[实用新型]一种特大扭矩的磁性传动装置

说明书

本实用新型涉及一种机械传动装置，尤其涉及一种传递特大扭矩的磁性传动装置。

现有的磁性传动器，如中国专利公开号CN2109659UCN2098756U中的描述的磁性传动装置，其结构主要在主动轴及从动轴的端面设置磁钢或磁环。采用这样的结构具有下列缺点：一是在传动大扭矩时会受到很大限制。二是所选用的磁钢形状为瓦片形或由扇形拼成的磁环，其充磁方向为径向或辐射充磁方向，这样的磁钢制造工艺复杂，成本较高，第三为满足压力温度冷却等方面的条件，设置的结构复杂，从而限制了这些装置不能在大扭矩传动装置中使用。

本实用新型的目的在于设计一种可以传递大扭矩(达7500N.M)，并且具有结构简单，所有磁钢易于加工制造的磁性传动装置。

本实用新型的传动装置是由内外转子，设置在内外转子间的隔离罩，隔离罩通过螺栓与装有轴承的下固定园盘，连接装有轴承的外壳通过螺栓与外转子相连，隔离罩通过螺栓与外壳相连而组成。内外转子圆周壁上分布有超过30条以上(可在30～60条间)或超过60条的磁钢，其形状为矩形，其尺寸长宽为30×15mm～50×50mm之间磁场方向厚度为10～35mm，在每条磁钢间设置有用非导磁材料制作的隔离条，隔离条的横截面形状为近似矩形的梯形。内外转子圆周壁上的每条磁钢的轴向长高可达400～800mm，内外转子圆周壁上要放磁钢和隔离条的部位是一个由多个弦组成的近似圆的多边形，弦的数量与要放的磁钢和隔离条数目相同，当内外转子高速转动时磁钢和隔离条可用螺栓固定在内外转子的圆周壁上。

本实用新型的优点在于，增加了磁极的对数，同时也利用了近似圆形的由弦组成的内外转子圆周面多边形来设置磁钢和隔离条，简化了磁钢的制造和组装，实现了特大扭矩的传递，而且整个磁传动系统结构简单，易于生产制造。

下面结合附图对实施例作进一步详述

图1为内转子的示意图

图2为内外转子磁钢极性分布图

图3为整个磁性传动装置的示意图

如图1所示，内转子是由导磁性能良好的低碳钢1和磁钢2组成的。磁钢2用粘接剂固定在内转子的外侧圆周壁上，当内外转子高速旋转时，也可以用螺钉固定在圆周壁上。

如图2所示，在内转子的外圆周壁上分布着超过30条以上的磁钢，磁钢的极性依次以N—S—N—S相间排列，在每条磁钢间有用非导磁材料制作的隔离条3，隔离条3的横截面形状为近似矩形的梯形，用螺钉固定在圆周壁上的螺纹孔的内转子上，在外转子4的内圆周壁上分布着的磁钢条数和隔离条数与内转子的磁钢条数，隔离条数相同，且一一对应，但极性相反，从而形成多个完整的磁回路，内外转子上安放磁钢和隔离条的部位为一个由与磁钢条数及隔离条数相同的多个弦组成的近似圆的多边形，另外在内外转子间还设置有隔离罩4把内外转子分开。

如图3所示，设有带磁钢和隔离条的内转子5和外转子6，在内外转子间设置有非导磁材料制作的隔离罩4，隔离罩4与装有轴承的下固定盘8通过螺栓联成一体，而外转子6与装有轴承的外壳7通过螺栓联为一体，再将外壳7与隔离罩4及下固定圆盘8联成为整体，组成为一个磁传动装置，在此装置的内外转子圆周上与轴平行的圆周壁上分布有超过30条以上的磁钢，一般为30～60条也可以高于60条，当内外转子高速同步旋转时，矩形磁钢的中间设置有通孔，以便于用螺栓固定在内外转子的周围壁上，设置在内外转子圆周壁上的每条磁钢极性依次以N—S—N—S方式排列，在与轴平行的圆周壁上的每条磁钢的长度根据传递扭矩的大小需要可以长达400～800mm，它是由数十块极性相同的矩形磁钢拼接而成，而在每条磁钢间设置有用非导磁性材料制作的隔离条，隔离条用螺钉固定在内外转子的圆周壁上，其截面形状为一近似矩形的梯形，在内转子的外圆周壁和外转子的内圆周壁上安放磁钢和隔离条的部位形状是一个与总磁钢数及隔离条数目相同的多个弦组成的近似圆的多边形，在多边形的圆周壁上设置的磁钢条其极性分别以N—S相对应，以便于在内外转子间形成几十个完整的磁回路，用磁钢间的相互作用来传递特大的扭矩，为了提高内外转子气隙间的磁场强度，磁钢选用高剩磁，高矫顽力，磁能积高达35MG0e的钕铁硼材料制作，对磁钢的尺寸也应根据传递扭矩的大小在长宽30×15～50×50mm磁场方向厚度在10-35mm范围内选取，上述由弦组成的近似圆的多边形来固定磁钢和隔离条其好处在于一是用矩形磁钢易于生产能简化制作工艺成本降低，二是组装磁钢和隔离条方便，第三当内外转子轴高速度旋转时起到良好固定磁钢的作用和能使整个磁性传动装置结构简单易于制造。

上述装置的内外转子都通过轴承来实现旋转，当电机或动力机带动内外转子转动时，通过磁钢间的相互作用，内转子也就与外转子同步转动起来，从而实现特大扭矩的传递，由于内外转子在高速同步转动时，隔离罩4用非导磁性金属材料制作会由于涡流产生发热，因此隔离罩应尽量用非金属材料制作，若考虑到压力强度等应用方面的因素隔离罩采用非导磁的金属材料制作，即可在外壳7上加装冷却用的进口水管接头，以便通过循环冷却水来降低因高速旋转带来涡流造成的热效应。