一种内转子冷却型大功率涡流调速器制造技术

本发明专利技术公开了一种内转子冷却型大功率涡流调速器，包括内转子、外转子和冷却液给排系统。内转子包括内转子轴、内转子旋转盘和两个对称的导电金属盘，冷却液给排系统包括设置于内转子轴和内转子旋转盘内部的冷却液给排管路、冷却液收集器和外部热交换机构。外转子包括外转子轴、两个对称的具有磁性的外转子运动盘和旋转直线调节机构。每个外转子运动盘与同侧的导电金属盘之间均具有一个可变气隙。采用上述结构后，内转子和外转子为软（磁）连接，内转子结构简单，加工难度低，并且有利于装配和检修。上述冷却液给排系统，对于内转子旋转盘能够起到最大限度的降温，同时对外转子永磁盘实现空气对流冷却，实现大功率的涡流调速。

【技术实现步骤摘要】
一种内转子冷却型大功率涡流调速器
本专利技术涉及一种调速器，特别是一种内转子冷却型大功率涡流调速器。
技术介绍
现有永磁涡流调速装置主要由永磁转子和铜（或其他导体）转子两部分组成。一般，电机轴与工作机的轴分别与其中一个转子连接，铜转子和永磁转子之间有空气间隙（称为气隙），没有传递扭矩的机械连接。这样，电机和工作机之间形成了软（磁）连接，通过调节气隙来实现工作机轴扭矩、转速的变化，因此可以适应各种恶劣的环境，并且由于没有直接的机械，可以减少机械损耗。在现有盘式涡流调速器结构中，通常采用以下两种方式：（1）内转子永磁盘，外转子导体盘；外转子盘位置固定，对内转子盘结构进行调节；（2）外转子永磁盘，内转子导体盘，外转子盘位置固定，对内转子盘结构进行调节。由于涡流调速器的发热绝大多数处于导体盘上，涡流调速器的散热装置均置于导体盘一侧，而不能置于永磁一侧。对于小功率涡流调速器来说过，一般可以采用空气流自然散热和散热片散热的方式。但是对于大功率盘式涡流调速器，空气散热的方式散热效果不足，通常需要采用冷却剂冷却的方式。在现有大功率盘式涡流调速器结构中，无例外地均采用内转子永磁盘，外转子导体盘；外转子盘位置固定，对内转子盘结构进行调节；在外转子盘上设置冷却系统的方式。这种内转子调节机构具有如下技术问题需要克服：1．外转子盘上进行冷却虽然可以起到散热的作用，但是由于散热机构处于整个调速机构的外围，需要对调速机构进行整体密封，密封性要求高，现场往往由于密封性问题带来冷却介质渗入润滑系统产生设备故障。2．虽然永磁盘本身的发热量小，但是导体盘通过空气热传导和辐射到永磁盘上的热量也需要进行散热；3．永磁涡流调速装置在加工时，特别是在装配及检修时，需要内外转子整体进行调节，使得最终能够得到精确的对称气隙。然而，当外转子装配完毕后，由于内转子调节机构结构复杂，并且处在外转子所围合的闭合空间内，因而对内转子的调整，则变得十分困难。另外，复杂的内转子结构，也极大的增加了加工的难度。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种内转子冷却型大功率涡流调速器，该内转子冷却型大功率涡流调速器，结构简单，加工难度低，有利于装配和检修，能对内转子旋转盘起到最大限度的降温，另外还能对外转子运动盘实现空气对流冷却，实现大功率的涡流调速。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种内转子冷却型大功率涡流调速器，包括内转子、与内转子同轴设置的外转子和冷却液给排系统；所述内转子包括内转子轴、内转子旋转盘和两个对称设置的导电金属盘；内转子轴的内部沿轴向设置有第一密封空腔；内转子旋转盘同轴固定套装于内转子轴一端的外周，内转子旋转盘的内部沿径向设置有第二密封空腔；两个导电金属盘分别同轴固定设置于内转子旋转盘的两侧，两个导电金属盘均能随着内转子旋转盘的转动而转动；所述冷却液给排系统包括冷却液给排管路、冷却液收集器和外部热交换机构；冷却液收集器同轴套装于内转子轴的中部，并与外部热交换机构相连接；冷却液给排管路均匀布置于第一密封空腔和第二密封空腔内，冷却液给排管路的进口端和出口端分别与冷却液收集器相连接；所述外转子包括外转子轴、两个均与外转子轴同轴设置的外转子运动盘和一个旋转直线调节机构；两个外转子运动盘均具有磁性且对称设置，每个导电金属盘的外侧各设置一个外转子运动盘；每个外转子运动盘与同侧的导电金属盘之间均具有一个可变气隙；所述旋转直线调节机构包括旋转调节机构和直线调节机构，其中，旋转调节机构能使每个外转子运动盘均能与外转子同步转动，直线调节机构能使每个外转子运动盘与导电金属盘之间的可变气隙沿轴向依相反或相同方向发生改变。所述冷却液收集器包括冷却液供给腔和冷却液回收腔，冷却液给排管路的进口端与冷却液供给腔相连接，冷却液给排管路的出口端与冷却液回收腔相连接。两个所述外转子运动盘远离导电金属盘的一侧均设置有散热片。两个所述外转子运动盘邻近导电金属盘的一侧均设置有若干组永磁铁。两个所述外转子运动盘邻近导电金属盘的一侧均设置有若干组盘式平面绕组。所述旋转调节机构包括一个外转子骨架盘和若干根沿外转子骨架盘的周向均匀固定设置的外转子转矩传递轴，外转子骨架盘同轴固定套装于外转子轴的外圆周上；每根外转子转矩传递轴均与外转子轴相平行设置；每根外转子转矩传递轴均能从两个外转子运动盘中穿出。所述直线调节机构包括同轴套装于外转子轴外周的直线旋转套筒、同轴套装于直线旋转套筒外周的连接盘、若干根均与外转子轴相平行的气隙调节拉杆和外转子对称拨动组件；所述连接盘与直线旋转套筒之间通过轴承相连接；所述气隙调节拉杆均匀固定设置在连接盘的周向上；每根气隙调节拉杆均从外转子骨架盘中穿出，每根气隙调节拉杆的穿出端均与其中一个外转子运动盘固定连接；外转子对称拨动组件包括外转子对称拨动圆环和若干个运动盘拉盘，其中，外转子对称拨动圆环同轴套装在内转子旋转盘的外周，且轴向位置固定；每个运动盘拉盘的中部与外转子对称拨动圆环转动连接，每个运动盘拉盘的两端分别与对应的外转子运动盘滑动连接。所述轴承为平面推力滚针轴承。每个所述运动盘拉盘均通过中心销与外转子对称拨动圆环转动连接，每个运动盘拉盘均以中心销为中心，对称设置有两个拉盘曲线带槽，每个外转子运动盘上均设置有若干个滑动销，每个滑动销均能在相应的拉盘曲线带槽内进行滑动。每根所述外转子转矩传递轴均与外转子对称拨动圆环固定连接，每个外转子运动盘能沿外转子转矩传递轴轴向左右移动。本专利技术采用上述结构后，内转子旋转盘轴向位置固定，两个外转子运动盘在旋转直线调节机构的作用下旋转；由于磁力的作用，带动内转子旋转盘两侧的导电金属盘的转动，从而使内转子旋转盘转动，实现内转子和外转子的软（磁）连接，从而内转子结构简单，加工难度低，并且有利于装配和检修。上述冷却液给排系统的设置，对于两侧均设置有导电金属盘的内转子旋转盘能够起到最大限度的降温，同时对于带有磁性的外转子运动盘能够实现空气对流冷却，实现大功率的涡流调速。另外，上述旋转直线调节机构的设置，能通过精确调节气隙来实现工作机轴扭矩和转速的变化。附图说明图1显示了实施例1中的内转子冷却型大功率涡流调速器的总体结构剖面图；图2显示了每个外转子运动盘与同侧导电金属盘之间可变气隙最小时的俯视图；图3显示了每个外转子运动盘与同侧导电金属盘之间可变气隙最大时的俯视图；图4显示了连接盘的平面图；图5显示了外转子骨架盘的平面图；图6显示了实施例1中第一外转子运动盘的平面图；图7显示了外转子对称拨动圆环的平面图；图8显示了内转子旋转盘的平面图；图9显示了运动盘拉盘的平面图；图10显示了实施例2中内转子冷却型大功率涡流调速器的总体结构剖面图；图11显示了实施例2中采用平面绕组的第一外转子运动盘的平面图。其中有：1.外转子轴；2.旋转直线调节机构；21.连接盘；21a.第一安装固定孔；22.第一平面推力滚针轴承；23.第二平面推力滚针轴承；24.直线旋转套筒；25.直线电机；25a.直线电机轴；26.气隙调节拉杆；3.内转子轴；31.冷却液给排管路；32.冷却液收集器；32a.冷却液供给腔；32b.冷却液回收腔；32c.冷却液收集器固定防水轴承；33.外部热交换机构；4.外转子骨架盘；41.拉杆移动套筒；42第三滑移孔；43本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内转子冷却型大功率涡流调速器，其特征在于：包括内转子、与内转子同轴设置的外转子和冷却液给排系统；——所述内转子包括内转子轴、内转子旋转盘和两个对称的导电金属盘；内转子轴的内部沿轴向设置有第一密封空腔；内转子旋转盘同轴固定套装于内转子轴一端的外周，内转子旋转盘的内部沿径向设置有第二密封空腔；两个导电金属盘分别同轴固定设置于内转子旋转盘的两侧，两个导电金属盘均能随着内转子旋转盘的转动而转动；——所述冷却液给排系统包括冷却液给排管路、冷却液收集器和外部热交换机构；冷却液收集器同轴套装于内转子轴的中部，并与外部热交换机构相连接；冷却液给排管路均匀布置于第一密封空腔和第二密封空腔内，冷却液给排管路的进口端和出口端分别与冷却液收集器相连接；——所述外转子包括外转子轴、两个均与外转子轴同轴设置的外转子运动盘和一个旋转直线调节机构；——两个外转子运动盘均具有磁性且对称设置，每个导电金属盘的外侧各设置一个外转子运动盘；每个外转子运动盘与同侧的导电金属盘之间均具有一个可变气隙；——所述旋转直线调节机构包括旋转调节机构和直线调节机构，其中，旋转调节机构能使每个外转子运动盘均能与外转子同步转动，直线调节机构能使每个外转子运动盘与导电金属盘之间的可变气隙沿轴向依相反或相同方向发生改变。...

【技术特征摘要】
1.一种内转子冷却型大功率涡流调速器，其特征在于：包括内转子、与内转子同轴设置的外转子和冷却液给排系统；——所述内转子包括内转子轴、内转子旋转盘和两个对称的导电金属盘；内转子轴的内部沿轴向设置有第一密封空腔；内转子旋转盘同轴固定套装于内转子轴一端的外周，内转子旋转盘的内部沿径向设置有第二密封空腔；两个导电金属盘分别同轴固定设置于内转子旋转盘的两侧，两个导电金属盘均能随着内转子旋转盘的转动而转动；——所述冷却液给排系统包括冷却液给排管路、冷却液收集器和外部热交换机构；冷却液收集器同轴套装于内转子轴的中部，并与外部热交换机构相连接；冷却液给排管路均匀布置于第一密封空腔和第二密封空腔内，冷却液给排管路的进口端和出口端分别与冷却液收集器相连接；——所述外转子包括外转子轴、两个均与外转子轴同轴设置的外转子运动盘和一个旋转直线调节机构；——两个外转子运动盘均具有磁性且对称设置，每个导电金属盘的外侧各设置一个外转子运动盘；每个外转子运动盘与同侧的导电金属盘之间均具有一个可变气隙；两个所述外转子运动盘邻近导电金属盘的一侧均设置有若干组永磁铁或若干组盘式平面绕组；——所述旋转直线调节机构包括旋转调节机构和直线调节机构，其中，旋转调节机构能使每个外转子运动盘均能与外转子同步转动，直线调节机构能使每个外转子运动盘与导电金属盘之间的可变气隙沿轴向依相反或相同方向发生改变；——所述旋转调节机构包括一个外转子骨架盘和若干根沿外转子骨架盘的周向均匀固定设置的外转子转矩传递轴，外转子骨架盘同轴固定套装于外转子轴的外圆周上；每根外转子转矩传递轴均与外转子轴相平行设置；每根外转子转矩传递轴均能从两个外转子...

【专利技术属性】
技术研发人员：金平，王倩雯，袁越，陈芷群，许多，江泽南，孔祥春，林伟伟，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32