[发明专利]K型沟槽凸轮行星轮系组合电动调速盘式磁力耦合器

说明书

技术领域

动力传动、节能减排、动设备、磁力驱动。

背景技术

从人类利用地磁驱动发明罗盘开始，磁场能量的利用研究便一直没有停止过。伴随着现 代磁学理论的发展，磁力驱动产品在工业中的应用便层出不穷，磁力泵、磁力轴承、磁力耦 合器、磁力齿轮等等。限于磁性材料的制约，磁力驱动技术发展缓慢，直到1983年，中国发 明了高性能永磁材料钕铁硼，磁力驱动产品才得到快速发展应用。

磁力耦合器从磁力泵等磁力驱动产品中独立出来作为单独的分支发展以来，出现了形形 色色的产品，但都局限于结构方面的原因，只能局限于中小功率、中小扭矩区间的动设备动 力传动应用中，而且价格昂贵。像火电厂的一次风机(6000KW，1496r/min)、二次风机(4550KW， 1495r/min)、碎煤机(1200KW，490r/min)和钢厂、矿场的大型风机等动设备，现有技术和 产品都无法满足实际应用需求。

节能减排是目前迫切需求。动设备节能，目前比较高效的有变频调速节能和沟槽凸轮机 构调速磁力耦合器调速节能。变频器使用寿命较短，环境适应能力差，占地空间大，维护需 求高，高压变频器故障率则更高，可靠性差。目前已进行应用的沟槽凸轮机构调速磁耦(筒 式和盘式)因结构原因应用范围有限，且价格昂贵。液冷沟槽凸轮机构调速盘式磁耦只能勉 强应用到2500KW以下中等转速的动设备中，风冷沟槽凸轮机构调速盘式磁耦只能勉强应用到 350KW以下中等转速的动设备中。筒式磁耦则更差，液冷调速产品只能勉强应用到800KW以 下中等转速的动设备中，且安全可靠性不高。

发明内容

本发明重在找到一种盘式磁耦调速的技术方法，伴随着这种技术方法而引伸出两大系列K 型沟槽凸轮行星轮系组合电动调速盘式磁力耦合器——风冷K型沟槽凸轮行星轮系组合电动 调速盘式磁力耦合器(FTK系列)、液冷K型沟槽凸轮行星轮系组合电动调速盘式磁力耦合器 (YTK系列)。

附图说明

图1为风冷K型沟槽凸轮行星轮系组合电动调速盘式磁力耦合器(FTK系列)，液冷K型 沟槽凸轮行星轮系组合电动调速盘式磁力耦合器(YTK系列)加装外壳，冷却液通过外壳上 管道进出，强制液冷，调速用的调速驱动齿轮装配于壳体内部。

K型沟槽凸轮行星轮系组合电动调速盘式磁力耦合器，都包含如下几个部分：图中标号1 和5为感应盘，2和4为磁块固定盘，3为沟槽凸轮行星轮系组合调速机构，6为内中心传动 轴，9为外中心传动轴。

两大系列K型沟槽凸轮行星轮系组合电动调速盘式磁力耦合器中，感应盘1和5由限位 螺栓联结与外中心传动轴9组成外转子，磁块固定盘2和4串联在内中心传动轴6上，和沟 槽凸轮行星轮系组合调速机构3一起组成内转子。内中心传动轴6、外中心传动轴9与负载 及原动机的中心传动轴联接使用键联接，也可采用胀套联结。

磁耦工作时，磁耦内转子、沟槽凸轮行星轮系组合调速机构和调速驱动齿轮同步高速旋 转，当调速时，离合器接合，调速驱动电机带动调速驱动齿轮自转，调速驱动齿轮带动主中 心齿轮3-14自转，由于差速的作用，辅助中心齿轮3-12开始自转，从而带动滚子固定筒3-6 自转，滚子固定筒转动将驱动滚子3-5沿沟槽凸轮3-4的曲线沟槽运动，由于滚子固定筒3-6 轴向无位移，所以沟槽凸轮将沿轴向发生位移，从而改变磁块固定盘和感应盘之间的距离(磁 场耦合间隙)，以达到调速节能的目的(磁场耦合间隙的变化，将导致磁耦内外转子转差的变 化，也就是输入输出转速的变化)。

图2为A-A剖视图。

图3所示为沟槽凸轮行星轮系组合调速机构，限位挡圈3-1用来保证同步杆3-3不会发 生轴向窜动，3-2为微调弹簧，3-4为沟槽凸轮，3-5为滚子，3-8为同步杆保持架。3-14为 主中心齿轮、3-12为辅助中心齿轮、3-13为行星齿轮、3-26为行星支架、3-19为主支架、 3-17、3-23、3-7为轴承。

图4所示为磁块固定盘2，清楚表达出了动力传动的方式——半轴，同时示出了磁块的分 布情况。

图5所示为磁块固定盘4，其不能直接和内中心传动轴6进行动力传动，但可沿轴向滑动， 磁块固定盘4依靠三根同步杆3-3来进行传动联接，同时示出了磁块的分布情况。

图6为风冷K型沟槽凸轮行星轮系组合电动调速盘式磁力耦合器(FTK系列)的调速驱动 方案示意图。