一种油冷筒式永磁调速器的制作方法

1.本发明涉及永磁调速器领域，具体来说是一种油冷筒式永磁调速器。


背景技术：

2.在大型采矿、石油化工、电力及冶金等行业中，由于节能环保的需要，永磁调速装置的应用越来越广泛。
3.永磁调速装置能适应各种恶劣环境，包括电网电压波动大、谐波严重、易燃易爆、潮湿、粉尘等场所，可在线调节负载的转速，以满足系统实际运行需要，实现调速节能，调速范围0-98％，节能率10％～65％。
4.工作时，电机带动永磁调速器的导体转子部件转动，导体转子部件上的铜导体切割永磁转子部件上永磁体发出的磁感线产生涡流，涡流产生感应磁场，感应磁场与永磁体的源磁场发生耦合作用进而产生扭矩，使永磁转子部件带动负载转动。
5.由于永磁调速技术简单、可靠，设备使用寿命长，无电磁波干扰问题；所以很多条件艰难的场所的调速装置逐渐被永磁调速器代替。
6.故此现阶段永磁调速器的应用十分广泛，但是当前永磁调速器的使用还存在着一些缺陷，在调速运行时，由于切割磁力线，产生电涡流，导体筒会发热，就需要对导体筒进行冷却操作；
7.传统筒式永磁调速器一般采用水液来进行冷却操作，也就是在箱体内安装喷嘴，将水直接喷淋到导体表面，带走热量，传统使用表面喷淋冷却，冷却效果差，功率损失大，水对金属零件的腐蚀严重，也会在一定程度上缩短产品寿命。
8.另外，传统调速器中的轴承的润滑采用油脂，传统油脂润滑自身基本不具有冷却作用，同时要求轴承与箱体内空间密封要求高，并且在使用传统水冷冷却时，不可避免进水或水汽，会加速润滑油脂的老化劣化，在一定程度上使得轴承寿命降低。
9.所以为了解决上述问题，就需要对传统永磁调速器的冷却方式进行优化。


技术实现要素：

10.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种油冷式的筒式永磁调速器。
11.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
12.一种油冷筒式永磁调速器，包括箱体部件、导体转子部件和永磁转子部件，所述导体转子部件通过箱体部件与永磁转子部件相连接；所述导体转子部件连接有油液冷却机构；所述油液冷却机构包括进油管；所述导体转子部件上设有油冷通道；所述进油管道与油冷通道相连接。
13.所述导体转子部件包括输入连接盘，所述输入连接盘连接有导体部；所述导体部包括设置在输入连接盘上的导体筒；所述油冷通道包括设置在输入连接盘上的进油孔和设置在所述导体部上的冷却油槽；所述冷却油槽与进油孔相连通，所述进油管通过进油孔与冷却油槽相连通。
14.所述输入连接盘上设有进油块，所述进油块上设有进油槽，所述进油管通过进油块与输入连接盘相连接，所述进油管通过进油槽与油冷通道相连通。
15.所述进油孔内径大于冷却油槽内径。
16.所述永磁转子部件包括输出连接盘，所述输出连接盘上设有永磁部，所述永磁部与导体部相对设置；所述永磁部与导体部重合后永磁部处于导体部外侧。
17.所述输出连接盘上设有出油孔。
18.所述输出连接盘通过传扭机构与输出轴相连接，所述传扭机构包括设置在输出轴上的传扭盘，所述传扭盘通过传扭销与输出连接盘相连接。
19.所述传扭销贯穿输出连接盘设置。
20.所述箱体部件包括箱体，所述箱体内部中空，所述箱体端部设有连接端盖；所述连接端盖上设有定位沉槽。
21.所述连接端盖包括盖体，所述盖体端部设有连盖，所述盖体通过连盖与箱体相连接。
22.本发明的优点在于：
23.本发明公开了一种油冷筒式永磁调速器，本发明通过油液对导体转子部件进行冷却操作，最终使得油液流经导体筒，将热量高效带走，从而降低导体筒的热量；另外冷却用的油液也可以对联轴器上的轴承进行冷却，最终带走轴承的热量，同时冷却油液也可以充当润滑剂进行使用，本发明使用的冷却油液应用在轴承上时，与传统轴承使用润滑油脂相比，冷却润滑效果好，有利于增加轴承的寿命长。
附图说明
24.下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
25.图1为本发明公开的调速器处于最低速状态时的结构示意图。
26.图2为本发明公开的调速器处于最高速状态时的结构示意图。
27.上述图中的标记均为：
28.1-导体转子部件，2-箱体部件，3-永磁转子部件，101-输入轴102-输入轴承座，103-输入连接盘，104-导体筒，105-钢筒，103a-进油槽，103b-进油孔，105a-冷却油槽，2-1-箱体，2-2-连接端盖，203-进油管，301-输出轴，302-输出轴承座，303-调速套，304-传扭销，305-传扭盘，306-输出连接盘，306a-出油孔，307-铝筒，308-永磁铁，309-永磁背筒。
具体实施方式
29.下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
30.一种油冷筒式永磁调速器，包括箱体2-1部件2、导体转子部件1和永磁转子部件3，所述导体转子部件1通过箱体2-1部件2与永磁转子部件3相连接；所述导体转子部件1连接有油液冷却机构；所述油液冷却机构包括进油管203；所述导体转子部件1上设有油冷通道；所述进油管203道与油冷通道相连接；本发明公开了一种油冷筒式永磁调速器，具体包括箱体2-1部件2、导体转子部件1和永磁转子部件3；三个部件间的布置方式可以采用附图的布置方式，在本发明中主要对导体转子部件1进行了优化设计，本发明在导体转子部件1上开
设了油冷通道，方便了冷却油液流经导体转子部件1，实现对导体转子部件1的冷却操作；另外，本发明的永磁调速器是筒式结构，并且本发明公开的筒式永磁调速器采用油液进行冷却，本发明使用的冷却油液除了可以对导体筒104进行冷却操作，冷却油液还能起到冷却润滑作用，实现对轴承的冷却润滑操作，极大的提高了导体转子部件1与永磁转子部件3所连接轴承的使用寿命。
31.为了保证冷却效果，在本发明中所述导体转子部件1包括输入连接盘103，所述输入连接盘103连接有导体部；所述导体部包括设置在输入连接盘103上的导体筒104；所述油冷通道包括设置在输入连接盘103上的进油孔103b和设置在所述导体部上的冷却油槽105a；所述冷却油槽105a与进油孔103b相连通，所述进油管203通过进油孔103b与冷却油槽105a相连通；本发明通过进油管203与外接的冷却油液供给机构相连接，油液供给机构向进油管203供油，进油管203内的油液通过进油孔103b进入冷却油槽105a，冷却油槽105a内的油液与导体部发生热交换，从而实现导体筒104与钢筒105的冷却操作；另外，作为优选的，本发明中进油孔103b沿输入连接盘103竖直方向设置，进油孔103b长度小于输入连接盘103半径，一般长度选取在输入连接盘103半径的四分之一至二分之一之间；具体可以根据需要进行选取，一般可以选取三份之一；进油孔103b沿输入连接盘103径向设置，可以在离心力的作用下为冷却油液提供运动动力，可以实现后续快速流经冷却油槽105a，优化后的冷却效果。
32.作为优选的，本发明中导体部包括导体筒104，导体筒104内侧设有钢筒，在本发明中冷却油槽105a可以分为第一冷却油槽和第二冷却油槽，第一冷却油槽设置在导体筒104上，第二冷却油槽设置在钢筒上；第一冷却油槽和第二冷却油槽都与进油孔103b相连通，通过这样的设置，可以同时实现导体筒和钢筒的冷却，减少导体筒与钢筒膨胀而使得两者之间具有间隙；这里第一冷却油槽和第二冷却油槽可以认为是相对设置的槽体结构，第一冷却油槽和第二冷却油槽拼装可以组成上述冷却油槽105a；当然，也可以认为这里第一冷却油槽和第二冷却油槽时两个单独的槽体结构，分别布置在导体筒或者钢筒上；这里布置方式可以根据需要进行设置。
33.作为优选的，本发明中所述输入连接盘103上设有进油块1-3，所述进油块1-3上设有进油槽103a，所述进油管203通过进油块1-3与输入连接盘103相连接，所述进油管203通过进油槽103a与油冷通道相连通；本发明通过进油块1-3与进油槽103a的配合，可以方便冷却油液进入进油孔103b，最终进入冷却油槽105a实现对导体部的冷却操作；进油块1-3与进油槽103a的设置，主要起到一个过渡桥接作用，方便了冷却油液通过进油管203进入进油孔103b中；另外，本发明中进油块1-3与进油管203不直接相连接，目的是为了避免运动的干涉；在实际装配过程中，可以发现，在本发明中的进油块1-3在连接盘上呈环形分布，并且进油槽103a也呈环形分布，连接块与对应的进油孔103b相对设置，最终进油块1-3与进油槽103a形成竖直截面呈l型的结构，这样的设置，可以保证冷却油液进入进油孔103b中，最终实现后续的冷却操作，同时能够避免干涉问题的存在，另外，倒l型的连接块结构，虽然不能完全实现冷却油液完全进入进油孔103b内，但是即使有一些冷却油液因为重力等原因外漏或者崩散到箱体2-1内其他区域，这些崩散的冷却油液可以充当润滑油脂对轴承或者其他部件进行防护，不会影响部件的正常使用。
34.作为优选的，本发明中所述进油孔103b内径大于冷却油槽105a内径；进油孔103b
尺寸较大，保证了冷却油液能够足量进入进油孔103b内，避免冷却油液过大而外溢；另外，冷却油槽105a内径较小，在进油孔103b进油量一定的情况下，在离心力的作用下，油液从冷却油槽105a内外排速度必然加快，所以可以实现冷却油液通过冷却油槽105a时速度加快，能够更好的实现热量的带离，起到很好的降温效果。
35.作为优选的，本发明中所述永磁转子部件3包括输出连接盘306，所述输出连接盘306上设有永磁部，所述永磁部与导体部相对设置；所述永磁部与导体部重合后永磁部处于导体部外侧；这样的设置，使得本发明公开的调速器呈现出一个外磁内筒结构；这种结构永磁体308安装在永磁背筒309的内圆上，在高速运行中，永磁体产生的离心力由永磁背筒309承受，永磁体朝内的部分不需要做受力的考虑，因此可以将朝向导体的一面不做防护，从而大大减小导体与永磁体之间的气隙，提高传递能力；由于永磁体安装在永磁背筒的内部，可以将磁场约束在永磁背筒内部，不会向外泄漏，安全性极大提高。
36.作为优选的，本发明中所述输出连接盘306上设有出油孔306a；因为当永磁部处于导体部外侧，这样会使得永磁转子部件3和导体转子部件1形成一个内部空腔，可能会存储一部分冷却油液，在一定程度上增加了装置的转动惯量，不利于保证调速器运动的平顺性；所以需要对上述空腔内的冷却油液进行快速外排，所以在输出连接盘306上设有出油孔306a，目的是使得导体筒104外排的油液快速排到箱体2-1内，避免油液在上述空腔内的堆积。
37.作为优选的，本发明中所述输出连接盘306通过传扭机构与输出轴301相连接，所述传扭机构包括设置在输出轴301上的传扭盘305，所述传扭盘305通过传扭销304与输出连接盘306相连接；这样的设置，方便动力的传动，同时方便后续调节套对输出连接盘306位置的调节，从而方便对永磁部和导体部重合区域的调整；本发明传扭盘305与输出轴301固定连接，传扭盘305与输出连接盘306通过传扭销304相连接，通过传扭销304的设置，可以保证传扭盘305与输出连接盘306之间的联动性，使得输出连接盘306的转动力可以快速传递到传扭盘305上，最终传递到输出轴301上；本发明通过传扭机构的设置，方便了输出连接盘306与输出轴301之间连接，使得输出连接盘306直接套接在输出轴301上即可，另外，通过传扭机构的设置，保证了输出连接盘306与输出轴301之间的联动性，避免了两者之间相对运动。
38.另外，作为更大的优化，本发明中所述传扭销304贯穿输出连接盘306设置；这里传扭销304贯穿输出连接盘306设置，这是传扭销304除了作为基础传动动力的连杆外，这时的传扭销304还具有很好的限位导向作用，保证输出连接盘306在调节套的作用下，能够在输出轴301上横向平稳移动。
39.作为优选的，本发明中所述箱体2-1部件2包括箱体2-1，所述箱体2-1内部中空，所述箱体2-1端部设有连接端盖2-2；本发明公开的箱体2-1部件2是一个拼装结构，箱体2-1部件2采用拼装的方式进行连接，可以方便后续调速器的组装，另外，在本发明中所述连接端盖2-2上设有定位沉槽；定位沉槽的设置，方便了连接端盖2-2与相邻部件间的定位，有利于保证后续组装的精确性；另外，作为更大的优化，在本发明中所述连接端盖2-2包括盖体202，所述盖体202端部设有连盖201，所述盖体202通过连盖201与箱体2-1相连接；这里连盖201相当于一个连接块的作用，起到很好的桥接作用，方便箱体2-1与盖体202之间的连接，同时缩小零件尺寸，减少连接端盖2-2装配时干涉问题的产生。
40.具体实施例如下：
41.本发明公开了一种采用油液作为冷却和润滑介质的筒式永磁调速器，包括箱体2-1部件2、导体转子部件1、永磁转子部件3；所述箱体2-1部件2包括箱体2-1、连接端盖2-2；在箱体2-1内设有进油管203；所述导体转子部件1包括输入轴101、输入轴承座102、输入连接盘103、钢筒105、导体筒104；所述永磁转子部件3包括输出轴301、输出轴承座302、调速套303、输出连接盘306、传扭销304、传扭盘305、铝筒307、永磁体308、永磁背筒309；所述输入轴承座102、输出轴承座302同轴安装在箱体2-1部件2中；所述调速套303可通过外部执行机构的作用沿轴向在输出轴301上滑动，从而推动输出连接盘306沿传扭销304滑动，改变永磁体308与导体筒104的投影面积。
42.筒式永磁调速器的调速原理：
43.导体转子部件1在电机的驱动下恒定转速旋转，当永磁转子部件3在最右侧时，导体筒104与永磁体308的投影面积最小，也就是切割磁力线效果最弱，此时永磁转子部件3转速最低；当永磁转子部件3在最左边时，导体筒104与永磁体308的投影面积最大，也就是切割磁力线效果最强，此时永磁转子部件3转速最高；在调速套303的作用下，永磁转子部件3可以定位在最大、最小及中间任意位置，也就是说导体筒104与永磁体308的投影面积可以在最大与最小之间任意改变，从而可以改变永磁转子部件3的转速。
44.冷却原理：
45.在调速运行时，由于切割磁力线，产生电涡流，导体筒104会发热，需要冷却带走热量。
46.本发明公开的冷却油液经由外部油泵输送到进油管203，从进油管203的出口喷到输入连接盘103的进油槽103a，输入连接盘103径向有若干进油孔103b，与开在钢筒105外表面的冷却油槽105a相通，在导体转子部件1旋转产生的离心力作用下，冷却油经进油孔103b高速进入冷却油槽105a，高速流经导体筒104的内表面，将热量高效带走，从钢筒105右端面排出，经永磁转子部件3的输出连接盘306的若干出油孔306a排出到箱体2-1。
47.轴承润滑：采用与冷却油液相同的油液，使得冷却油液进入轴承循环，不仅可以带走轴承运动产生的热量，冷却油液还能充当润滑油脂实现对轴承的润滑；本发明采用冷却油液代替传统的轴承油脂润滑，本发明使用的冷却油液不仅具有润滑作用，还具有冷却作用，能够在一定程度上增加轴承的使用寿命。
48.本发明与传统永磁调速器的区域在于，传统筒式永磁调速器一般采用水液来进行冷却操作，也就是在箱体2-1内安装喷嘴，将水直接喷淋到导体表面，带走热量，轴承的润滑采用油脂。
49.传统轴承润滑冷却效果差，轴承与箱体2-1内空间密封要求高，并且不可避免进水或水汽，加速润滑脂的老化劣化，在一定程度上使得轴承寿命降低；另外传统使用表面喷淋冷却，冷却效果差，功率损失大，水对金属零件的腐蚀严重，也会在一定程度上缩短产品寿命；而本发明采用油液对调速器进行冷却和润滑操作，很好的规避了上述问题。
50.同时传统调速器也有使用油液冷却的，但是传统调速器使用油冷冷却与本发明又本质的区别，本发明油液从部件内部穿过，优化了冷却效果，很好的避免了表面喷淋冷却效果差的问题。
51.显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技
术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。