圓筒形狀，內(nèi)永磁轉(zhuǎn)子位于外永磁轉(zhuǎn)子內(nèi)腔中，內(nèi)永磁轉(zhuǎn)子和外永磁轉(zhuǎn)子上分布有永磁體，內(nèi)永磁轉(zhuǎn)子與外永磁轉(zhuǎn)子之間具有氣隙。本發(fā)明能夠傳遞較大扭矩，能夠?qū)鬟f扭矩進行調(diào)節(jié)，并且結(jié)構(gòu)緊湊、對安裝精度要求低、傳動和調(diào)節(jié)平穩(wěn)可靠。
文檔編號H02K51/00GK102916560SQ20121048667
公開日2013年2月6日 申請日期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 申請人:鎮(zhèn)江市江南礦山機電設(shè)備有限公司