永磁离合型调速器的制作方法

本发明涉及永磁调速技术领域，尤其涉及一种永磁离合型调速器。

背景技术：

在我国，离合器与制动器大量应用的是摩擦式或电磁式工作原理。随着永磁材料的发展，利用永磁体替代电励磁，不仅可以节约电源，而且可以减小产品体积，提高产品的机电性能，目前永磁联轴器已应用于泵、反应釜等无泄漏设备中。

永磁离合器是靠永磁体的磁力耦合作用工作的，其结构与永磁联轴器类似。永磁体提供准确的磁场强度用于产生额定转矩，由于磁场强度是固定值，结果转矩也是常数。合理设计离合器尺寸可传递固定的转矩，当超过额定转矩时离合器滑脱。重新排列磁极结构可实现有限的转矩变化，可调整到额定转矩以下30-40%。

中国专利CN200720129993公开了“一种利用磁力传动技术实现主从动件运动的永磁离合器”，它主要是利用磁力传动技术，采用不同极性交错排列的瓦片状高性能永磁材料组成环状内、外磁体，并通过外力作用使外磁体在轴向限位运动，形成内、外磁体间的结合或分离，从而实现永磁离合器的传动。它在稳态工作状态时不耗能，同结合或脱离所需操纵力小，能够适用于各种形式结合或分离的执行机构；同时，从动件间无直接接触，不存在摩擦，可以起到一定的隔振、减振功能。其结构简单、传动效率高，传动平稳，结合迅速、分离彻底，可作为各类自动控制系统中的执行元件，有着良好的应用前景。此方案有利于实现永磁离合器的自动控制操作，使离合器灵活地工作在结合位、分离位或调速位上，但是受其结构限制，自锁功能不太可靠，无法用于调速场合。

中国专利CN201420707955公开了“一种节能型永磁柔性离合器”，包括导体盘、永磁盘、输入侧轮毂和输出轴，导体盘与输入侧轮毂相连，永磁盘位于输出轴侧，导体盘与永磁盘之间设有气隙，输出轴上设有执行器轮毂，执行器轮毂通过间隔套管与永磁盘相连接，执行器轮毂外侧设有轴承，轴承位于轴承座中，轴承座的外壁与拨杆机构的执行杆铰接。所述输出轴上设有限定永磁盘移动距离的中心盘，中心盘设有两块，分别对应前极限位置和后极限位置。在使离合器在满足离合作用的前提下，能兼具有节能、隔振、柔性启动、过载保护等诸多优点，有利于减少电机启动时的阻力，减轻噪声。该方案采用简捷的盘式结构，有利于提高传递扭矩，方便实现永磁离合器的自动控制操作，但是受其结构限制，也是自锁功能不太可靠，不能有效保证调速场合中某一气隙值的长期稳定。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种永磁离合型调速器，采用具有自锁功能的蜗轮蜗杆气隙调节机构，实现气隙的自动快速调节功能，满足调速器和离合器的功能切换，减少结构体积，尤其是减少设备长度，降低制造成本，进一步提高气隙调节动作的可靠性。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是这样的：

永磁离合型调速器，结构中包括永磁传动机构和气隙调节机构，所述永磁传动机构中包括永磁盘和导体盘，永磁盘与导体盘之间设有气隙，所述永磁离合型调速器连接在电机与负载之间，所述气隙的宽度通过气隙调节机构推拉永磁盘调节，所述气隙调节机构中包括箱体、主轴、蜗轮、蜗杆、前轴承座、后轴承座、移动套、丝母套和回转丝杠，所述主轴贯穿箱体，主轴与箱体前侧板之间设有前轴承座，主轴与前轴承座之间设有移动套，所述主轴通过后轴承座与箱体后侧板相连，所述移动套前侧连接永磁盘，所述移动套后侧经推板与丝母套相连，所述推板与箱体相连，所述丝母套与回转丝杠的螺纹相啮合，所述回转丝杠连接蜗轮，与蜗轮啮合的蜗杆由执行器驱动；所述后轴承座上设有轴承压盖和密封盖，所述轴承压盖与推板之间设有限位凸台。

所述后轴承座内设有由角接触轴承与深沟球轴承构成的轴承组合，所述角接触轴承成对设于衬套内，衬套上设有油道与后轴承座上的注油孔相连通。

所述永磁盘的结构中包括磁盘一和磁盘二，磁盘一与磁盘二之间设有中心盘，磁盘一连接齿条一，磁盘二连接齿条二，齿条一与齿条二分别与设于中心盘上的惰轮相啮合，所述惰轮沿圆周方向分布在中心盘上，惰轮数量为3~6个，当磁盘二受移动套推动时，磁盘一与磁盘二作相向移动。

所述中心盘与主轴通过方键连接，中心盘的一侧与主轴的轴肩之间设有限位套，中心盘的另一侧连接轴端定位套。

所述方键的数量为4~6个。

所述轴端定位套与主轴通过螺纹相连接，轴端定位套上配有顶丝。

所述前轴承座与箱体前侧板之间设有直线轴承。

所述密封盖与主轴之间设有迷宫密封圈。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1）采用了通用性强且具有自锁性能的蜗轮蜗杆调节机构，能实现气隙的快速调节，且满足装置在调速器和离合器两种功能之间的切换，使永磁调速器的应用得到扩展。

2）调速器结构体积大为减少，尤其是减少了设备长度，相对于现有的内外筒凸轮式结构，降低了制造成本，同时蜗轮蜗杆式调节机构更容易检查和维护，机构动作更可靠，具有较高的安全可靠性。

3）本发明的气隙调节机构可配合电动执行器、液压马达、气动马达等驱动方式，适用于多种电机传动环节，配合远程控制系统，可研发出适用各种场合的智能永磁传动产品，具有广阔的市场前景，极具应用价值。

附图说明

图1是本发明实施例结构示意图；

图2是本发明实施例中的中心盘结构示意图。

图中：1-永磁传动机构，2-气隙调节机构，3-箱体，4-主轴，5-蜗轮，6-蜗杆，7-前轴承座，8-后轴承座，9-移动套，10-回转丝杠，11-丝母套，12-箱体前侧板，13-箱体后侧板，14-推板，15-直线轴承，16-中心盘，17-惰轮，18-迷宫密封圈，19-轴承压盖，20-密封盖，21-限位凸台，22-角接触轴承，23-深沟球轴承，24-衬套，25-油道，26-方键，27-限位套，28-轴端定位套，29-顶丝，101-永磁盘，101A-永磁盘一，101B-永磁盘二，102-导体盘，102A-导体盘一，102B-导体盘二，103-齿条一，104-齿条二,105A-导体一，105B-导体二，106-气隙。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

见图1、图2，是本发明永磁离合型调速器实施例结构示意图，结构中包括永磁传动机构1和气隙调节机构2，永磁传动机构1中包括永磁盘101和导体盘102，导体盘一102A上设有导体一105A，导体盘二102B上设有导体二105B，永磁盘101和导体盘102之间设有气隙106，该永磁离合型调速器连接在电机与负载之间，气隙的宽度通过气隙调节机构2推拉永磁盘来调节，此装置采用永磁传动原理工作，当导体盘与永磁盘相对转动时，导体盘上的导体切割永磁盘的磁力线，在导体中产生涡流，进而产生与永磁盘磁场相反的感生磁场，从而实现扭矩的传递。

气隙调节机构2中包括箱体3、主轴4、蜗轮5、蜗杆6、前轴承座7、后轴承座8、移动套9、丝母套11和回转丝杠10，主轴4贯穿箱体3，主轴4与箱体前侧板12之间设有前轴承座7，主轴4与前轴承座7之间设有移动套9，主轴4通过后轴承座8与箱体后侧板13相连，移动套9前侧连接永磁盘101，移动套9后侧经推板14与丝母套11相连，推板14与箱体3连接固定，丝母套11与回转丝杠10的螺纹相啮合，回转丝杠10连接蜗轮5，与蜗轮5啮合的蜗杆6由执行器驱动。

气隙调节机构2的动作过程是：执行器带动蜗杆6，蜗杆6驱动蜗轮5，蜗轮5带动回转丝杠10旋转，回转丝杠10使丝母套11直线移动，丝母套11带动移动套9轴向移动推动永磁盘101轴向移动，实现通过执行器的旋转运动控制沿轴向移动的气隙大小的调节。

后轴承座8上设有轴承压盖19和密封盖20，轴承压盖19与推板14之间设有限位凸台21，原则上，限位凸台21设于轴承压盖19或推板14上任一处均可，实施例中，限位凸台21设于轴承压盖19上，其目的是作为推板14的极限位置的限位，避免发生碰撞和刮擦。

永磁盘101的结构中包括磁盘一101A和磁盘二101B，磁盘一与磁盘二之间设有中心盘16，磁盘一连接齿条一103，磁盘二连接齿条二104，齿条一103与齿条二104分别与设于中心盘上的惰轮17相啮合，惰轮17沿圆周方向分布在中心盘16上，惰轮17的数量为3~6个。导体盘102的结构中包括导体盘一102A和导体盘二102B，当磁盘二101B受移动套9推动时，能实现磁盘一101A和磁盘二101B作相向移动，进而实现磁盘一101A和导体盘一102A之间以及磁盘二101B和导体盘二102B之间气隙的同步调节。

后轴承座18内设有由角接触轴承22与深沟球轴承23构成的轴承组合，角接触轴承22成对设于衬套24内，衬套24上设有油道25与后轴承座18上的注油孔相连通，该轴承组合有利于克服轴向力，减少轴向窜动对气隙的影响，保证装置的长期安全稳定运行。

中心盘16与主轴4通过方键26连接，中心盘的一侧与主轴的轴肩之间设有限位套27，中心盘的另一侧连接轴端定位套28。为了保证安全的传递扭矩，方键26的数量为4~6个为宜。轴端定位套28与主轴4是通过螺纹相连接的，轴端定位套28上配有顶丝29，顶丝29用于实现轴端定位套28与主轴4之间的固定，避免中心盘16发生轴向窜动。

前轴承座7与箱体前侧板12之间设有直线轴承15，保证前轴承座7沿轴向前后移动顺畅，减轻阻力。密封盖20上设有迷宫密封圈18，其目的是防止灰尘或其他异物进入箱体3内，有利于保证装置的长期稳定运行。

以上所述实施例仅是为详细说明本发明的目的、技术方案和有益效果而选取的具体实例，但不应该限制本发明的保护范围，凡在不违背本发明的精神和原则的前提下，所作的种种修改、等同替换以及改进，均应落入本发明的保护范围之内。