一种盘形异步磁力联轴器及调速方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102969868A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102969868A(43)申请公布日2013.03.13(21)申请号201210452698.1(22)申请日2012.11.13(71)申请人江苏大学地址212013江苏省镇江市京口区学府路301号(72)发明人杨超君徐燕飞周曰华(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人楼高潮(51)Int.Cl.H02K51/00(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书44页页附图附图33页(54)发明名称一种盘形异步磁力联轴器及调速方法(57)摘要本发明涉及机械工程传动技术领域，特指一种盘形异步磁力联轴器及调速方法；本发明包括主动盘总成、中间盘总成、从动盘总成和调磁装置，其中主动盘总成、调磁装置、中间盘总成组成轴向磁场调制式磁力齿轮，同时中间盘总成又与从动盘总成组成盘式异步磁力联轴器；本发明在主动轴输入转速一定时，首先通过轴向磁场调制式磁力齿轮进行变速，然后通过盘式异步磁力联轴器实现从动轴不同转速和扭矩的输出，本发明不但具有磁力齿轮变速传动的特点，而且还具有异步盘式磁力联轴器启动性能好及高温工况下不退磁的优点，可用于输送高温、有毒介质的行业中，并且可以实现无泄漏输送的效果，从而进一步扩大了磁力联轴器的应用范围。CN102968ACN102969868A权利要求书1/1页1.一种盘形异步磁力联轴器，其总体结构包括主动盘总成、中间盘总成、从动盘总成和调磁装置，主动盘总成由主动盘基体、第一永磁体组成，中间盘总成由中间盘基体、第三永磁体和第二永磁体组成，从动盘总成由从动盘基体、导条、导体端环组成，调磁装置由调磁极片和固定套筒组成，其特征在于：从动盘总成、中间盘总成、调磁装置和主动盘总成从左至右依次沿从动轴或主动轴轴向布置，主动盘基体通过键与主动轴连接，并使用套筒进行轴向固定，其紧靠第二永磁体的表面内嵌N、S交替排列的第一永磁体，磁极对数为P1；中间盘基体和轴承通过过盈配合装配在一起后放置在主动轴上，轴承内圈使用圆螺母、止动垫圈、套筒进行轴向固定，而轴承外圈则使用轴承端盖进行轴向固定，中间盘基体两侧表面内嵌N、S交替排列的第二永磁体和第三永磁体，磁极对数分别为P2和P3；从动盘基体通过键与从动轴连接，并使用轴端挡圈进行轴向固定，导条内嵌在从动盘基体的紧靠第三永磁体的表面，导条两端采用导体端环连接；调磁装置中的调磁极片通过间隙配合套在主动轴上，其端部通过螺钉连接在固定套筒上，固定套筒通过螺钉固定在基座上。2.如权利要求1所述的一种盘形异步磁力联轴器，其特征在于：所述的第一、第二和第三永磁体为扇形永磁体，磁化方向采用N、S极交替轴向磁化或Halbach轴向磁化；N极和S极为单块扇形磁体为一极或是多块同极性、同尺寸的扇形磁体为一极。3.如权利要求1所述的一种盘形异步磁力联轴器，其特征在于：所述联轴器还设有隔离套，隔离套位于从动盘总成和中间盘总成之间，其通过螺钉固定连接在基座上，连接处采用密封圈密封，在要求实现完全密封的行业中使用。4.如权利要求1所述的一种盘形异步磁力联轴器，其特征在于：所述的调磁极片处于主动盘基体和中间盘基体之间，有二种供实施的结构，其一是采用软磁材料直接加工成两端短路结构，该结构机械强度大；其二是将软磁材料加工制造成长条形后沿周向均匀的内嵌在非导磁材料尼龙中形成成两端断路结构，该结构涡流损耗低。5.如权利要求1所述的一种盘形异步磁力联轴器，其特征在于：所述的从动盘总成有三种供实施的结构，其一为基体内嵌导条结构，从动盘总成由从动盘基体、导条、导体端环组成，导条内嵌在从动盘基体的槽内，导条两端用导体端环连接，形成感应电流封闭回路；其二为双层实心结构，从动盘总成由从动盘基体、导体层组成，导体层包裹在从动盘基体的表面，形成双层实心结构；其三为单层实心结构，从动盘总成由单一的导体层构成。6.如权利要求1所述的一种盘形异步磁力联轴器的调速方法，其特征在于：所述的主动盘基体以转速n1转动时，其左侧的第一永磁体将产生一转速为n1、磁极对数为P1的旋转磁场，数量R=P1+P2的调磁极片将该磁场调制成具有P2次谐波的谐波磁场，谐波磁场的旋转速度n2=-n1*P1/(R-P1)，该谐波磁场与磁极对数为P2的第二永磁体产生的基波磁场相互耦合，从而使中间盘总成与轴承的外圈以转速n2转动，同时中间盘基体左侧的第三永磁体将会在其左侧气隙产生另一个转速为n2、磁极对数为P3的旋转磁场，从动盘基体上的导条因切割该磁场磁力线而产生感应电流，感应电流产生的附加磁场与此旋转磁场相互作用，从而带动从动盘总成以转速n3转动，其中n3=（1-S）*n2，S为转差率，通过改变P1、P2的值从而改变磁力齿轮的传动比，从而得到不同的输出