一种磁流变软启动装置，属于机械传动领域，它针对离合器启动时的冲击问题，引入新型材料磁流变液（ＭＲＦ）作为动力传递媒介，通过电磁线圈产生磁场改变其流变特性，控制传递转矩达到平稳启动的目的；为了实现小结构，大转矩，并控制装置工作过程中的发热，本发明专利技术将主动件做成空腔，其内放置形状与之匹配的从动件，通过两组电磁线圈控制其径向和轴向工作间隙内磁流变液的流变特性，使转子传递的转矩大增；同时在主动件端盖上装有散热用的热管，降低了主从动件的工作温度，使滑差功率增加，滑差范围增大，装置寿命延长；本发明专利技术主要用于机械装置的软启动、动力传递、调速，还可用于过载保护。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机械动力传动装置，它主要用于原动机与工作机之间，或同一机械内的主动轴与从动轴之间的动力传递和调速，还可用于对机构的过载保护。
技术介绍
机械装置一般用离合器作为启动装置。牙嵌式和摩擦片式离合器由于仅有开、关两种状态，在起动的时候极易产生机械冲击，对机械装置的寿命影响较大，同时使用时需要经常调整和更换。美国专利US005896965，Magnetorheological fluid fan clutch(磁流变扇形离合器)，公布了一种磁流变单盘式离合器，它引入新型智能材料磁流变液作为动力传递媒介，通过电磁线圈产生的磁场改变其流变特性，可控制传递的转矩，不足之处是仅能用于传递小转矩场合。美国专利US005779013，Torque transfer apparatus using magnetorheological fluids(磁流变液转矩传递装置)，公布了一种磁流变多盘式转矩传递装置，用多盘式代替单盘式，有多个圆盘径向间隙里的磁流变液参与工作，能传递较大转矩，但无冷却装置，滑差范围较窄。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述现有技术中的不足，而提供一种能实现平稳启动，传递转矩大，滑差功率大，滑差范围大，使用寿命长的磁流变软启动装置。本专利技术的目的可以通过下述方案来达到磁流变软启动装置采用主、从动件转子结构；其固定壳体内有主、从动件，主动件连接主动轴，从动件连接从动轴，主、从动轴均经轴承支承在固定壳体上，并由固定壳体端盖处的圆螺母锁紧；在主动件右端盖与主动轴之间，在主动件左端盖与从动轴之间，在隔磁环与主动件左、右端盖连接处，均有密封措施，目的是防止磁流变液外泄；主动件由主动件左端盖、主动件右端盖和隔磁环连接成绕轴线回转的空腔，腔体沿轴线开有放置主、从动轴的圆孔，主动件空腔内放置从动件，从动件的外形与主动件空腔内表面形状相匹配，两者间距为0.5～2mm，在该间隙内装有用作动力传递媒介的磁流变液；从动件由硅钢片、夹紧圆盘、线圈和摩擦环组成，摩擦环装在夹紧圆盘上，其外表面分布有槽；装置有两个电磁线圈，线圈12位于固定壳体轭铁空腔内，线圈9位于硅钢片与两个夹紧圆盘构成的凹槽中，线圈9的引线经导线孔连接滑环；主动件沿轴向圆周分布有热管孔，孔内安放散热用的热管，热管蒸发段靠近从动件的摩擦环，热管冷却段装有翅片，并放置在与壳体端盖通风孔相连通的空气中，热管蒸发段与轴线平行，热管冷却段与其夹角为10°～60°。本专利技术的目的还可以通过一下措施来达到主动件内腔的形状与从动件的外形应相配合，它们沿轴线的全剖视图形状可以是矩形，或者是梯形，或者是工字型。本专利技术相比现有技术具有以下优点1.由于改进了主、从动件结构，并采用两个电磁线圈，使径向、轴向间隙内的磁流变液均有效的参与工作，这样在同样的激磁电流作用下，传递的转矩大增。2.由于采取了热管散热措施，使主、从动件的工作温度降低，滑差功率增加，滑差范围增大，装置的寿命延长。3.当负载过大，超过了启动装置能传递的最大转矩时，主、从动件间自动出现打滑，具有过载保护作用。附图说明图1为该软启动装置的装配图，图2为主动件右端盖主视图，图3为主动件右端盖A-A剖视图，图4为主动件左端盖主视图，图5为主动件左端盖B-B剖视图，图6为从动件主视图，图7为从动件C-C剖视图，图8为热管剖视图(与装配图按4∶1的比例绘制)。在图1至图7中1-主动轴；2-轴承；3-壳体右端盖；4-主动件右端盖；5-沉头螺栓；6-硅钢片；7-磁流变液；8-夹紧圆盘；9-线圈；10-摩擦环；11-右轭铁；12-线圈；13-隔磁环；14-左轭铁；15-沉头螺栓；16-壳体左端盖；17-主动件左端盖；18-通风孔；19-毡圈油封；20-套筒；21-滑环；22-圆螺母；23-从动轴；24-导线孔；25-键；26-沉头螺栓；27-轴端挡圈；28-密封圈；29-热管；30-翅片；31-热管孔；32-热管蒸发段；33-热管冷却段；34-槽。具体实施例方式参看附图1～7，磁流变软启动装置采用主、从动件转子结构，转矩经主动轴、主动件输入，在电磁线圈作用下产生磁场，改变磁流变液的流变特性，经其传递，转矩经从动件、从动轴输出。本专利技术改进了主、从动件结构主动件的腔体内装入了形状与其相匹配的从动件，两者保持0.5～2mm的工作间距，在该间隙内装有磁流变液，磁流变液具有零场粘度低，响应时间快，动屈服应力高，激励电压低等优点，非常适合于用作传递转矩的介质；线圈通电时产生平行于轴线的磁场，主要控制主、从动件径向侧面间的磁流变液的流变特性，线圈产生的磁场通过轭铁，在隔磁环的作用下，主要控制主、从动件沿轴向圆周面间的磁流变液的流变特性；从无到有地控制线圈内的电流，即可实现机械装置的平稳起动；控制线圈的电流强度，即可改变磁流变液的流变特性，进而改变磁流变液在剪切模式下的剪切应力，从而输出不同的转矩，实现对从动轴的调速；当负载过大，超过了启动装置能传递的最大转矩时，主、从动件间自动出现打滑，具有过载保护作用。本专利技术是这样组合的固定壳体由固定壳体左端盖、固定壳体右端盖、左轭铁、右轭铁组成，固定壳体端盖上有通风孔，以利散热；主、从动件放在固定壳体的空腔内；主动件由主动件右端盖、主动件左端盖和隔磁环经螺栓连接成绕轴线回转的腔体，腔体沿轴向开有放置主、从动轴的圆孔，主动件空腔内放置从动件，从动件的外形与主动件空腔内表面形状相匹配，两者间距为0.5～2mm，在轴端挡圈右侧面与主动轴着断面之间的距离也为0.5～2mm，在该间隙内装有用作动力传递媒介的磁流变液；主动件经沉头螺栓连接主动轴，从动件通过轴端挡圈和键连接从动轴，主、从动轴通过轴承支承在固定壳体上，轴承间通过套筒定位，在主动件右端盖与主动轴之间，在主动件左端盖与从动轴之间，各装有毡圈油封，在隔磁环与主动件左、右端盖连接处，各装有密封圈，目的是防止磁流变液外泄；从动件由硅钢片、夹紧圆盘、线圈和摩擦环组成，硅钢片装在从动轴上，两侧用夹紧圆盘夹紧，在两块夹紧圆盘和硅钢片组成的环形间隙里缠绕线圈，其引出线经从动轴内的导线孔连接到滑环上，在夹紧圆盘的外端沿径向打孔，用沉头螺栓将摩擦环固定；线圈放置在左轭铁、右轭铁组成的轭铁空腔内。在1985年国防工业出版社段广汉等编的《离合器结构图册》第244页“无滑环磁粉离合器”中，介绍了与本专利技术固定壳体类似的结构。为防止传递大转矩时，主、从动件温度过高，引起磁流变液性能降低，在主动件左、右端盖上安装了用于散热的热管，参看附图1、图3、图5、图8。热管工质被封闭在热管内，热管蒸发段与轴线平行，它靠近发热量最大的圆周轴向工作区域，热管冷却段装有翅片，冷却段放置在与壳体端盖通风孔相连通的空气中，它与热管蒸发段夹角为10°～60°，工作区域内的高温使热管内的工质汽化，汽化的工质扩散到热管冷却段，在冷却段遇冷液化，液化的工质在转子旋转时产生的离心力作用下又回到热管蒸发段，在该处因受热再次蒸发，工质以此方式，在热管翅片与周围空气的热交换中，不断地循环散热。由于有热管散热，主、从动件的工作温度降低，装置可承受的滑差功率增加，滑差范围增大，使用寿命延长。权利要求1.一种磁流变软启动装置，它采用主、从动转子结构；其固定壳体内有主、从动件，主动件连接主动轴，从动件连接从动轴，主、从本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种磁流变软启动装置，它采用主、从动转子结构；其固定壳体内有主、从动件，主动件连接主动轴，从动件连接从动轴，主、从动轴均经轴承支承在固定壳体上，并由固定壳体端盖处的圆螺母锁紧，在主动件右端盖与主动轴之间，在主动件左端盖与从动轴之间，在隔磁环与主动件左、右端盖连接处，均有密封措施；其特征是：主动件由主动件左端盖、主动件右端盖和隔磁环连接成绕轴线回转的空腔，腔体沿轴线开有放置主、从动轴的圆孔，主动件空腔内放置从动件，从动件的外形与主动件空腔内表面形状相匹配，两者间距为０．５～２ｍｍ，在该间隙内装有用作动力传递媒质的磁流变液；从动件包括硅钢片、夹紧圆盘、线圈和摩擦环，摩擦环装在夹紧圆盘上，其外表面分布有槽；本装置有两个电磁线圈，线圈１２位于固定壳体轭铁空腔内，线圈９位于硅钢片与两个夹紧圆盘构成的凹槽中，线圈９的引线经导线孔连接滑环；主动件沿轴向圆周分布有热管孔，孔内安放散热用的热管，热管蒸发段靠近从动件的摩擦环，热管冷却段装有翅片，放置在与壳体端盖通风孔相连通的空气中，热管蒸发段与轴线平行，热管冷却段与其夹角为１０°～６０°。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：曹兴进，郑军，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]
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