[发明专利]V型沟槽凸轮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解决大功率、高扭矩动设备调速节能的技术方法，伴随着这种技术 方法而引伸出四大系列V型沟槽凸轮电动调速盘式磁力耦合器——风冷V型沟槽凸轮电动调 速盘式磁力耦合器(FTV系列)、液冷V型沟槽凸轮电动调速盘式磁力耦合器(YTV系列)、串 联风冷V型沟槽凸轮电动调速盘式磁力耦合器(CFTV系列)、串联液冷V型沟槽凸轮电动调 速盘式磁力耦合器(CYTV系列)。

附图说明

图1为风冷V型沟槽凸轮电动调速盘式磁力耦合器(FTV系列)，液冷V型沟槽凸轮电动 调速盘式磁力耦合器(YTV系列)加装外壳，冷却液通过外壳上管道进出，强制液冷，高速 回转导电接头置于外壳外部。

图2为串联风冷V型沟槽凸轮电动调速盘式磁力耦合器(CFTV系列)，串联液冷V型沟槽 凸轮电动调速盘式磁力耦合器(CYTV系列)加装外壳，冷却液通过外壳上管道进出，强制液 冷，高速回转导电接头置于外壳外部。

四大系列V型沟槽凸轮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为外转子电机沟槽凸轮调速机构，6为高速回转导电接头。

对于串联V型沟槽凸轮电动调速盘式磁力耦合器(CFTV系列、CYTV系列)，理论上可串 联任意组，可根据需要决定，图2所示为3组串联，图中标号8为中间串联的感应盘和磁块 固定盘。

四大系列V型沟槽凸轮电动调速盘式磁力耦合器中，所有的感应盘由限位螺栓联结组成 外转子，所有的磁块固定盘串联在中心传动轴上，和外转子电机沟槽凸轮调速机构一起组成 内转子，中心传动轴中有电线连接电机(电机定子固定在中心传动轴上，和中心转动轴相对 静止)和高速回转导电接头的碳刷(和中心传动轴相对静止)，高速回转导电接头的滑环连接 外部电源。双向开关控制进入电机的电流方向，从而改变电机转向。电机外转子带动齿轮3-6 自转(齿轮传动)，齿轮3-6转动将驱动滚子3-17沿沟槽凸轮3-18的曲线沟槽运动，由于齿 轮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3和图4为外转子电机沟槽凸轮调速机构，电机的中心轴可做成空心结构(用紧定螺 钉固定在中心传动轴上)，以便电机由专业厂家批量生产。