可控输出刚度永磁涡流联轴器制造技术

本发明专利技术提供一种可控输出刚度永磁涡流联轴器，包括主动转子、从动转子、轴向调整机构、纵向调整机构，主动转子包括主动轭铁转子A、滚珠直线轴承、连接杆、主动轭铁转子B、铜转子；从动转子包括负载输出轴B、永磁体安装转子、永磁体安装组件、定位环、双列角接触球轴承、负载输出轴A、永磁体、永磁体固定板、螺栓；轴向调整机构包括传动杆、电机支撑架、电机A、弹性联轴器；纵向调整机构，包括大锥齿轮、小锥齿轮、固定环、电机B；本发明专利技术能够依据运行状态，调整永磁涡流联轴器的耦合径向刚度及耦合扭转刚度，使得联轴器在最佳耦合刚度下运行，在有效传递扭矩的同时能够最大限度地减振降噪，具有可靠性高、适应环境能力强等诸多优点。

Controllable output stiffness permanent magnet eddy current coupling

The invention provides a permanent magnet eddy current coupling with controllable output stiffness, including an active rotor, a driven rotor, an axial adjusting mechanism and a longitudinal adjusting mechanism. The active rotor includes an active yoke iron rotor A, a ball linear bearing, a connecting rod, an active yoke iron rotor B and a copper rotor; the driven rotor includes a load output shaft B, a permanent magnet mounting rotor, a permanent magnet mounting component, a positioning ring and a double rotor. Angular contact ball bearing, load output shaft A, permanent magnet, permanent magnet fixed plate, bolt; Axial adjusting mechanism includes transmission rod, motor support frame, motor A, elastic coupling; Longitudinal adjusting mechanism includes large bevel gear, small bevel gear, fixed ring, motor B; The invention can adjust the coupling radial stiffness and coupling torsional stiffness of permanent magnet eddy current coupling according to the operation state. Degree makes the coupling operate under the optimum coupling stiffness. It can reduce vibration and noise as much as possible while transmitting torque effectively. It has many advantages such as high reliability and strong adaptability to the environment.

【技术实现步骤摘要】
可控输出刚度永磁涡流联轴器
本专利技术涉及一种可控输出刚度永磁涡流联轴器。
技术介绍
我国现有各类电机系统总装机容量超过4亿千瓦，年耗电量达12000亿千瓦时，占全国年总用量的60％左右。在冶金、化工、电力、供水和采矿等行业中，中、高压电机被广泛应用于风机、泵类、压缩机及其它大型机械负载电力拖动，是工矿企业的主要动力，目前装机总容量已超过2亿千瓦，年耗电量达8000亿千瓦时，占全国年总用量的40％左右。永磁涡流联轴器是一种基于涡磁理论的非物理接触的传动技术，其具有高效传动、减振降噪、软启动等诸多优点，在众多传动技术中脱颖而出，成为研究的热点。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术专利的目的是提供一种可控输出刚度永磁涡流联轴器，在高效传扭、减振降噪的同时，能够实现输出端转速的无极调速，尤其是在低转速下能够平稳运行。本专利技术提供一种可控输出刚度永磁涡流联轴器，包括主动转子、从动转子、轴向调整机构、纵向调整机构，主动转子包括主动轭铁转子A、滚珠直线轴承、连接杆、主动轭铁转子B、铜转子，与驱动系统相连接；从动转子包括负载输出轴B、永磁体安装转子、永磁体安装组件、定位环、双列角接触球轴承、负载输出轴A、永磁体、永磁体固定板、螺栓，提供气隙磁场，铜转子在气隙磁场中旋转，产生交变电磁场，交变电磁场与永磁体耦合，驱动从动转子旋转输出转速；轴向调整机构包括传动杆、电机支撑架、电机A、弹性联轴器，能够改变铜转子与永磁体之间的气隙大小，从而改变主动转子与从动转子之间的耦合扭转刚度，控制输出端的扭矩与转速；纵向调整机构，包括大锥齿轮、小锥齿轮、固定环、电机B，能够调整永磁体分布直径，改变主动转子与从动转子之间的耦合径向刚度以及耦合扭转刚度，配合轴向调整机构，在调整永磁涡流联轴器输出转速的同时，调整永磁涡流联轴器的耦合径向刚度及耦合扭转刚度，使得永磁涡流联轴器在最佳耦合刚度下运行，提高轴系的稳定性。所述主动轭铁转子A中部设计有凸台结构，在方便与驱动端连接的同时，增强结构的刚度、强度，最大限度地降低自身质量与惯量，主动轭铁转子A提供轴向调整机构支撑；滚珠直线轴承镶嵌在主动轭铁转子A及主动轭铁转子B中，与连接杆过渡配合，主动轭铁转子A与主动轭铁转子B对称分布，铜转子对称分布，分别固定在主动轭铁转子A与主动轭铁转子B；轴向调整机构共三套，均匀分布在主动轭铁转子A上，电机支撑架通过螺栓固定在主动轭铁转子A上，电机支撑架与电机A采用燕尾槽结构连接，电机A能够在电机支撑架上自由滑动，电机支撑架采用铜材质，并且表面渗碳处理，在降低滑动摩擦力的同时，增强耐磨性能，电机A通过弹性联轴器与传动杆相连接，传动杆两端采用反螺纹设计，电机A通过弹性联轴器带动传动杆转动，由于传动杆两端螺纹旋向相反，因此主动轭铁转子A与主动轭铁转子B同步靠近或者同步远离，在调整铜转子与永磁体之间气隙大小的同时，保证两侧铜转子与永磁体之间气隙的一致性；电机在转动的同时，电机沿电机支撑架移动，保证电机与主动轭铁转子A之间的相对位置满足传动杆伸出长度的变化。所述永磁体安装转子设计有安装槽，安装槽为矩形、辐向分布，用于安装永磁体安装组件，永磁体安装组件能够在永磁体安装转子上沿辐向移动，永磁体安装转子安装在负载输出轴A，永磁体安装转子与负载输出轴A采用三个圆弧面与三个斜面配合，三个圆弧面保证永磁体安装转子与负载输出轴A的同轴度，三个斜面保证永磁体安装转子与负载输出轴A之间的可靠传递扭矩；所述永磁体安装组件与永磁体固定板行程封闭空间，用于放置永磁体，并与永磁体采用过渡配合，以防止永磁体在永磁体安装组件中晃动，永磁体安装组件采用铜材质，减小永磁体安装过程中的滑动摩擦，永磁体安装组件与永磁体安装转子采用过渡配合，防止永磁体安装组件在永磁体安装转子中晃动，永磁体安装组件背面设计有螺旋槽，与大锥齿轮的螺旋线相配合；所述大锥齿轮一侧面为锥齿轮，另一侧面为螺旋线，大锥齿轮螺旋线与永磁体安装组件背面的螺旋槽相配合，大锥齿轮的锥齿轮面与小锥齿轮配合，大锥齿轮通过双列角接触球轴承安装在负载输出轴A上，大锥齿轮相对于负载输出轴A能够自由转动，大锥齿轮转动并通过螺旋结构带动永磁体安装组件沿永磁体安装转子径向移动，进而改变永磁体的分布半径；小锥齿轮与电机B输出轴采用键连接，端部采用定位环进行固定及定位，电机B固定在负载输出轴A上，负载输出轴A与负载输出轴B螺栓连接，负载输出轴B与负载端相连接，实现扭矩的可靠传递。本专利技术能够依据运行状态以及负载端振动状态，调整永磁涡流联轴器的耦合径向刚度及耦合扭转刚度，使得永磁涡流联轴器在最佳耦合刚度下运行，在有效传递扭矩的同时能够最大限度地减振降噪，具有通用性强、可靠性高、适应环境能力强等诸多优点，可广泛应用于工业生产中。附图说明图1是根据本专利技术的一个实施方式的可控输出刚度永磁涡流联轴器轴测图1；图2是根据本专利技术的一个实施方式的可控输出刚度永磁涡流联轴器轴测图2；图3是根据本专利技术的一个实施方式的可控输出刚度永磁涡流联轴器主视图；图4是根据本专利技术的一个实施方式的可控输出刚度永磁涡流联轴器左视图；图5是根据本专利技术的一个实施方式的可控输出刚度永磁涡流联轴器右视图；图6是根据本专利技术的一个实施方式的可控输出刚度永磁涡流联轴器从动转子轴测图1；图7是根据本专利技术的一个实施方式的可控输出刚度永磁涡流联轴器从动转子主视图；图8是根据本专利技术的一个实施方式的可控输出刚度永磁涡流联轴器主动转子轴测图1；图9是根据本专利技术的一个实施方式的可控输出刚度永磁涡流联轴器主动转子轴测图2；图10是根据本专利技术的另一个实施方式的可控输出刚度永磁涡流联轴器轴测图1；图11是根据本专利技术的另一个实施方式的可控输出刚度永磁涡流联轴器轴测图2；图12是根据本专利技术的另一个实施方式的可控输出刚度永磁涡流联轴器主动转子轴测图1；图13是根据本专利技术的另一个实施方式的可控输出刚度永磁涡流联轴器主动转子轴测图2；图14是根据本专利技术的另一个实施方式的可控输出刚度永磁涡流联轴器从动转子轴测图1；图15是根据本专利技术的另一个实施方式的可控输出刚度永磁涡流联轴器从动转子主视图；图16是根据本专利技术的另一个实施方式的可控输出刚度永磁涡流联轴器从动转子部分机构轴测图；图17是根据本专利技术的另一个实施方式的可控输出刚度永磁涡流联轴器从动转子部分机构主视图；图18是根据本专利技术的另一个实施方式的可控输出刚度永磁涡流联轴器从动转子部分机构轴测图2；图19是根据本专利技术的另一个实施方式的可控输出刚度永磁涡流联轴器永磁体组件剖视图。图中：1、主动轭铁转子A；2、滚珠直线轴承；3、连接杆；4、传动杆；5、电机支撑架；6、电机A；7、弹性联轴器；8、主动轭铁转子B；9、负载输出轴B；10、永磁体安装转子；11、永磁体安装组件；12、定位环；13、大锥齿轮；14、小锥齿轮；15、固定环；16、铜转子；17、双列角接触球轴承；18、负载输出轴A；19、永磁体；20、永磁体固定板；21、螺栓；22、电机B。具体实施方式下面结合附图详细说明根据本专利技术的实施方式。如图1所示，可控输出刚度永磁涡流联轴器，包括主动转子、从动转子、轴向调整机构、纵向调整机构，主动转子包括主动轭铁转子A1、滚珠直线轴承2、连接杆3、主动轭铁转子B8、铜转子16，与驱动系统相连接；从动转子包括负载输出轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可控输出刚度永磁涡流联轴器，其特征在于，包括主动转子、从动转子、轴向调整机构、纵向调整机构，主动转子包括主动轭铁转子A、滚珠直线轴承、连接杆、主动轭铁转子B、铜转子，与驱动系统相连接；从动转子包括负载输出轴B、永磁体安装转子、永磁体安装组件、定位环、双列角接触球轴承、负载输出轴A、永磁体、永磁体固定板、螺栓，提供气隙磁场，铜转子在气隙磁场中旋转，产生交变电磁场，交变电磁场与永磁体耦合，驱动从动转子旋转输出转速；轴向调整机构包括传动杆、电机支撑架、电机A、弹性联轴器，能够改变铜转子与永磁体之间的气隙大小，从而改变主动转子与从动转子之间的耦合扭转刚度，控制输出端的扭矩与转速；纵向调整机构，包括大锥齿轮、小锥齿轮、固定环、电机B，能够调整永磁体分布直径，改变主动转子与从动转子之间的耦合径向刚度以及耦合扭转刚度，配合轴向调整机构，在调整永磁涡流联轴器输出转速的同时，调整永磁涡流联轴器的耦合径向刚度及耦合扭转刚度，使得永磁涡流联轴器在最佳耦合刚度下运行，提高轴系的稳定性。

【技术特征摘要】
1.一种可控输出刚度永磁涡流联轴器，其特征在于，包括主动转子、从动转子、轴向调整机构、纵向调整机构，主动转子包括主动轭铁转子A、滚珠直线轴承、连接杆、主动轭铁转子B、铜转子，与驱动系统相连接；从动转子包括负载输出轴B、永磁体安装转子、永磁体安装组件、定位环、双列角接触球轴承、负载输出轴A、永磁体、永磁体固定板、螺栓，提供气隙磁场，铜转子在气隙磁场中旋转，产生交变电磁场，交变电磁场与永磁体耦合，驱动从动转子旋转输出转速；轴向调整机构包括传动杆、电机支撑架、电机A、弹性联轴器，能够改变铜转子与永磁体之间的气隙大小，从而改变主动转子与从动转子之间的耦合扭转刚度，控制输出端的扭矩与转速；纵向调整机构，包括大锥齿轮、小锥齿轮、固定环、电机B，能够调整永磁体分布直径，改变主动转子与从动转子之间的耦合径向刚度以及耦合扭转刚度，配合轴向调整机构，在调整永磁涡流联轴器输出转速的同时，调整永磁涡流联轴器的耦合径向刚度及耦合扭转刚度，使得永磁涡流联轴器在最佳耦合刚度下运行，提高轴系的稳定性。2.根据权利要求1所述的可控输出刚度永磁涡流联轴器，其特征在于，所述主动轭铁转子A中部设计有凸台结构，在方便与驱动端连接的同时，增强结构的刚度、强度，最大限度地降低自身质量与惯量，主动轭铁转子A提供轴向调整机构支撑；滚珠直线轴承镶嵌在主动轭铁转子A及主动轭铁转子B中，与连接杆过渡配合，主动轭铁转子A与主动轭铁转子B对称分布，铜转子对称分布，分别固定在主动轭铁转子A与主动轭铁转子B；轴向调整机构共三套，均匀分布在主动轭铁转子A上，电机支撑架通过螺栓固定在主动轭铁转子A上，电机支撑架与电机A采用燕尾槽结构连接，电机A能够在电机支撑架上自由滑动，电机支撑架采用铜材质，并且表面渗碳处理，在降低滑动摩擦力的同时，增强耐磨性能，电机A通过弹性联轴器与传动杆相连接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓伟，
申请(专利权)人：杨晓伟，
类型：发明
国别省市：北京,11