一种柔性磁流变传动器及组装传动方法
【专利摘要】本发明涉及动力传动【技术领域】，具体的说是一种柔性磁流变传动器及组装传动方法，其特征在于离合片安装在输出轴上，输出轴承和输出密封圈安装在第一离合腔体内，输出轴插入输出密封圈和输出轴承，输入轴承和输入密封圈装入输入轴上，输入轴安装在第二离合腔体内，第一离合腔体与第二离合腔体连接，并通过离合腔体密封圈密封，第一离合腔体与第二离合腔体内注入磁流变液，强磁钢安装在磁钢骨架上，磁钢骨架和导磁圈套入外壳体圈内，导磁拨杆安装在拨调圈上，拨调圈安装在第二外壳体板上。本发明与现有传动装置相比，具有以下有益效果：将磁流变的材料特性应用于动力传动技术，解决了负载的安全启动问题，有效提高动力传动过程的安全和节能效果。
【专利说明】一种柔性磁流变传动器及组装传动方法
[【技术领域】]
[0001]本发明涉及动力传动【技术领域】的柔性传动、动力保护及节能装置，具体的说是一种柔性磁流变传动器及组装传动方法，本发明产品适用于电动机、发动机各种等级动力源输出或动力传动的使用范围。
[【背景技术】]
[0002]目前，传统的电机动力传动基本采用如机械摩擦离合、齿轮皮带传动、凸轮连杆传动等纯机械传动方式，而电动机的保护和节能功效主要采用如降压启动、变频控制、电子调速、过流保护等电气控制方法，因此，传统的传动产品技术存在刚性摩擦传动、动力保护复杂、综合成本较高的缺点。
[0003]磁流变液体是一种新型相变材料，当施加磁场时，磁流变液体就在毫秒级的瞬间由牛顿流体变成塑性体或有一定屈服剪应力的粘弹性体，在强磁场作用下，抗剪切力很大，呈现出高粘度、低流动性的液体特性，在零磁场条件下呈现出低粘度的特性，其剪切屈服强度与磁场强度具有稳定的对应关系，正是磁流变液的这种流变可控性使其能够实现阻尼力的连续可变，从而达到对动传动目的。
[
【发明内容】
]
[0004]为了解决传统的传动产品技术存在功能单一、集成复杂，刚性传动、成本较高的缺点，提供一种采用柔性传动和磁性保护方式，应用新颖磁流变材料，创新动力传动技术，扩展传动产品功能，提高动力节能效率，简化电气控制方法，降低产品使用成本，对动力传动产品进行技术升级的柔性磁流变传动器及组装传动方法。
[0005]为了实现上述目的，设计一种柔性磁流变传动器，包括外壳体板、外壳体圈、输出轴、离合片、输入轴、离合腔体、磁流变液、磁钢骨架、强磁钢、导磁圈、导磁拨杆、拨调圈、轴承和密封圈，外壳体圈左右两侧分别连接第一外壳体板和第二外壳体板，第一离合轴承安装在第一外壳体板内，第二离合轴承安装在第二外壳体板内，离合片安装在输出轴上，输出轴承和输出密封圈安装在第一离合腔体内，输出轴插入输出密封圈和输出轴承，输入轴承和输入密封圈装入输入轴上，输入轴安装在第二离合腔体内，第一离合腔体与第二离合腔体连接，并通过离合腔体密封圈密封，第一离合腔体与第二离合腔体内注入磁流变液，强磁钢安装在磁钢骨架上，磁钢骨架和导磁圈套入外壳体圈内，导磁拨杆安装在拨调圈上，拨调圈安装在第二外壳体板上。
[0006]第一外壳体板、外壳体圈、第二外壳体板、第一离合轴承、第二离合轴承组成产品外壳及机构支承部件，所述的外壳体与机构支承结构体为一体式结构。
[0007]输出轴、离合片、输入轴、第一离合腔体、第二离合腔体、离合腔体密封圈、输出轴承、输入轴承、输出密封圈、输入密封圈、磁流变液组成离合机构部件，所述的离合机构部件采用磁流变液作动力传动的媒介材料，实现了传统刚性传动装置无法达到的柔性离合功能，从而解决了负载的安全启动问题。[0008]磁钢骨架、强磁钢、导磁圈、导磁拨杆、拨调圈组成可调磁力机构部件，所述的可调磁力机构部件采用永磁钢作磁力源，通过可调磁力机构部件对离合机构部件的磁场强度控制，实现转矩可调、转速可变、柔性传动，不但保障了动力运行的稳定性，而且提高了动力控制的简便性。
[0009]导磁圈紧贴磁钢骨架内圈安装，并且通过导磁拨杆可将导磁圈旋转角度，改变磁场强度，从而调节传动力的大小。
[0010]所述的柔性磁流变传动器的组装方法:
[0011]a.将第一离合轴承装入第一外壳体板；第二离合轴承装入第二外壳体板，然后将外壳体圈与第一外壳体板连接固定；
[0012]b.将离合片安装在输出轴上；将输出轴承、输出密封圈装入第一离合腔体内，再将输出轴插入输出密封圈、输出轴承；将输入轴承、输入密封圈装入输入轴内，再将输入轴安装在第二离合腔体上，然后将离合腔体密封圈、第二离合腔体套进第一离合腔体，密封安装后固定；再从第一离合腔体注入磁流变液，最后组成离合机构部件；
[0013]c.将强磁钢装入磁钢骨架，再将磁钢骨架、导磁圈套入外壳体圈；
[0014]d.将导磁拨杆安装在拨调圈上，再将拨调圈安装在第二外壳体板上，最后将第一外壳体板与外壳体圈连接固定，完成装配工序。
[0015]所述的柔性磁流变传动器的传动方法:
[0016]a.产品使用前,输入轴连接动力源输出轴,输出轴连接负载；
[0017]b.动力传动前，将导磁圈沿逆时针方向调到O度位；
[0018]c.负载启动时，输出轴自动避开启动阻尼峰值，延时低速启动；
[0019]d.负载启动后，将导磁圈沿顺时针方向调到设定的角度位；
[0020]e.满载传动时，将导磁圈调到30度位；
[0021]f.负载受阻时，输出轴自动避开负载阻尼峰值，保障动力安全运行。
[0022]本发明与现有机械传动装置相比，具有以下有益效果:
[0023]1.将磁流变的材料特性应用于动力传动【技术领域】，实现了传统刚性传动装置无法达到的柔性离合功能，从而解决了负载的安全启动问题；
[0024]2.以强磁钢作永磁源，使磁流变液始终保持稳定的相变(粘滞)状态和柔性传动力，在负载启动或过载时起到自动的动力保护功能；
[0025]3.应用磁流变液制作的动力离合机构具有出力大、体积小、结构简单、离合阻尼力可调等优点，通过对磁力拨调圈的旋转角手工调整，可随机设定输出动力的大小值，使输出轴转矩或转速处于最佳的负载状态，不但保障了动力运行的稳定性，而且提高了动力控制的简便性；
[0026]4.具有柔性启动离合、动力过载保护、负载自动匹配的特征功能，能有效提高动力传动过程的安全和节能效果；
[0027]5.可有效简化传统的“降压启动、变频控制、电子调速、过流保护”等电气控制方法，直接减少了电器配套和降低了使用的成本，延长产品使用周期，有利于环境保护；
[0028]6.通过标准化设计，将作为标准的传动配件产品，市场需求巨大，如规模化生产、有效控制成本，与传统产品相比，具有很强的市场覆盖率和产业竞争力；
[0029]7.将对传统机械传动器的产业升级和技术创新，起到积极地推进作用。[【专利附图】
【附图说明】]
[0030]图1是本发明的前视图；
[0031 ] 图2是本发明的前视剖图；
[0032]图中:1.第一外壳体板2.输出轴3.外壳体圈4.第二外壳体板5.输入轴
6.拨调圈7.输出密封圈8.第一离合轴承9.第一离合腔体10.输出轴承11.离合腔体密封圈12.磁钢骨架13.导磁圈14.导磁拨杆15.第二离合腔体16.输入轴承17.输入密封圈18.第二离合轴承19.强磁钢20.离合片21.磁流变液；
[0033]指定图2作为本发明的摘要附图。
[【具体实施方式】]
[0034]下面结合附图对本发明作进一步说明，这种装置的结构和原理对本专业的人来说是非常清楚的。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0035]本发明采用磁流变液作为动力传动媒介材料，以强磁钢作永磁源，使磁流变液始终保持稳定的相变(粘滞)状态和柔性传动力，在负载启动或过载时起到自动的动力保护功能，柔性磁流变传动器与传统的传动装置相比，具有动力柔性传动、动力自动保护、手动实时调速、省略电器配套成本和延长产品使用周期的优点。
[0036]实施例1
[0037]1、按附图1、图2齐备制作的零件及磁流变液材料，具体描述如下:
[0038](I)由第一外壳体板1、外壳体圈3、第二外壳体板4、第一离合轴承8、第二离合轴承18组成产品外壳及机构支承部件；
[0039](2)由输出轴2、离合片20、输入轴5、第一离合腔体9、第二离合腔体15、离合腔体密封圈11、输出轴承10、输入轴承16、输出密封圈7、输入密封圈17、磁流变液21组成离合机构部件；
[0040](3)由磁钢骨架12、强磁钢19、导磁圈13、导磁拨杆14、拨调圈6组成可调磁力机构部件。
[0041]2、装配工序
[0042]( I)将第一离合轴承8装入第一外壳体板I ;第二离合轴承18装入第二外壳体板4，然后将外壳体圈3与第一外壳体板I连接固定；
[0043](2)将离合片20安装在输出轴2上；将输出轴承10、输出密封圈7装入第一离合腔体9内，再将输出轴2插入输出密封圈7、输出轴承10 ;将输入轴承16、输入密封圈17装入输入轴5内，再将输入轴5安装在第二离合腔体15上，然后将离合腔体密封圈11、第二离合腔体15套进第一离合腔体9，密封安装后固定；再从第一离合腔体9注入磁流变液21，最后组成离合机构部件；
[0044](3)将强磁钢19装入磁钢骨架12，再将磁钢骨架12、导磁圈13套入外壳体圈3 ；
[0045](4)将导磁拨杆14安装在拨调圈6上，再将拨调圈6安装在第二外壳体板4上，最后将第一外壳体板I与外壳体圈3连接固定，完成装配工序。
[0046]3、实施方法[0047]上述柔性磁流变传动器实施方法如下:
[0048]a.产品使用前，输入轴5连接动力源输出轴，输出轴2连接负载；
[0049]b.动力传动前，将导磁圈13沿逆时针方向调到O度位；
[0050]c.负载启动时，输出轴2自动避开启动阻尼峰值，延时低速启动；
[0051]d.负载启动后，将导磁圈13沿顺时针方向调到设定的角度位；
[0052]e.满载传动时，将导磁圈13调到30度位；
[0053]f.负载受阻时，输出轴2自动避开负载阻尼峰值，保障动力安全运行。
【权利要求】
1.一种柔性磁流变传动器，包括外壳体板、外壳体圈、输出轴、离合片、输入轴、离合腔体、磁流变液、磁钢骨架、强磁钢、导磁圈、导磁拨杆、拨调圈、轴承和密封圈，外壳体圈左右两侧分别连接第一外壳体板和第二外壳体板，第一离合轴承安装在第一外壳体板内，第二离合轴承安装在第二外壳体板内，其特征在于离合片安装在输出轴上，输出轴承和输出密封圈安装在第一离合腔体内，输出轴插入输出密封圈和输出轴承，输入轴承和输入密封圈装入输入轴上，输入轴安装在第二离合腔体内，第一离合腔体与第二离合腔体连接，并通过离合腔体密封圈密封，第一离合腔体与第二离合腔体内注入磁流变液，强磁钢安装在磁钢骨架上，磁钢骨架和导磁圈套入外壳体圈内，导磁拨杆安装在拨调圈上，拨调圈安装在第二外壳体板上。
2.如权利要求1所述的一种柔性磁流变传动器，其特征在于第一外壳体板、外壳体圈、第二外壳体板、第一离合轴承、第二离合轴承组成产品外壳及机构支承部件，所述的外壳体与机构支承结构体为一体式结构。
3.如权利要求1所述的一种柔性磁流变传动器，其特征在于输出轴、离合片、输入轴、第一离合腔体、第二离合腔体、离合腔体密封圈、输出轴承、输入轴承、输出密封圈、输入密封圈、磁流变液组成离合机构部件，所述的离合机构部件采用磁流变液作动力传动的媒介材料。
4.如权利要求1所述的一种柔性磁流变传动器，其特征在于磁钢骨架、强磁钢、导磁圈、导磁拨杆、拨调圈组成可调磁力机构部件，所述的可调磁力机构部件采用永磁钢作磁力源，通过可调磁力机构部件对离合机构部件的磁场强度控制，实现转矩可调、转速可变、柔性传动。
5.如权利要求1所述的一种柔性磁流变传动器，其特征在于导磁圈紧贴磁钢骨架内圈安装，并且通过导磁拨杆可将导磁圈旋转角度，改变磁场强度，从而调节传动力的大小。
6.—种如权利要求1所述的柔性磁流变传动器的组装方法: a.将第一离合轴承装入第一外壳体板；第二离合轴承装入第二外壳体板，然后将外壳体圈与第一外壳体板连接固定； b.将离合片安装在输出轴上；将输出轴承、输出密封圈装入第一离合腔体内，再将输出轴插入输出密封圈、输出轴承；将输入轴承、输入密封圈装入输入轴内，再将输入轴安装在第二离合腔体上，然后将离合腔体密封圈、第二离合腔体套进第一离合腔体，密封安装后固定；再从第一离合腔体注入磁流变液，最后组成离合机构部件； c.将强磁钢装入磁钢骨架，再将磁钢骨架、导磁圈套入外壳体圈； d.将导磁拨杆安装在拨调圈上，再将拨调圈安装在第二外壳体板上，最后将第一外壳体板与外壳体圈连接固定，完成装配工序。
7.—种如权利要求1所述的柔性磁流变传动器的传动方法: a.产品使用前，输入轴连接动力源输出轴，输出轴连接负载； b.动力传动前，将导磁圈沿逆时针方向调到O度位； c.负载启动时，输出轴自动避开启动阻尼峰值，延时低速启动； d.负载启动后，将导磁圈沿顺时针方向调到设定的角度位； e.满载传动时，将导磁圈调到30度位； f.负载受阻时，输出轴自动避开负载阻尼峰值，保障动力安全运行。
【文档编号】F16D37/02GK103912604SQ201410113428
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年3月25日 优先权日:2014年3月25日
【发明者】沈锡鹤 申请人:沈锡鹤, 上海环捷投资咨询有限公司