[发明专利]一种单极磁体旋转式可调速笼型磁力耦合器

说明书

本发明涉及机械传动领域，是一种单极磁体旋转式可调速笼型磁力耦合器。本发明中，铜盘采用笼型铜盘，其所有扇形槽周围产生扇形状的环形电流，其产生的涡流损耗较小，传动效率较高，笼型铜盘的扇形槽与轭铁表面的小凸块为过盈配合，轭铁小凸块对磁场起到调制作用，进一步提高了耦合器的电磁转矩。耦合器提供了三种调速方式，第一种是通过轴向移动装置调节铜盘与永磁盘两者间的气隙大小，第二种是固定气隙大小改变旋转永磁体的转角进而调节导体盘和永磁体盘之间的正对面积，第三种是采用轴向移动两盘间的气隙大小与旋转永磁体的复合调速，因此耦合器可满足不同程度的调速要求。

技术领域

本发明涉及机械传动领域，是一种通过非接触式感应实现扭矩传递的磁力传动及调速装置，具体是一种单极磁体旋转式可调速笼型磁力耦合器。它可用于振动大的电机和负载之间作为扭矩传递和调速的传动装置。

背景技术

磁力耦合器利用永磁磁场与感应磁场相互耦合来传递扭矩，其独特的非接触式传动可有效地减小传统机械传动中存在的噪声、振动、摩擦磨损等问题，极大地提高了传动装置的使用寿命，除此之外还有节能环保的作用，基于上述优点，磁力耦合器已经广泛应用于化工、冶金、轻纺、矿工、以及交通运输等行业。

在中国专利20171041913.7中公开了一种基于锥齿轮传动的盘式调速磁力耦合器及其调速方法，该发明中采用的实心铜盘，运行时其表面产生与永磁体极数相同的圆形状感应电流，产生的涡电流损耗较大，其调速原理通过将拨块的轴向位移转变为大锥齿轮套筒的转动，通过锥齿轮啮合传动实现永磁体的旋转进而改变永磁体与导体盘之间的平均正对面积及气隙间距，同时也改变了N、S极的排布方式，从而改变了气隙磁密以实现调速，但是由于其磁体旋转的角度限制，其调速范围较小，不能满足不同程度的调速要求。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种单极磁体旋转式可调速笼型磁力耦合器。本发明中，铜盘采用笼型铜盘，其所有扇形槽周围产生扇形状的环形电流，其产生的涡流损耗较小，传动效率较高，笼型铜盘的扇形槽与轭铁表面的小凸块为过盈配合，轭铁小凸块对磁场起到调制作用，进一步提高了耦合器的电磁转矩。

本发明中提供了三种的调速方式，第一种是通过轴向移动调速装置调节笼型铜盘与主动盘两者间的气隙大小，该调速方式一般在调速范围较大的时候采用，第二种是固定气隙大小改变旋转永磁体总成的转角进而调节笼型铜盘和主动盘之间的正对面积，该调速方式在范围较小的时候采用，第三种是采用轴向移动调速装置调节两盘间的气隙大小与改变旋转永磁体总成的转角的复合调速，该方式可以使调速更精确。因此耦合器可满足不同程度的调速要求。

本发明采用的具体技术方案如下：

一种单极磁体旋转式可调速笼型磁力耦合器，其由主动盘总成、从动盘总成和轴向移动调速装置组成，主动盘总成包括环形拨块、拨块销、主动轴、大锥齿轮套筒、小锥齿轮，小齿轮轴与永磁体总成，主动轴上套有大齿轮套筒，主动轴右端套有环形拨块，拨块销插在环形拨块上的径向圆形通孔中并且与大齿轮套筒表面斜槽内壁和主动轴表面直槽内壁保持接触配合，主动轴左端通过键与主动盘连接，永磁体总成中包括嵌入安装的永磁体以及单极旋转永磁体总成，其中若干个充磁方向相同的磁体嵌入安装在主动盘左端面的扇形槽中，每两个嵌入安装的磁体之间开有轴向通孔用于安装与其数目相同的单极旋转永磁体，单极旋转永磁体采用轴向充磁且充磁方向与嵌入安装的永磁体相反，从而主动盘上呈N、S极交替的磁体排布方式，单极旋转永磁体与等截面面积的小块轭铁通过结构胶和固化剂粘结安装构成单极磁体旋转总成，小齿轮轴通过单极旋转永磁体与小块轭铁之间的圆孔以及轴向通孔内外表面的径向通孔安装在主动盘的轴向通孔中，小齿轮轴下端装有小锥齿轮与大锥齿轮套筒啮合，单极旋转永磁体以及小块轭铁构成的单极旋转磁体总成可在轴向通孔中绕着小齿轮轴旋转。