[发明专利]一种复合调速型轴式磁力联轴器

说明书

技术领域

本发明属于机械传动磁力调速技术领域，涉及一种磁力联轴器，尤其是涉及一种复合调速型轴式磁力联轴器。

背景技术

调速型磁力联轴器，为永磁调速技术的一种典型装置，通过调节永磁体产生的气隙磁场，实现两对永磁体之间的无接触可变力矩传递，从而实现可调的输出转速，避免了传统联轴器对中性要求高、振动传递、不可调速、轴承磨损等问题，具有非接触、无噪声、无需润滑和清洁等内在特点，并兼具软启动、自动过载保护的优势，在石油、化工、矿业、煤炭、钢铁、机器人、仪器仪表、食品加工等领域具有良好的应用前景。此外，无接触传动也使得密封条件下的传动成为可能，因此，在动密封零泄漏场合、腐蚀性物质传输以及人工心脏等尖端领域前景广泛。

根据机构形式的不同，调速型磁力联轴器可以分为盘式和轴式两种结构。目前，关于调速型盘式磁力联轴器的应用较多，而轴式较少，究其原因是由于轴式结构不如盘式结构易实现气隙变化来调节输出转矩。但是，盘式联轴器自身也存在一些不可避免的缺陷，例如，磁力方向沿联轴器轴向，受力无法完全平衡，径向受力不均而容易产生振动，影响输出转矩和转速精度。而轴式联轴器的磁力方向为径向，圆周对称受力可避免振动，保证传递转矩的稳定性，更易于控制输出转速精度，且在体积、重量和效率上更有优势，发展前景更为广阔。

授权公告号为CN102324829B的中国专利公布了一种可调式轴向异步磁力联轴器，包括内转子总成①、外转子总成②、调速装置③及隔离套(7)，其中调速装置③由套筒Ⅲ(2)、套筒Ⅰ(3)、套筒Ⅱ(4)、转动手轮(11)、摩擦轮主动轮(12)、摩擦轮从动轮(13)、固定套筒(14)、双列角接触球轴承(15)构成。该专利的调速装置③通过摩擦轮主从动轮之间的运动传递，使永磁体(6)与铜条(10)之间的啮合面积发生改变，以此实现输出转矩的线性而平稳变化，同时实现了电机的软启动功能，扩展了磁力联轴器的应用范围。上述专利公开的联轴器虽可实现调速目的，却仅能通过单向调节联轴器内、外转子轴向啮合长度来改变气隙啮合面积，从而实现可变的输出转矩，这种单向调节方式限制了联轴器输出转速的可调范围且可调精度较低；此外，该联轴器外转子内表面布置永磁体，内转子为铜条，通过电磁感应原理传递力矩，该方式会在铜条内产生涡流损耗，影响转矩的传递效率；另外，上述专利采用齿轮齿条传动将转动变为轴向移动，定位精度较低，很难实现输出转速的精确控制。本发明磁力联轴器为复合调速型轴式磁力联轴器，可轴向、径向双向同时调节内、外转子间的气隙长度和厚度，实现输出转速在更大变化范围内的可控调节；联轴器内、外转子均镶嵌永磁体，通过磁力耦合方式传递转矩，可避免产生感应涡流损耗，转矩传递效率高；本发明调速装置采用滚珠丝杠传动方式，较齿轮齿条定位精度高，可精确调节气隙的轴向、径向长度，从而精确控制联轴器的输出转速。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单、紧凑，安全稳定，能实现输出转速可控调节，传递转矩效率高的复合调速型轴式磁力联轴器，用以解决普通轴式磁力联轴器转速不可调，现有可调轴式磁力联轴器传递效率不高、转速可调范围小、精度低的技术问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种复合调速型轴式磁力联轴器，包括主动轴、与主动轴传动连接且用于调节联轴器气隙厚度的内转子机构、与内转子机构相对设置且用于调节联轴器气隙长度的外转子机构以及与外转子机构传动连接的从动轴，所述的内转子机构的轴线与外转子机构的轴线互相重合。

所述的内转子机构包括与主动轴的输出端固定连接的内转子、均匀镶嵌在内转子外表面上的N、S极交替排列的内磁钢以及与内磁钢传动连接的径向位移调节单元，所述的内磁钢通过径向位移调节单元沿联轴器的径向往复移动。

所述的径向位移调节单元包括第一滚珠丝杠、与第一滚珠丝杠传动连接的第一空心滑块、与第一空心滑块相对设置的第二空心滑块以及将第二空心滑块与内磁钢传动连接的连杆组件，所述的第一空心滑块与第二空心滑块之间设有支撑杆，通过支撑杆与第二空心滑块固定连接，所述的主动轴的输出端依次穿过第一空心滑块、第二空心滑块与内转子固定连接，在工作状态下，所述的第一滚珠丝杠带动第一空心滑块及第二空心滑块沿主动轴往复移动。

所述的连杆组件包括沿径向设置且与内磁钢相连接的滑柱以及一端与第二空心滑块铰接，另一端与滑柱底部铰接的连杆。

所述的内转子上开设有与滑柱相适配的滑槽，所述的滑柱插设在滑槽中并与内磁钢连接，在工作状态下，所述的滑柱带动内磁钢沿径向往复移动。