[发明专利]一种可调式轴向异步磁力联轴器

说明书

技术领域

本发明涉及机械工程中的传动技术领域，特指一种可调式轴向异步磁力联轴器，它可用于矿山、冶金、航空等行业的电机与负载之间或其它相关机构的动力传输装置中。

背景技术

磁力驱动技术是应用永磁材料所产生的磁力作用，来实现力或转矩的无接触传递的一种新技术，实现这一技术的装置称为磁力驱动器，磁力联轴器就是其中一种；磁力联轴器最大的特点在于把内转子与从动轴完全密封起来，将动密封变为静密封，因而被广泛应用于石油、化工、医药等行业，以减少污染和泄露；类似于永磁电机原理，磁力联轴器可分为同步式和异步式两种，目前广泛应用的磁力联轴器为同步圆筒式磁力联轴器，此种联轴器由于内转子上的永磁体在高温下会发生退磁现象，使其应用范围受到一定限制；另外，在恶劣工况下，如何实现电机低负荷启动和满负荷运行，如何有效解决电机负载启动时电机发热和失效问题，实现联轴器的高效率传动，是拓展磁力联轴器应用范围的关键课题之一，基于以上特点，对异步圆筒式磁力联轴器的研究显得很有必要。

目前已有少量的专利对此种联轴器展开了研究，在相关申请号为CN200910232125.6的专利中公开了一种永磁调速器，包括：筒形导体转子、筒形永磁转子和调节器，其中筒形导体转子安装在输入轴上，筒形永磁转子安装在输出轴上，调节器安装在筒形永磁转子的外圆环部位，此种联轴器虽可实现转矩的无接触传递，但专利中对调节器的形状、特征涉及很少，并且其调节器安装在高速运转的永磁转子的外圈上，不利于有效控制筒形永磁转子的轴向移动，不利于实现无级调速；随后，在专利CN201110024791.8中也公开了一种永磁耦合调速器，包括：筒形导体转子、筒形隔磁罩、筒形永磁转子、调节器，与上述专利不同的是，在调节器的作用下，利用筒形隔磁罩沿轴向移动，阻挡筒形导体转子和筒形永磁转子的正对面积的大小，相应的改变输出扭矩大小，此种联轴器调速原理固然简单、方便，但是隔磁罩本身的材料不易寻找，成本不易过高；另外此联轴器的应用场合受到一定的限制，不能应用在密封要求高、温度高的场合；本发明联轴器为可调式轴向异步磁力联轴器，通过应用摩擦轮可以很好的调节永磁体与铜条之间的的啮合面积来改变输出转矩的大小，可以以更小的体积实现更准确的变速，并且不受应用场合的限制，因而和上述专利具有明显不同点。

发明内容

本发明提供了一种可调式轴向异步磁力联轴器，通过对调速装置的探讨，不但达到了无级变速的要求，还实现了电机的软启动功能；通过对内外转子总成组成的传动机构的研究，提出了在不同场合下能提供稳定转矩、功率的传输机构，扩展了磁力联轴器的功能。

为此，本发明的技术方案是，一种可调式轴向异步磁力联轴器，包括内转子总成、外转子总成、调速装置及隔离套，内转子总成和外转子总成组成传动机构，内转子总成包括内转子；外转子总成包括外转子、永磁体及主动轴，其特征在于：调速装置由套筒Ⅲ、套筒Ⅰ、套筒Ⅱ、转动手轮、摩擦轮主动轮、摩擦轮从动轮、固定套筒、双列角接触球轴承组成，套筒Ⅰ的左端通过螺钉与外转子固定在一起，以套筒Ⅰ作为定位，在套筒Ⅰ的外圈表面上置有一固定套筒，两者通过销钉连接并一起运动，固定套筒的另一端也通过均匀分布的销钉与套筒Ⅱ安装于一体，双列角接触球轴承的外圈与内圈分别与套筒Ⅱ的内侧、套筒Ⅰ的外表面进行配合安装，套筒Ⅱ的下端与摩擦轮从动轮连接，且两者之间的传动方式为齿轮齿条传动，摩擦轮从动轮被固定安装于套筒Ⅲ的内部，同时套筒Ⅲ与摩擦轮主动轮通过螺纹副进行连接，在摩擦轮主动轮的端部安装一转动手轮，通过旋转转动手轮可实现摩擦轮主动轮的移动。

所述的转动手轮顺时针旋转时，摩擦轮主动轮转动的同时向前运动，在未到达摩擦轮从动轮的中心前，摩擦轮从动轮顺时针转动，套筒Ⅰ此时不会沿轴向向左运动，以达到电机软启动的目的；转动手轮继续顺时针转动时，即摩擦轮主动轮向前运动的距离超过了摩擦轮从动轮的半径，会使摩擦轮从动轮做逆时针转动，此时套筒Ⅰ沿轴向向左运动，继而可推动外转子的轴向移动，从而使永磁体与铜条之间的啮合面积发生改变，相应的改变了输出扭矩值大小。

所述的外转子与主动轴之间的连接方式为型面连接，相配合的外转子的内部需开设一个四分之三圆形截面的孔，孔的深度为10-15 mm；与之对应的主动轴的外表面也需开同样尺寸的槽，为以便两者可以实现相对轴向移动。