磁力调控式联轴器的制作方法

本发明涉及联轴器领域，尤其是磁力调控式联轴器。

背景技术：

在电力、煤矿和化工等行业，往往使用电机功率大，对联轴器要求较高，要有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用，还要便于安装和维护。

另外，对安全要求很高，某些装置不适合使用变频器调速，以前一般设计都是为了满足最大使用功率，设计余量较大。在面临新的竞争形势下，往往需要波动性的使用，功率输出甚至速度都需要能够调节。特别是在国家强制节能环保的要求下，对扭力和速度的调节需求越来越强。

现有的磁力联轴器是利用永磁材料的旋转，在对应导电材料中形成感应电流，从而形成从动磁场已达到跟转，进行了动力传动。利用导体与磁体之间的气隙变化，引起磁力耦合度的变化，利用此特性来调节扭力，进而可以调整速度。但是这种调节方式，对冷却机构的要求较高，其冷却结构复杂，且由于散热要求的限制，从而造成了功率和转速的限制。

现有联轴器的风冷为了提高散热效果，一增加散热片安装面积，二增加实际空气接触面(立体)，三增加流动空气接触的有效面积。散热片的安装面积是固定的，增加余地有限。

散热片一般立体化，但会大大增加风阻。增加有效面积，最终反映还是风阻，因为充分接触也意味着空气的阻力充分发挥。总之，为了更好地散热，就会增加风阻，也必然会引起尖啸音。

现有联轴器的液冷液体的循环主要是进出，转速越高，进出越难(液体高速旋转会产生很大的离心力)。所以，进出难度第一是对抗离心力。

第二，高温高压的液体密封。因为不能固定密封(都是运动机构)，所以对密封件的要求很高，包括各旋转轴和连接部件的加工精度，容易产生渗漏。转盘冷却均匀也很难解决。我们知道散热的基本原理就是热传递，接触时间越长，热交换就越多，而转盘的线速度是随半径增加的，也就是说，越靠边缘接触时间越短。但是，根据磁力切割原理，越靠边缘越是切割多，涡流越大，温升越高。

技术实现要素：

为了解决背景技术中描述的技术问题，本发明提供了一种磁力调控式联轴器。通过磁吸式齿轮扭力调节机构的导体盘和磁性盘间距来控制转换盘的转速，通过液冷机构对导体进行冷却。利用转换盘和传递齿轮来调节输出轴的输出速度与扭力。降低了制造要求，提高了散热效果，进而突破了功率的限制。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种磁力调控式联轴器，包括轴一、轴二、机壳、转换盘、调节齿轮、磁吸式齿轮扭力调节机构、传递齿轮、齿轮一、齿轮二和液冷机构，所述轴一和轴二分别转动连接在机壳两端，轴一一端固定有齿轮一，轴二一端固定有齿轮二，传递齿轮转动连接在转换盘端面的支架上，齿轮一通过传递齿轮和齿轮二连接在一起，轴一穿过并转动连接在转换盘端面的支架上，轴二穿过并转动连接在转换盘上，调节齿轮与转换盘的齿面相啮合，调节齿轮套设并固定在磁吸式齿轮扭力调节机构的转动部上，磁吸式齿轮扭力调节机构的导体部固定在液冷机构内。

具体地，所述磁吸式齿轮扭力调节机构由磁性盘、导体盘、直线驱动机构和轴杆组成，直线驱动机构的移动端固定在导体盘上，直线驱动机构的缸体固定在机壳外壁上，轴杆转动连接在机壳上，轴杆一端固定有磁性盘，轴杆另一端固定有调节齿轮。

具体地，所述直线驱动机构为直线模组或气缸。

具体地，所述所述传递齿轮转动连接在转换盘上的支架侧面，传递齿轮一端与齿轮一相啮合，传递齿轮另一端与齿轮二相啮合。

具体地，所述调节齿轮、齿轮一、齿轮二均为锥齿轮。

具体地，所述转换盘的盘面为锥齿轮。

具体地，所述导体盘固定在液冷机构内，液冷机构由冷却仓、进液管和出液管组成，导体盘固定在冷却仓的腔室内，冷却仓的腔室分别与进液管和出液管相连通，进液管与出液管连接在水泵上。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种磁力调控式联轴器。通过磁吸式齿轮扭力调节机构的导体盘和磁性盘间距来控制转换盘的转速，通过液冷机构对导体进行冷却。利用转换盘和传递齿轮来调节轴二的输出速度与扭力。降低了制造要求，提高了散热效果，进而突破了功率的限制。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的传递齿轮的结构示意图；

图3是本发明的磁吸式齿轮扭力调节机构的结构示意图；

图中1.轴一，2.轴二，3.机壳,4.转换盘，5.调节齿轮，6.磁吸式齿轮扭力调节机构，7.传递齿轮，8.齿轮一，9.齿轮二，10.液冷机构，61.磁性盘，62.导体盘，63.直线驱动机构，64.轴杆，65.冷却仓，66.进液管，67.出液管。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

图1是本发明的结构示意图，图2是本发明的传递齿轮的结构示意图，图3是本发明的磁吸式齿轮扭力调节机构的结构示意图。

一种磁力调控式联轴器，包括轴一1、轴二2、机壳3、转换盘4、调节齿轮5、磁吸式齿轮扭力调节机构6、传递齿轮7、齿轮一8、齿轮二9和液冷机构10，所述轴一1和轴二2分别转动连接在机壳3两端，轴一1一端固定有齿轮一8，轴二2一端固定有齿轮二9，传递齿轮7转动连接在转换盘4端面的支架上，齿轮一8通过传递齿轮7和齿轮二9连接在一起，轴一1穿过并转动连接在转换盘4端面的支架上，轴二2穿过并转动连接在转换盘4上，调节齿轮5与转换盘4的齿面相啮合，调节齿轮5套设并固定在磁吸式齿轮扭力调节机构6的转动部上，磁吸式齿轮扭力调节机构6的导体部固定在液冷机构10内。所述磁吸式齿轮扭力调节机构6由磁性盘61、导体盘62、直线驱动机构63和轴杆64组成，直线驱动机构63的移动端固定在导体盘62上，直线驱动机构63的缸体固定在机壳3外壁上，轴杆64转动连接在机壳3上，轴杆64一端固定有磁性盘61，轴杆64另一端固定有调节齿轮5。所述直线驱动机构63为直线模组或气缸。所述传递齿轮7转动连接在转换盘4上的支架侧面，传递齿轮7一端与齿轮一8相啮合，传递齿轮7另一端与齿轮二9相啮合。所述调节齿轮5、齿轮一8、齿轮二9均为锥齿轮。所述转换盘4的盘面为锥齿轮。所述导体盘62固定在液冷机构10内，液冷机构10由冷却仓65、进液管66和出液管67组成，导体盘62固定在冷却仓65的腔室内，冷却仓65的腔室分别与进液管66和出液管67相连通，进液管66与出液管67连接在水泵上。

如附图3所示，磁吸式齿轮扭力调节机构6的运行方式为，直线驱动机构63驱使导体盘62进行直线移动，从而调节导体盘62与磁性盘61之间的间距。直线驱动机构63为直线模组或气缸。直线模组由滑座、缸体、滚珠丝杠副组成，滚珠丝杠副的丝杆在缸体内旋转，驱使丝杆上的滚珠螺母直线移动，固定在滚珠螺母上的滑座则沿着缸体直线移动，滑座则带着导体盘62进行直线移动。磁性盘61对导体盘62具有磁吸力，利用调节磁性盘61与导体盘62之间的间距，来调节固定在磁性盘61上的轴杆64的扭力。

结合附图1和附图2所示，当磁性盘61与导体盘62靠近，使得轴杆64扭力最大，此时轴杆64上固定的调节齿轮5使得与之啮合的转换盘4固定不动，如轴一1旋转，则带动与之啮合的传递齿轮7旋转，传递齿轮7旋转又会带动轴二2旋转，从而使得轴一1将力矩和转速完全传递给轴二2。(传递齿轮可以是1到4个，使用数个传动齿轮7可以让力对称)。

当磁性盘61远离导体盘62，使得轴杆64可以在没有干涉的情况下自由旋转。如轴一1旋转，会带着传递齿轮7自转并且带动转换盘4跟转，也就是说，此时扭矩和速度完全传递给了轴杆64，这样轴一1的力矩和转速就完全无法传递给轴二2。

可以轴一1做主轴且轴二做从轴，也可以轴一1做从轴且轴二做主轴。

根据此结构，可以推出：

速度关系:v主轴-v监控轴/k＝v从轴。

扭力关系:f主轴＝k*f监控轴＝f从轴。

其中，k为比例系数，主轴和从轴是轴1或轴2，监控轴是轴64。

因此，再通过调节齿轮5把转换盘4转换到轴杆64上，在轴杆64上就能对从轴进行各种控制，从而在主轴运动不变时，从轴的速度和力矩都可以进行实时测量和控制。

通过齿轮比可以预制各种传输比。在本申请所述的联轴器上，为减少力矩，降低导体盘62的要求，力矩比设为4到8之间，基本都能满足运动的控制。

启动时从轴不动，轴杆64先旋转，然后切割导体盘62形成涡流，产生跟转力矩，但由于导体盘62固定，此力矩会反作用到磁性盘61，产生反向力矩，这力矩将会加到从动轴上，结果实现了从动轴的软启动。

水泵通过进液管66和出液管67，持续的让水在冷却仓65内流动，从而对冷却仓65内的导体盘62进行冷却，从而简化了冷却设备的结构，减小了冷却设备的制造要求。导体盘62是升温的主体，固定不动后冷却系统就可以很容易。

在正常控制时，利用调节磁性盘61与导体盘62之间的间距调节，从而调节了从轴的扭力，在负载一定的情况下，也就调节了速度。

目前，国内轴和齿轮的制造和加工技术都很成熟，设计中主要是垂直转换用的斜面齿轮，制造和加工技术也很普及，功率要求与轴和齿轮要求很容易满足，成品容易满足设计要求，便于推广应用。

由于制造和加工普及，质量和成本易于控制，根据功率可以调整大小，按设计比为1:6，成本肯定低于同功率磁力联轴器。尤其，与需要液冷的磁力联轴器，成本将极大降低。由于易于冷却，对于2000千瓦以上的传动也能轻松实现控制。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。