[发明专利]一种转子线圈式电磁水密转矩传动轴

说明书

本发明公开了一种转子线圈式电磁水密转矩传动轴；包括主壳体、主动轴、主动转子、主动转子永磁体、从动轴、从动转子和从动转子线圈；主壳体为中空且两端开放的圆筒结构，主动轴一端与动力装置相连，另一端穿过主动转子中心的通孔安装于轴托板的密封端竖向板中心内侧凹槽；主动轴与主动转子连接；沿从动轴的轴向，主动转子向主壳体尾封板方向伸出，沿主动转子出部分的周向间隔设有多个凹槽，凹槽内安装主动转子永磁体；从动转子密封壳体为一封闭的空心轮盘，固定在从动轴上；从动转子密封壳体内设有从动转子，从动转子为一硅钢镂空轮盘，从动转子线圈缠绕在从动转子上。本发明可在保证良好密封条件的情况下完成转矩的高效传递。

技术领域

本发明涉及一种传动装置，特别是涉及一种水密传动装置，具体是涉及转子线圈式电磁水密转矩传动轴。

背景技术

现阶段，由于国家海洋战略的提出和国际海洋科学、海洋开发热潮的兴起，在海洋装备，尤其是水下装备领域造成了较大缺口。具有较高自动化程度，可在水下航行的水下作业装备需长期工作于高盐的水环境中，由此不仅造成装备外壳本身的腐蚀损耗，还要面对水泄漏进装备内部进而损毁整个装备的威胁。因此对于此类水下作业装备应配以较高的防水标准，而整个防水处理的难点就在于如何保证外露传动部件的防水密封。

在解决此类问题时，先后有填料密封、机械密封、动力密封等概念提出。虽然均能在一定程度上满足防水要求，但是也存在诸如转矩传递效率低，结构复杂等问题。因此开发一款可以在水下满足防水密封要求，且具有较高传递效率的机构具有一定前景。

发明内容

本发明的目的在于解决现阶段密封传动装置所遇到的技术问题，提出一种结构简单、便于更换和维修、且具有良好防水性能可以高效传递转矩的转子线圈式电磁水密转矩传动轴。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种转子线圈式电磁水密转矩传动轴，包括主壳体、主动轴、主动转子、主动转子永磁体、从动轴、从动转子和从动转子线圈；所述主壳体为中空且两端开放的圆筒结构，圆筒结构两端分别设有主壳体首封板和主壳体尾封板，主壳体首封板中心开有小孔，小孔用防水胶密封；主壳体的中空中设有动力装置；轴托板为一端开口的圆筒形结构，封闭端竖向板朝向主壳体首封板，竖向板中心内外两侧均设有凹槽；轴托板的开口端与主壳体尾封板密封连接；主动轴一端与动力装置相连，另一端穿过主动转子中心的通孔安装于轴托板的密封端竖向板中心内侧凹槽；主动轴与主动转子连接；

沿从动轴的轴向，主动转子向主壳体尾封板方向伸出，沿主动转子出部分的周向间隔设有多个凹槽，凹槽内安装主动转子永磁体；

所述从动转子密封壳体为一封闭的空心轮盘，固定在从动轴上；从动转子密封壳体内设有从动转子，从动转子为一硅钢镂空轮盘，从动转子线圈缠绕在从动转子上；从动轴一端安装在轴托板的密封端竖向板中心外侧凹槽，另一端穿过从动转子中心通孔、从动转子密封壳体、主壳体尾封板封闭端通孔并伸出，从动轴与从动转子连接。

为进一步实现本发明目的，优选地，所述从动轴收到转矩T与磁传动装置各部件参数有如下关系式：

式中，N为有效线圈匝数，占线圈总匝数的三分之一至三分之二，B为主动转子与从动转子之间的磁感应强度，L为线圈的切割长度，是从动转子的厚度，r1为从动转子的半径，n为动力装置的转速，n1为从动轴接收到的转速，R为线圈电阻，根据功能换算关系得到从动轴收到的转矩功率通过下式计算：

优选地，所述B取值为1.32T-1.35T；L取值为1cm-5cm；r1取值为2.5cm-5cm。

优选地，所述凹槽数量为4个，每个凹槽的宽度优选为30°-60°。

优选地，所述主动轴与主动转子通过键连接；所述从动轴与从动转子采用键连接。