一种磁力偶合器用双连杆调速机构及调速方法技术

一种磁力偶合器用双连杆调速机构及调速方法。本发明专利技术涉及磁力偶合器控制器技术领域，一种新型的调速传动系统，以磁场为媒介采用非接触式机械结构进行传动，通过双连杆调速机构同步调节铜导体和永磁体之间的气隙，无需齿轮齿条等辅助同步机构，可以精确控制从电动机到负载传递的转矩，从而实现负载速度的调节。具有实现无级调速，节能效果好，结构简单，零部件少，加工方便，传动更加平稳的特点。调速机构调速时同步性更好，输入及输出侧调速机构皆独立移动，互不干扰，无齿轮齿条等零部件间的摩擦阻力，受力均匀，轴向力小，可精确控制铜盘与永磁体盘之间气隙，调速效果及可靠性大大提高，提高了调速型磁力偶合器的应用性能。另外，本发明专利技术还提出一种一种磁力偶合器用双连杆调速方法。

A double link speed regulating mechanism and method for magnetic coupling

【技术实现步骤摘要】
一种磁力偶合器用双连杆调速机构及调速方法
本专利技术涉及磁力偶合器控制器
，特别是一种磁力偶合器用双连杆调速机构。
技术介绍
磁力偶合器是一种通过磁场非接触式传递扭矩的传动装置，其可以实现无级调速，达到显著的节能效果；减少冲击和振动，协调多机驱动的负荷分配；实现电机平稳渐进的柔性启动/停止；降低系统整体运行成本；保护电机，延长系统使用寿命；稳定性和可靠性大幅提高，负载转速高、功率大时优势明显；不对电网产生谐波干扰，不受电压降低的影响；可消除电机与负载间的振动传递，延长系统使用寿命；维护和保养费用低。而调速型磁力偶合器则是通过调节气隙的大小，从而改变输出转矩的大小，其主要作用是提高电机启动性能、保护电机、过载保护、减少冲击和振动、协调多机驱动的负载合理分配，同时，在电机转速基本不变的情况下实现输出转速的无级调速。因而其在皮带输送机、风机、水泵等需要调节的系统中有着极其广泛的应用。目前调速型磁力偶合器的调速机构调节气隙大小主要是通过执行器推动单个连杆带动两个永磁转子轴向移动，并通过设于两个永磁转子间的连接体及齿轮齿条式机构实现同步相向移动，其零部件复杂，数量较多，加工精度要求高，装配困难，零部件易磨损，传动同步性误差大，轴向移动阻力较大，所需传动扭矩大，易卡滞，对轴承冲击较大，降低了调速系统精度，影响了调速型磁力偶合器的应用性能及运转稳定性。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提出的双连杆机构调速的磁力偶合器是一种新型的调速传动系统，以磁场为媒介采用非接触式机械结构进行传动，通过双连杆调速机构同步调节铜导体和永磁体之间的气隙，无需齿轮齿条等辅助同步机构，可以精确控制从电动机到负载传递的转矩，从而实现负载速度的调节。具体技术优势如下：(1)实现无级调速，节能效果好。(2)结构简单，零部件少，加工方便，传动更加平稳。(3)调速机构调速时同步性更好，输入及输出侧调速机构皆独立移动，互不干扰，无齿轮齿条等零部件间的摩擦阻力，受力均匀，轴向力小，可精确控制铜盘与永磁体盘之间气隙，调速效果及可靠性大大提高，提高了调速型磁力偶合器的应用性能。另外，本专利技术还提出一种一种磁力偶合器用双连杆调速方法。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：在第一个技术方案中，一种磁力偶合器用双连杆调速机构，包括负载轴；调速内套，其套置在负载轴的外侧，且调速内套上具有镂空的弧形槽I和镂空的弧形槽II，其中弧形槽I靠近输入端，弧形槽II靠近输出端，所述弧形槽I和弧形槽II第一端轴向平齐且第二端轴向平齐，所述弧形槽I和弧形槽II形成径向对称；输入侧永磁体盘，其固定在负载轴的磁力偶合端，并可随负载轴转动；输入侧调速组件，包括轴承I和输入侧连接组件，所述轴承I包括轴承内套I和轴承外套I，轴承内套I固定在套装在负载轴上，输入侧连接组件连接轴承外套I且穿过弧形槽II；输出侧调速组件，包括轴承II和输出侧连接组件，所述轴承II包括轴承内套II和轴承外套II，轴承内套II可轴向滑动的的连接在负载轴上并可随负载轴转动，所述输出侧连接组件连接轴承外套II且穿过弧形槽I，所述轴承内套II连接输出侧永磁体盘；输出侧永磁体盘，其固定连接在轴承内套II上并可随轴承内套II轴向滑动，输出侧永磁体盘可随负载轴以及轴承内套II转动；所述输入侧连接组件和输出侧连接组件可分别在弧形槽I和弧形槽II内同步圆周向移动，通过调速内套与输入侧调速组件、输出侧调速组件的配合，驱动输入侧永磁体盘和输出侧永磁体盘同步且等距的靠近或远离。在第一个技术方案中，作为优选的，所述所述弧形槽I和弧形槽II形成径向对称的“八”字形。在第一个技术方案中，作为优选的，所述负载轴为输出花键轴，所述输出侧永磁体盘以及轴承内套II连接在输出花键轴花键上。在第一个技术方案中，作为优选的，所述磁力偶合器用双连杆调速机构还包括的执行机构，该执行机构用于驱动输入侧连接组件和输出侧连接组件同步在调速内套的弧形槽I和弧形槽II内移动。在第一个技术方案中，作为优选的，所述执行机构与所述输入侧连接组件和输出侧连接组件通过关节轴承实现万向连接。在第一个技术方案中，作为优选的，所述输入侧连接组件和输出侧连接组件分别与弧形槽I和弧形槽II紧密配合，使所述输入侧连接组件与弧形槽I配合无晃动，且使所述输出侧连接组件与弧形槽II配合无晃动。在第一个技术方案中，作为优选的，所述轴承内套II与所述负载轴通过轴肩定位。在第一个技术方案中，作为优选的，所述磁力偶合器用双连杆调速机构与动力输入组件配合，所述动力输入组件包括输入轴和导体结构，所述导体结构为具有内部空腔的柱状体，所述内部空腔也为柱状且与导体结构同轴，所述导体结构朝向内部空腔的两端面为导体铜盘，所述输入轴连接在导体结构的一侧端面中心处，所述负载轴穿过导体结构的另一侧端面中心处，所述输入侧永磁体盘和输出侧永磁体盘置于内部空腔中，且输入侧永磁体盘和输出侧永磁体与导体结构两内端的导体铜盘等间距设置并形成等间距的气隙。在第二个技术方案中，一种磁力偶合器用双连杆调速方法，使用第一个技术方案中任一项所述的磁力偶合器用双连杆调速机构，当磁力偶合器需要调速时，外部的执行机构驱动输入侧连接组件和输出侧连接组件分别在弧形槽I和弧形槽II内同步圆周向移动，通过调速内套与输入侧调速组件、输出侧调速组件的配合，进而带动输入侧永磁体盘及输出侧永磁体盘同步向相反的方向移动，以起到调节气隙大小，最终改变输出转速及扭矩的作用。使用本专利技术的有益效果是：双连杆机构调速的磁力偶合器解决了机械传动调速领域存在的技术问题，具体效果如下所述：(1)合理的调速结构，可精确控制铜盘与永磁体盘之间气隙，实现无级调速功能。(2)解决了偶合器在传统机械传动领域恶劣环境适应性差，易损坏的问题。(3)调速机构结构简单，加工精度及配合精度要求不高，双连杆同步驱动，解决了轴向移动同步性差、轴向阻力大的问题。(4)提出了一种新型的磁力偶合器调速机构。附图说明图1为本专利技术磁力偶合器用双连杆调速机构的应用在磁力偶合器中气隙最大状态的示意图。图2为本专利技术磁力偶合器用双连杆调速机构中执行机构的结构示意图。图3为本专利技术磁力偶合器用双连杆调速机构中输入侧调速机构结构示意图。图4为本专利技术磁力偶合器用双连杆调速机构中输出侧调速机构结构示意图。图5为本专利技术磁力偶合器用双连杆调速机构中输入侧调速组件结构示意图。图6为本专利技术磁力偶合器用双连杆调速机构中输出侧调速组件结构示意图。图7为本专利技术磁力偶合器用双连杆调速机构中调速内套结构示意图。图8为本专利技术磁力偶合器用双连杆调速机构的应用在磁力偶合器中气隙最小状态的示意图。附图标记包括：1-输入轴承座，2-输入轴，3-输入侧铜盘，4-输入侧永磁体盘，5-输出侧永磁体盘，6-输出侧铜盘，7-输出花键轴，8-输出侧调速组件，9-调速内套，10-输入侧调速组件，11-输出轴承座，12本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁力偶合器用双连杆调速机构，其特征在于：包括/n负载轴；/n调速内套，其套置在负载轴的外侧，且调速内套上具有镂空的弧形槽I和镂空的弧形槽II，其中弧形槽I靠近输入端，弧形槽II靠近输出端，所述弧形槽I和弧形槽II第一端轴向平齐且第二端轴向平齐，所述弧形槽I和弧形槽II形成径向对称；/n输入侧永磁体盘，其固定在负载轴的磁力偶合端，并可随负载轴转动；/n输入侧调速组件，包括轴承I和输入侧连接组件，所述轴承I包括轴承内套I和轴承外套I，轴承内套I固定在套装在负载轴上，输入侧连接组件连接轴承外套I且穿过弧形槽II；/n输出侧调速组件，包括轴承II和输出侧连接组件，所述轴承II包括轴承内套II和轴承外套II，轴承内套II可轴向滑动的的连接在负载轴上并可随负载轴转动，所述输出侧连接组件连接轴承外套II且穿过弧形槽I，所述轴承内套II连接输出侧永磁体盘；/n输出侧永磁体盘，其固定连接在轴承内套II上并可随轴承内套II轴向滑动，输出侧永磁体盘可随负载轴以及轴承内套II转动；/n所述输入侧连接组件和输出侧连接组件可分别在弧形槽I和弧形槽II内同步圆周向移动，通过调速内套与输入侧调速组件、输出侧调速组件的配合，驱动输入侧永磁体盘和输出侧永磁体盘同步且等距的靠近或远离。/n...

【技术特征摘要】
1.一种磁力偶合器用双连杆调速机构，其特征在于：包括
负载轴；
调速内套，其套置在负载轴的外侧，且调速内套上具有镂空的弧形槽I和镂空的弧形槽II，其中弧形槽I靠近输入端，弧形槽II靠近输出端，所述弧形槽I和弧形槽II第一端轴向平齐且第二端轴向平齐，所述弧形槽I和弧形槽II形成径向对称；
输入侧永磁体盘，其固定在负载轴的磁力偶合端，并可随负载轴转动；
输入侧调速组件，包括轴承I和输入侧连接组件，所述轴承I包括轴承内套I和轴承外套I，轴承内套I固定在套装在负载轴上，输入侧连接组件连接轴承外套I且穿过弧形槽II；
输出侧调速组件，包括轴承II和输出侧连接组件，所述轴承II包括轴承内套II和轴承外套II，轴承内套II可轴向滑动的的连接在负载轴上并可随负载轴转动，所述输出侧连接组件连接轴承外套II且穿过弧形槽I，所述轴承内套II连接输出侧永磁体盘；
输出侧永磁体盘，其固定连接在轴承内套II上并可随轴承内套II轴向滑动，输出侧永磁体盘可随负载轴以及轴承内套II转动；
所述输入侧连接组件和输出侧连接组件可分别在弧形槽I和弧形槽II内同步圆周向移动，通过调速内套与输入侧调速组件、输出侧调速组件的配合，驱动输入侧永磁体盘和输出侧永磁体盘同步且等距的靠近或远离。


2.根据权利要求1所述的磁力偶合器用双连杆调速机构，其特征在于：所述所述弧形槽I和弧形槽II形成径向对称的“八”字形。


3.根据权利要求1所述的磁力偶合器用双连杆调速机构，其特征在于：所述负载轴为输出花键轴，所述输出侧永磁体盘以及轴承内套II连接在输出花键轴花键上。


4.根据权利要求1所述的磁力偶合器用双连杆调速机构，其特征在于：所述磁力偶合器用双连杆调速机构还包括的执行机构，该执行...

【专利技术属性】
技术研发人员：李健，王雷，李松，周海江，姜连军，朱玉芹，刘丽丽，
申请(专利权)人：煤科集团沈阳研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21