一种轴向充磁复合式磁液耦合器制造技术

技术编号:18403094 阅读:152 留言:0更新日期:2018-07-08 21:44
本发明专利技术涉及一种轴向充磁复合式磁液耦合器。该复合式磁液耦合器包括主动轴、外壳、铜转子、永磁体、铝盘、涡轮、泵轮、叶片、从动轴。主动轴通过外壳与泵轮固接,铜转子与外壳固接;涡轮与从动轴固接,铝盘与涡轮固接,永磁体与铝盘固接;当电机带动主动轴转动时,泵轮将耦合器腔内液体搅动,在离心力的作用下,液流高速冲向涡轮的叶片,推动涡轮旋转做功;与此同时,铜转子随外壳转动,铜转子切割磁力线产生感应涡电流,形成磁力作用,带动从动轴转动;在液力和磁力的综合作用下,实现主动轴与从动轴之间的扭矩柔性传递。该复合式磁液耦合器轴向充磁,径向相对尺寸较小、动态响应快,具有减缓起动冲击和过载保护等功能,安装使用方便。

An axially magnetized compound magnetohydraulic coupler

The invention relates to an axial magnetizing compound magnetic liquid coupler. The composite magnetic fluid coupler includes an active shaft, a shell, a copper rotor, a permanent magnet, an aluminum disk, a turbine, a pump wheel, a blade and a driven shaft. The active shaft is fixed with the pump wheel through the shell, and the copper rotor is fixed with the shell; the turbine is fixed with the driven shaft, the aluminum plate is fixed with the turbine and the permanent magnet is fixed with the aluminum plate. When the motor drives the active shaft, the pump pulley stirs the liquid in the coupler, and under the action of centrifugal force, the fluid flows to the turbine blade at high speed and pushes the turbine swirl. At the same time, the copper rotor rotates with the shell, the copper rotor cuts the magnetic force line to produce the induction eddy current, forms the magnetic force, drives the driven axis to rotate, and realizes the flexible transfer of torque between the active axis and the driven shaft under the integrated effect of the hydraulic and magnetic forces. The compound magnetic fluid coupler is magnetized in the axial direction, the radial relative size is small, and the dynamic response is fast. It has the functions of slowing down the starting impact and protecting the overload and so on. It is convenient to install and use.

【技术实现步骤摘要】
一种轴向充磁复合式磁液耦合器
本专利技术涉及一种耦合器,尤其涉及一种轴向充磁复合式磁液耦合器。
技术介绍
当在复杂工况传递大功率负载时,为有效保护电机和工作机,改善电机的起动性能,降低电机和工作机故障率,延长整机的使用寿命。在电机与工作机通常通过柔性传动装置来连接,以此来消除冲击和振动,在超载时保护电机和工作机不受损害,降低维护成本。目前常用的柔性传动装置有液力耦合器和磁力耦合器。对于大功率液力耦合器,体积大而且传动效率低,动态响应慢;同样对于大功率磁力耦合器,体积也较大,但是动态响应较快。申请号为201610683067.9的专利提出了一种磁液混合式耦合器,能实现减缓启动冲击和隔离扭振、过载保护、负载延时缓慢启动等功能的柔性传动装置。由于永磁体沿涡轮外壳径向排布,使得该耦合器径向尺寸较大,给安装使用带来不便。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种轴向充磁,径向相对尺寸较小,能实现减缓启动冲击和隔离扭振、过载保护、负载延时缓慢起动等功能的柔性传动装置。本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是:设计了一种复合式磁液耦合器,该耦合器由主动轴、外壳、铜转子、永磁体、铝盘、涡轮、泵轮、叶片、从动轴、电机、工作机。电机与主动轴固接,主动轴与外壳固接,外壳与泵轮固接;从动轴与涡轮固接,铝盘与涡轮固接,在铝盘轴向端面均匀布置永磁体,沿涡轮径向布置叶片;当电机带动主动轴转动时,泵轮将充填在耦合器腔内的液体搅动,液体在离心力的作用下,从腔内半径较小的流道进口处被加速,并抛向半径较大的流道口处,从而液体的动量加大,在泵轮出口处液流以较高的速度和压强冲向涡轮叶片,释放液体动能推动涡轮旋转做功,实现涡轮将液体动能转化为机械能;当液体的动能减小后,在其后的液体推动下由涡轮流出而进入泵轮,再开始新的能量转化;与此同时,电机与主动轴固接,铜转子与外壳固接,主动轴带动外壳和铜转子转动,铜转子切割永磁体的磁力线,在铜转子中产生感应涡电流,感应涡电流的磁场与永磁体的磁场产生相互作用力,带动涡轮转动,由于涡轮与从动轴固接,从而带动从动轴,实现了主动轴与从动轴之间的扭矩的传递。如此周而复始,主动轴与从动轴在没有直接机械连接的情况下,在液力和磁力的综合作用下,实现电机与工作机之间的扭矩传递。本专利技术的有益效果是:该复合式磁液耦合器综合利用液力和磁力传递动力,径向相对尺寸较小、结构紧凑、动态响应快,具有减缓起动冲击和隔离扭振、过载保护和负载延时缓慢起动等功能,安装使用方便。附图说明图1为本专利技术的轴向充磁复合式磁液耦合器工作原理图。图2为本专利技术的永磁体在铝盘中的布置示意图。其中:1.主动轴;2.外壳;3.铜转子;4.永磁体;5.铝盘;6.涡轮;7.泵轮;8.叶片;9.从动轴;10.电机;11.工作机。具体实施方式在图1中,该复合式磁液耦合器包括主动轴1、外壳2、铜转子3、永磁体4、铝盘5、涡轮6、泵轮7、叶片8、从动轴9、电机10、工作机11。电机10与主动轴1固接,主动轴1通过外壳2与泵轮7固接,铜转子3与外壳2固接;涡轮6与从动轴9固接,从动轴9与工作机11固接,铝盘5与涡轮6固接,永磁体4与铝盘5固接,叶片8沿涡轮6径向布置,涡轮6和泵轮7内腔充有液体;当电机10带动主动轴1转动时,泵轮7将耦合器腔内液体搅动,在离心力的作用下,腔内液体从半径较小的流道进口处被加速,并抛向半径较大的流道口处,从而液体的动量加大,在泵轮7出口处液流高速冲向涡轮6的叶片8产生液力,释放液体动能推动涡轮6旋转做功,涡轮6将液体动能转化为机械能,通过涡轮6带动从动轴9转动,实现主动轴1与从动轴9之间的扭矩传递;当液体的动能减小后,在其后的液体推动下由涡轮6流出而进入泵轮7,再开始新的能量转化。在图2中,在铝盘5的轴向端面均匀分布8个永磁体4,永磁体4实现在轴向充磁;当铜转子3随外壳2转动,铜转子3在切割永磁体4的磁力线时产生感应涡电流,而感应涡电流的磁场与永磁体4的磁场之间的相互作用力,形成磁力作用,通过涡轮6带动从动轴9转动,实现主动轴1与从动轴9之间的扭矩传递。在液力和磁力的综合作用下,实现了电机10与工作机11之间的扭矩的柔性传递。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轴向充磁复合式磁液耦合器,包括主动轴(1)、外壳(2)、铜转子(3)、永磁体(4)、铝盘(5)、涡轮(6)、泵轮(7)、叶片(8)、从动轴(9)、电机(10)、工作机(11);其特征在于:电机(10)与主动轴(1)固接,主动轴(1)通过外壳(2)与泵轮(7)固接,铜转子(3)与外壳(2)固接;涡轮(6)与从动轴(9)固接,从动轴(9)与工作机(11)固接,铝盘(5)与涡轮(6)固接,永磁体(4)与铝盘(5)固接,叶片(8)沿涡轮(6)径向布置,涡轮(6)和泵轮(7)内腔充有液体;当电机(10)带动主动轴(1)转动时,泵轮(7)将耦合器腔内液体搅动,在离心力的作用下,泵轮(7)出口处液流高速冲向涡轮(6)的叶片(8)产生液力,推动涡轮(6)旋转做功,带动从动轴(9)转动;当电机(10)带动主动轴(1)转动时,铜转子(3)随外壳(2)转动,铜转子(3)在切割永磁体(4)的磁力线时产生感应涡电流,感应涡电流的磁场与永磁体(4)的磁场之间形成磁力作用,通过涡轮(6)带动从动轴(9)转动;在液力和磁力的综合作用下,实现主动轴(1)与从动轴(9)之间的扭矩传递,从而实现电机(10)与工作机(11)之间的扭矩的柔性传递。...

【技术特征摘要】
1.一种轴向充磁复合式磁液耦合器,包括主动轴(1)、外壳(2)、铜转子(3)、永磁体(4)、铝盘(5)、涡轮(6)、泵轮(7)、叶片(8)、从动轴(9)、电机(10)、工作机(11);其特征在于:电机(10)与主动轴(1)固接,主动轴(1)通过外壳(2)与泵轮(7)固接,铜转子(3)与外壳(2)固接;涡轮(6)与从动轴(9)固接,从动轴(9)与工作机(11)固接,铝盘(5)与涡轮(6)固接,永磁体(4)与铝盘(5)固接,叶片(8)沿涡轮(6)径向布置,涡轮(6)和泵轮(7)内腔充有液体;当电机(10)带动主动轴(1)转动时,泵轮(7)将耦合器腔内液体搅动,在离心力的...

【专利技术属性】
技术研发人员:王鹏彧程刚叶晓奔顾宏伟
申请(专利权)人:安徽理工大学
类型:发明
国别省市:安徽,34

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