雙支撐永磁渦流柔性變速器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種調(diào)速裝置，具體地說，是涉及一種利用永磁渦流傳動(dòng)技術(shù)來(lái)達(dá)到調(diào)速目的的柔性變速器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，大功率高壓異步電動(dòng)機(jī)的主要調(diào)速方式有以下幾種:液力耦合器調(diào)速、變頻調(diào)速和永磁渦流調(diào)速等。
[0003]液力耦合器調(diào)速:屬低效調(diào)速方式，調(diào)速范圍有限，高速丟轉(zhuǎn)約5%?10%，低速轉(zhuǎn)差損耗大，最高可達(dá)額定功率的30%以上，精度低、線性度差、響應(yīng)慢，啟動(dòng)電流大，體積大，不適合改造；容易漏液、維護(hù)復(fù)雜、費(fèi)用高，不能滿足提高整體自動(dòng)化水平的需要。
[0004]高壓變頻器調(diào)速:是目前應(yīng)用比較普遍和相對(duì)先進(jìn)的技術(shù)，采用電力電子技術(shù)對(duì)電機(jī)的速度進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以根據(jù)實(shí)際工況來(lái)自動(dòng)控制，可以實(shí)現(xiàn)較高效率的節(jié)能效果，但是變頻器在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生諧波，電子組件多且老化快，對(duì)環(huán)境要求高、而且高壓環(huán)境下故障率高，安全性差，需要專業(yè)人員維護(hù)，維護(hù)費(fèi)用高，設(shè)備使用年限短，現(xiàn)場(chǎng)需要有專門的空間來(lái)放置變頻器的配電房。
[0005]永磁渦流調(diào)速:是專門針對(duì)風(fēng)機(jī)、泵類等離心負(fù)載而適用的調(diào)速節(jié)能技術(shù)。它具有高效節(jié)能、高可靠性、無(wú)剛性連接傳遞扭矩、可在惡劣環(huán)境下應(yīng)用、極大減少系統(tǒng)整體的振動(dòng)、減少系統(tǒng)維護(hù)和延長(zhǎng)系統(tǒng)使用壽命等特點(diǎn)。尤其是，永磁渦流調(diào)速器不產(chǎn)生高次諧波，且低速下不會(huì)造成電機(jī)發(fā)熱，具有優(yōu)良的調(diào)速特性，使其成為風(fēng)機(jī)及泵類設(shè)備節(jié)能技術(shù)改造的首選。永磁渦流調(diào)速器具有調(diào)節(jié)范圍廣、響應(yīng)速度快、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、故障率低、后期維護(hù)成本低、可靠性高、使用壽命長(zhǎng)、可在-10°c?+ 50°C環(huán)境溫度條件下長(zhǎng)期使用等優(yōu)點(diǎn)。
[0006]永磁渦流柔性變速器是通過導(dǎo)體盤和永磁盤之間的氣隙實(shí)現(xiàn)由電動(dòng)機(jī)到負(fù)載的轉(zhuǎn)矩傳輸。該技術(shù)的驅(qū)動(dòng)(電動(dòng)機(jī))和被驅(qū)動(dòng)(負(fù)載)之間無(wú)機(jī)械連接，其工作原理是通過改變導(dǎo)體盤和永磁盤之間的氣隙大小，從而調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)與負(fù)載之間的轉(zhuǎn)速差，最終達(dá)到調(diào)速的目的。
[0007]比如，中國(guó)實(shí)用新型專利CN203313032U公開了一種永磁調(diào)速器，包括與第一軸相連接的外轉(zhuǎn)子、與第二軸相連接的內(nèi)轉(zhuǎn)子以及與內(nèi)轉(zhuǎn)子相連接的調(diào)速機(jī)構(gòu)，所述外轉(zhuǎn)子上設(shè)有第一轉(zhuǎn)子盤和第二轉(zhuǎn)子盤，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子上設(shè)有第三轉(zhuǎn)子盤和第四轉(zhuǎn)子盤，第一轉(zhuǎn)子盤與第三轉(zhuǎn)子盤相對(duì)并保持有氣隙，第二轉(zhuǎn)子盤與第四轉(zhuǎn)子盤相對(duì)并保持有氣隙；所述內(nèi)轉(zhuǎn)子還包括一中間盤，所述中間盤與第二軸固定連接并位于第三轉(zhuǎn)子盤和第四轉(zhuǎn)子盤之間，第三轉(zhuǎn)子盤可滑動(dòng)地套接在第二軸上，第四轉(zhuǎn)子盤則通過軸承與所述調(diào)速機(jī)構(gòu)相連接，第三轉(zhuǎn)子盤、中間盤和第四轉(zhuǎn)子盤之間穿設(shè)多根與第二軸平行的傳扭銷，第三轉(zhuǎn)子盤、第四轉(zhuǎn)子盤和中間盤之間還設(shè)有氣隙調(diào)節(jié)裝置，所述氣隙調(diào)節(jié)裝置包括一個(gè)齒輪和兩根平行的齒條，兩根齒條分別位于所述齒輪的兩側(cè)并與齒輪嚙合，所述齒輪可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在中間盤上，其中一根齒條固定連接在第三轉(zhuǎn)子盤上，另一根齒條固定連接在第四轉(zhuǎn)子盤上。所述調(diào)速機(jī)構(gòu)包括一軸承座和一滑動(dòng)外套，所述軸承座與第二軸之間設(shè)有軸承，所述軸承座的外圓柱面上設(shè)有螺旋槽，所述滑動(dòng)外套的下端套在軸承座上，滑動(dòng)外套上固定有滾子和擺臂，所述滾子插入軸承座的螺旋槽中，所述擺臂與一個(gè)電動(dòng)執(zhí)行器相連接，所述滑動(dòng)外套的上端可滑動(dòng)地套在第二軸上并通過軸承與第四轉(zhuǎn)子盤相連接。
[0008]但是，現(xiàn)有的這些永磁調(diào)速器中輸入軸的軸向位置是不固定的，只能通過電機(jī)軸的安裝位置來(lái)保證輸入軸與輸出軸之間的軸向位置，而有些電機(jī)軸常常會(huì)有軸竄現(xiàn)象發(fā)生，導(dǎo)致連接在電機(jī)軸上的那個(gè)轉(zhuǎn)盤會(huì)隨電機(jī)軸在一定范圍內(nèi)作軸向移動(dòng)，當(dāng)內(nèi)、外轉(zhuǎn)盤在最小間隙下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)軸一旦發(fā)生軸竄，則內(nèi)、外轉(zhuǎn)盤之間就有可能產(chǎn)生擦盤，從而影響永磁調(diào)速器的正常使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種可以限制輸入軸的軸向位置、避免因電機(jī)軸竄而發(fā)生擦盤的永磁渦流柔性變速器，以克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷。
[0010]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種雙支撐永磁渦流柔性變速器，包括與輸入軸相連接的主動(dòng)轉(zhuǎn)子、與輸出軸相連接的從動(dòng)轉(zhuǎn)子，所述主動(dòng)轉(zhuǎn)子與從動(dòng)轉(zhuǎn)子之間具有相對(duì)設(shè)置的永磁轉(zhuǎn)盤和導(dǎo)體轉(zhuǎn)盤，還包括用于調(diào)節(jié)所述從動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的調(diào)速機(jī)構(gòu)，所述輸入軸支承在一輸入軸承座內(nèi)，所述輸入軸承座固定在一輸入支撐板上；所述輸出軸支承在一輸出軸承座內(nèi)，所述輸出軸承座固定在一輸出支撐板上，所述輸入支撐板和輸出支撐板相平行且固定連接在同一底座上。
[0011]優(yōu)選地，所述輸入支撐板的兩側(cè)面與底座頂面之間連接有支撐筋板。
[0012]優(yōu)選地，所述輸出支撐板的兩側(cè)面與底座頂面之間連接有支撐筋板。
[0013]優(yōu)選地，所述調(diào)速機(jī)構(gòu)與從動(dòng)轉(zhuǎn)子相連接，所述調(diào)速機(jī)構(gòu)包括一滑動(dòng)外套和設(shè)置在輸出軸承座外圓柱面上的螺旋槽，所述滑動(dòng)外套的一端套在輸出軸承座上，滑動(dòng)外套上固定有滑輪和擺臂，所述滑輪可在輸出軸承座的螺旋槽中滑動(dòng)，所述擺臂與一個(gè)電動(dòng)執(zhí)行器相連接。
[0014]優(yōu)選地，所述主動(dòng)轉(zhuǎn)子由兩個(gè)導(dǎo)體轉(zhuǎn)盤構(gòu)成，兩個(gè)導(dǎo)體轉(zhuǎn)盤之間通過多塊氣隙板連接成籠形結(jié)構(gòu)，相鄰兩塊氣隙板之間設(shè)有沿圓周方向布置的渦流散熱片；所述從動(dòng)轉(zhuǎn)子由兩個(gè)永磁轉(zhuǎn)盤和一個(gè)中間轉(zhuǎn)盤構(gòu)成。
[0015]更優(yōu)地，每個(gè)導(dǎo)體轉(zhuǎn)盤均由正面盤片、背面盤片和散熱塊構(gòu)成，正面盤片由銅或鋁材料制成，背面盤片由鋼材料制成。
[0016]更優(yōu)地，所述導(dǎo)體轉(zhuǎn)盤的正面盤片和背面盤片采用爆炸焊接法緊密貼合在一起。
[0017]更優(yōu)地，采用高溫火焰將銅粉或鋁粉均勻噴涂在導(dǎo)體轉(zhuǎn)盤的背面盤片上，形成厚度均勻的正面盤片。
[0018]更優(yōu)地，每個(gè)導(dǎo)體轉(zhuǎn)盤的均由正面盤片、背面盤片和散熱塊構(gòu)成，正面盤片由超導(dǎo)材料制成，背面盤片由鋼材料制成。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0020](I)由于輸入軸的兩端通過輸入軸承座支承在一個(gè)固定的輸入支撐板上，使輸入軸的軸向位置是固定的，從而使安裝在輸入軸上的主動(dòng)轉(zhuǎn)子的軸向運(yùn)動(dòng)受到限制，防止因電機(jī)軸竄導(dǎo)致永磁轉(zhuǎn)盤和導(dǎo)體轉(zhuǎn)盤之間的氣隙消失而引起擦盤，從而保證了永磁渦流柔性變速器的正常工作，降低了永磁變速器的故障發(fā)生率。
[0021](2)本發(fā)明對(duì)導(dǎo)體轉(zhuǎn)盤的結(jié)構(gòu)也進(jìn)行了改進(jìn)，發(fā)熱量更小，散熱效果更佳，安全性更尚。
[0022](3)本發(fā)明在主動(dòng)轉(zhuǎn)子的外圍沿圓周方向新增一圈渦流散熱片，配合導(dǎo)體轉(zhuǎn)盤背面的散熱塊，進(jìn)一步提高散熱效果。
[0023](4)本發(fā)明的傳動(dòng)效率更高，傳遞扭矩可以達(dá)到4000kw/1000rpm。
【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明雙支撐永磁渦流柔性變速器的結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0025]圖2是本發(fā)明中主動(dòng)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)分解示意圖。
[0026]圖3是本發(fā)明中從動(dòng)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)分解示意圖。
[0027]圖4是本發(fā)明中輸出軸承座和調(diào)速機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖5是本發(fā)明中輸入軸承座的示意圖。
[0029]圖中:
[0030]1、底座2、輸入軸 3、輸入軸承座 4、輸入支撐板
[0031]5、主動(dòng)轉(zhuǎn)子 6、從動(dòng)轉(zhuǎn)子 7、調(diào)速機(jī)構(gòu) 8、輸出軸承座
[0032]9、輸出支撐板 10、輸出軸 11、支撐筋板 12、支撐筋板
[0033]13、支撐筋板 14、支撐筋板21、軸肩31、端蓋
[0034]32、端蓋33、軸承 34、隔套35、軸承
[0035]36、擋圈51、導(dǎo)體轉(zhuǎn)盤52、渦流散熱片53、氣隙板
[0036]61、永磁轉(zhuǎn)盤 62、中間轉(zhuǎn)盤63、小齒輪 64、齒條
[0037]65、傳扭柱 71、滑動(dòng)外套72、軸承73、滑動(dòng)內(nèi)套
[0038]74、擺臂81、軸承
【具體實(shí)施方式】
[0039]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員由此可以更清楚地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。
[0040]需要說明的是，說明書附圖所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，僅用以配合【具體實(shí)施方式】，供本領(lǐng)域技術(shù)人員更清楚地了解本發(fā)明的構(gòu)思，并非用以限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明的功效及目的達(dá)成的情況下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0041]如圖1所示，本發(fā)明一種雙支撐永磁渦流柔性變速器，包括一主動(dòng)轉(zhuǎn)子5和一從動(dòng)轉(zhuǎn)子6，主動(dòng)轉(zhuǎn)子5與從動(dòng)轉(zhuǎn)子6上分別設(shè)有永磁轉(zhuǎn)盤和導(dǎo)體轉(zhuǎn)盤，且永磁轉(zhuǎn)盤和導(dǎo)體轉(zhuǎn)盤相對(duì)設(shè)置并由氣隙分隔，即永磁轉(zhuǎn)盤和導(dǎo)體轉(zhuǎn)盤在正常狀態(tài)下并無(wú)接觸，它們之間通過永磁磁場(chǎng)與感應(yīng)渦流磁場(chǎng)的相互作用而傳遞扭矩，或者說，主動(dòng)轉(zhuǎn)子5與從動(dòng)轉(zhuǎn)子6之間是一種無(wú)形的柔性連接。
[0042]在本實(shí)施例中，如圖2所示，主動(dòng)轉(zhuǎn)子5由兩個(gè)導(dǎo)體轉(zhuǎn)盤51構(gòu)成，兩個(gè)導(dǎo)體轉(zhuǎn)盤51之間通過多塊氣隙板53連接成