專利名稱：調(diào)速型磁力離合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種屬于離合器領(lǐng)域的調(diào)速型磁力離合器。
二背景技術(shù)：
我們知道，在冶金、電力、煤碳等行業(yè)的各種工作機(jī)的調(diào)速及軟起動， 特別是中、大功率水泵及風(fēng)機(jī)等遞減轉(zhuǎn)矩機(jī)械的調(diào)速時，目前大多采用的是 調(diào)速型液力偶合器和液粘調(diào)速器，兩種調(diào)速器都起到了比較積極的效果。
但是，這兩種調(diào)速器在工作過程中也存在著一些問題，例如對于調(diào)速 型液力偶合器，在工作中容易因?yàn)楦鞣N原因產(chǎn)生以下的問題，如效率相對較 低，偶合器在低效區(qū)工作時，容易發(fā)熱，以及漏油問題比較普遍等。對于液 粘調(diào)速器，其控制系統(tǒng)較復(fù)雜，制造成本相對也較高，再就是由于冷卻系統(tǒng) 需要耗能等原因，也存在其總的效率相對也比較低的問題等。
三
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提出一種非接觸型的采用永久磁鐵作為傳遞動力的 基本元件的適用范圍相對較廣、結(jié)構(gòu)比較簡單、控制系統(tǒng)相對比較簡單、效 率相對較高，對大型動力機(jī)械也較適用的調(diào)速型磁力離合器的原理性技術(shù)方 案。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的機(jī)構(gòu)中具有液壓傳動機(jī)構(gòu)，其特征在于將 機(jī)構(gòu)中的階梯型輸入軸1的動力輸入端通過軸承2與機(jī)架聯(lián)接起來，在輸入軸 l的中段附近，固定裝有液壓缸8和套裝在輸入軸1上的可在液壓缸8驅(qū)動下沿 軸向運(yùn)動的且由安裝在輸入軸1上的鍵7限制其沿軸線轉(zhuǎn)動的階梯圓盤形驅(qū)動 盤10，在輸入軸1上驅(qū)動盤10的外側(cè)端面的靠近其最大外圓處的附近，沿圓 周固定裝有多個其磁場軸線方向沿軸向的磁鐵5，在驅(qū)動盤10的外側(cè)，同軸 裝有通過軸承6安裝在輸入軸1上的階梯圓盤型從動盤4，在從動盤4上與驅(qū)動 盤10相對的端面上與驅(qū)動盤10上磁鐵相對應(yīng)的位置上，固定裝有多個磁場軸 線方向沿軸向的且與驅(qū)動盤10上所裝磁鐵5的相對面處磁極的極性相同的磁 鐵5,階梯形輸出軸11與從動盤4做同軸聯(lián)接后再通過軸承12與機(jī)架聯(lián)接起 來。
磁鐵5為永久磁鐵，其形狀可制成圓柱形或階梯圓柱形或截錐形或階梯 矩形或梯形，可將磁鐵5裝在一個內(nèi)腔形狀與磁鐵5的外形對應(yīng)的并通過機(jī)械 聯(lián)接固定在工作位置上的磁鐵外套中。
液壓缸8與驅(qū)動盤10和從動盤4的組合結(jié)構(gòu)可采用沿輸入軸1上做左右對 稱形的分布結(jié)構(gòu)這時，兩從動盤4可通過圓環(huán)型聯(lián)接套9同軸聯(lián)接起來。
液壓傳動機(jī)構(gòu)可用氣壓傳動機(jī)構(gòu)來替代。
具體工作時，例如當(dāng)將離心式磁力離合器用于大型風(fēng)機(jī)時，可將調(diào)速型 磁力離合器的輸入端與電動機(jī)聯(lián)接，將其輸出端與風(fēng)機(jī)聯(lián)接，這樣一來，當(dāng) 電動機(jī)剛啟動時，由于這時液壓系統(tǒng)還沒開始供油，所以這時驅(qū)動盤10還沒 有工作，所以驅(qū)動盤10與從動盤4上的磁鐵之間的距離相對較遠(yuǎn)，相互之間 的作用力不大，因此，電機(jī)基本上是在很小扭矩的情況下啟動的，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn) 速提高到一定程度時，液壓系統(tǒng)開始工作，液壓油通過液壓油入口3逐步的 進(jìn)入液壓缸8，液壓缸8中的壓力慢慢的提高，這時驅(qū)動盤10開始在液壓缸8 的推力作用下沿軸向慢慢的靠近從動盤4， 二者上面的磁鐵5也在逐步的接 近，由于對應(yīng)的磁鐵5之間是同極相對的，所以在液壓缸推力的作用下，當(dāng) 磁鐵5相互接近時時，二者間必然要產(chǎn)生一個相互排斥的沿圓周方向的作用 力，由于這時處于驅(qū)動盤10的磁鐵5是繞軸線轉(zhuǎn)動的，所以，在與從動盤4上 的磁鐵5相互位置的約束條件下，從動盤4這時也會開始隨之產(chǎn)生轉(zhuǎn)動趨勢， 并開始對機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生一個逐步加大的工作扭矩，因此，這個逐步加強(qiáng)的工 作扭矩開始克服機(jī)械設(shè)備本身相關(guān)部件的慣性質(zhì)量使設(shè)備平穩(wěn)的完成起步的 工作，當(dāng)壓力達(dá)到一定的數(shù)值時，風(fēng)機(jī)也就進(jìn)入了正常的工作狀態(tài)了。這 時，電動機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下正常工作，當(dāng)風(fēng)機(jī)需要調(diào)速時，可通過增加或減少 液壓系統(tǒng)工作壓力的方法來解決，如壓力減小，則從動盤4傳遞的扭矩將隨 之減小，所以風(fēng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速也將隨之減小，反之亦然，所以有效的起到了 調(diào)速的效果。當(dāng)壓力達(dá)到一定的程度時，機(jī)構(gòu)中的驅(qū)動盤10與從動盤4將做 同步運(yùn)動，所以這是系統(tǒng)的效率是100%。而且，假如風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過程中出現(xiàn) 了由于卡滯等問題引發(fā)的過載或卡住等問題時，由于輸出扭矩是限定的，所 以這時調(diào)速型磁力離合器就開始打滑，而電機(jī)仍然可以正常工作，不至于造 成損壞。實(shí)踐證明，由于機(jī)構(gòu)中對應(yīng)的磁鐵5是同極相對的，所以即使是長 時間的發(fā)生過寧打滑現(xiàn)象，機(jī)構(gòu)也不會產(chǎn)生過熱現(xiàn)象，因此，調(diào)速型磁力離 合器是可以有效的達(dá)到軟啟動與過載保護(hù)功能的。
由于本實(shí)用新型適用范圍相對較廣，結(jié)構(gòu)比較簡單，控制系統(tǒng)相對比較 簡單，由于不需要額外的冷卻系統(tǒng)，所以效率相對較高，制造成本相對較 低，而且設(shè)計(jì)的靈活性比較強(qiáng)，所以，預(yù)計(jì)實(shí)施后可以產(chǎn)生積極的效果。
四

本實(shí)用新型有l(wèi)個附圖，是調(diào)速型磁力離合器的基本原理示意圖，圖
中1、輸入軸，2、軸承，3、液壓油入口， 4、從動盤，5、磁鐵，6、軸 承，7、鍵，8、液壓缸，9、聯(lián)接套，10、驅(qū)動盤，11、輸出軸，12、軸承。
五具體實(shí)施方式
下面，結(jié)合說明書附圖對本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說明 在附圖中可以看到，機(jī)構(gòu)中具有液壓傳動機(jī)構(gòu)，其特征在于將機(jī)構(gòu)中 的階梯型輸入軸1的動力輸入端通過軸承2與機(jī)架聯(lián)接起來，在輸入軸l的中 段附近，固定裝有液壓缸8和套裝在輸入軸1上的可在液壓缸8驅(qū)動下沿軸向 運(yùn)動的且由安裝在輸入軸1上的鍵7限制其沿軸線轉(zhuǎn)動的階梯圓盤形驅(qū)動盤 10，在輸入軸1上驅(qū)動盤10的外側(cè)端面的靠近其最大外圓處的附近，沿圓周 固定裝有多個其磁場軸線方向沿軸向的磁鐵5，在驅(qū)動盤10的外側(cè)，同軸裝 有通過軸承6安裝在輸入軸1上的階梯圓盤型從動盤4，在從動盤4上與驅(qū)動盤 10相對的端面上與驅(qū)動盤10上磁鐵相對應(yīng)的位置上，固定裝有多個磁場軸線 方向沿軸向的且與驅(qū)動盤10上所裝磁鐵5的相對面處磁極的極性相同的磁鐵 5，階梯形輸出軸11與從動盤4做同軸聯(lián)接后再通過軸承12與機(jī)架聯(lián)接起來。 一般情況下，對于機(jī)架而言，輸入軸l和輸出軸ll可以支撐在兩個外支架 上，也可以支撐在一個封閉的機(jī)架機(jī)構(gòu)中。另外，可以看出，機(jī)構(gòu)是依靠液 壓機(jī)構(gòu)來驅(qū)動驅(qū)動盤10沿軸向運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)相對的磁鐵5間的相互偶合作用 的，具體設(shè)計(jì)時，液壓缸一般情況下可采用環(huán)形液壓缸，其液壓系統(tǒng)可借用 傳統(tǒng)的液粘調(diào)速器的基本設(shè)計(jì)方法，這樣做的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)起來比較方便，而 且參考資料較多。當(dāng)然，由于傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案較多，所以必要時也 可以采用其它設(shè)計(jì)方案，例如采用多個活塞或柱塞式液壓缸沿輸入軸l圓周 分布排列的方法等也是可以的。 一般情況下，驅(qū)動盤10和從動盤4的材料可 以采用無磁鋼制成，如可采用奧氏體不銹鋼，這樣，由于其材料的磁導(dǎo)率接 近于l，所以，安裝在上面的磁鐵5中的磁力線就比較容易形成各自獨(dú)立的磁
場回路，從而有效的減少系統(tǒng)磁路中的短路和形成復(fù)雜磁路的現(xiàn)象，達(dá)到有
效的提高磁鐵5的工作效率的目的。當(dāng)然，也可以采用其它材料，但其最終 目的是可以最大限度的使各磁鐵5形成各自獨(dú)立的磁場場就可以了 。實(shí)踐證 明，在機(jī)構(gòu)中各磁鐵5中的磁力線在較大程度上形成獨(dú)立回路的情況下，即 使是調(diào)速型磁力離合器在長時間過載的工作情況下，也不會產(chǎn)生機(jī)構(gòu)過熱的 現(xiàn)象；原因是由于相互作用的磁鐵5是同極相對的，所以這時系統(tǒng)不會產(chǎn)生 過多的有效的可以使機(jī)構(gòu)發(fā)熱的磁渦流，因此機(jī)構(gòu)不需要額外的增加冷卻系 統(tǒng)。限制驅(qū)動盤10做軸向轉(zhuǎn)動的鍵7可以是標(biāo)準(zhǔn)平鍵，也可以是花鍵，這一
點(diǎn)可根據(jù)實(shí)際情況靈活采用。
磁鐵5為永久磁鐵，其形狀可制成圓柱形或階梯圓柱形或截錐形或階梯 矩形或梯形，可將磁鐵5裝在一個內(nèi)腔形狀與磁鐵5的外形對應(yīng)的并通過機(jī)械 聯(lián)接固定在工作位置上的磁鐵外套中。當(dāng)然磁鐵5的形狀是可以采用很多 的，這要根據(jù)具體的情況靈活采用，磁鐵外套的主要作用是使各磁鐵5可以 可靠的和驅(qū)動盤10及從動盤4固定聯(lián)接在一起，不會在工作中脫落，但設(shè)計(jì) 時同時也應(yīng)考慮有利于磁鐵5中的磁力線形成獨(dú)立的磁場回路的問題，所 以， 一般情況下可考慮采用奧氏體不銹鋼制成，而且，采用這種材料的的成 本相對也比較低。
液壓缸8與驅(qū)動盤10和從動盤4的組合結(jié)構(gòu)可采用沿輸入軸1上做左右對 稱形的分布結(jié)構(gòu)這時，兩從動盤4可通過圓環(huán)型聯(lián)接套9同軸聯(lián)接起來。采用 這種結(jié)構(gòu)的一個主要的優(yōu)點(diǎn)是可以有效的抵消作用在安裝在輸入軸l及輸出 軸ll上的軸承的軸向力，這樣一來，機(jī)構(gòu)在工作過程中就不會產(chǎn)生較大的軸 向載荷，從而減少機(jī)構(gòu)的發(fā)熱量，提高了機(jī)構(gòu)的使用壽命。兩從動盤4可通 過圓環(huán)型聯(lián)接套9同軸聯(lián)接起來時，可通過嫘釘將聯(lián)接套9的兩端面分別與兩 從動盤4的內(nèi)端面固定連接在一起。
液壓傳動機(jī)構(gòu)可用氣壓傳動機(jī)構(gòu)來替代。我們知道，液壓傳動機(jī)構(gòu)和氣 壓傳動機(jī)構(gòu)各自都有不同的特點(diǎn)和優(yōu)勢，所以在設(shè)計(jì)時可根據(jù)實(shí)際情況靈活 的選用。只要能達(dá)到使驅(qū)動盤10正常工作的目的就可以了。
權(quán)利要求1、一種調(diào)速型磁力離合器，具有液壓傳動機(jī)構(gòu)，其特征在于將機(jī)構(gòu)中的階梯型輸入軸(1)的動力輸入端通過軸承(2)與機(jī)架聯(lián)接起來，在輸入軸(1)的中段附近，固定裝有液壓缸(8)和套裝在輸入軸(1)上的可在液壓缸(8)驅(qū)動下沿軸向運(yùn)動的且由安裝在輸入軸(1)上的鍵(7)限制其沿軸線轉(zhuǎn)動的階梯圓盤形驅(qū)動盤(10)，在輸入軸(1)上驅(qū)動盤(10)的外側(cè)端面的靠近其最大外圓處的附近，沿圓周固定裝有多個其磁場軸線方向沿軸向的磁鐵(5)，在驅(qū)動盤(10)的外側(cè)，同軸裝有通過軸承(6)安裝在輸入軸(1)上的階梯圓盤型從動盤(4)，在從動盤(4)上與驅(qū)動盤(10)相對的端面上與驅(qū)動盤(10)上磁鐵相對應(yīng)的位置上，固定裝有多個磁場軸線方向沿軸向的且與驅(qū)動盤(10)上所裝磁鐵(5)的相對面處磁極的極性相同的磁鐵(5)，階梯形輸出軸(11)與從動盤(4)做同軸聯(lián)接后再通過軸承(12)與機(jī)架聯(lián)接起來。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的調(diào)速型磁力離合器，其特征在于磁鐵(5) 為永久磁鐵，其形狀可制成圓柱形或階梯圓柱形或截錐形或階梯矩形或梯 形，可將磁鐵(5)裝在一個內(nèi)腔形狀與磁鐵(5)的外形對應(yīng)的并通過機(jī)械 聯(lián)接固定在工作位置上的磁鐵外套中。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的調(diào)速型磁力離合器，其特征在于液壓缸( 8)與驅(qū)動盤(10)和從動盤(4)的組合結(jié)構(gòu)可采用沿輸入軸(1)上做左 右對稱形的分布結(jié)構(gòu)，這時，兩從動盤(4)可通過圓環(huán)型聯(lián)接套(9)同軸 聯(lián)接起來。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的調(diào)速型磁力離合器，其特征在于液壓傳動機(jī) 構(gòu)可用氣壓傳動機(jī)構(gòu)來替代。
專利摘要本實(shí)用新型是一種屬于離合器領(lǐng)域的調(diào)速型磁力離合器，機(jī)構(gòu)中具有液壓傳動機(jī)構(gòu)，其特征在于將機(jī)構(gòu)中的階梯型輸入軸1的動力輸入端通過軸承2與機(jī)架聯(lián)接起來，在輸入軸1的中段附近，固定裝有液壓缸8和套裝在輸入軸1上的可在液壓缸8驅(qū)動下沿軸向運(yùn)動的且由安裝在輸入軸1上的鍵7限制其沿軸線轉(zhuǎn)動的階梯圓盤形驅(qū)動盤10，在輸入軸1上驅(qū)動盤10的外側(cè)端面的靠近其最大外圓處的附近，沿圓周固定裝有多個其磁場軸線方向沿軸向的磁鐵5，在驅(qū)動盤10的外側(cè)，同軸裝有通過軸承6安裝在輸入軸1上的階梯圓盤型從動盤4，在從動盤4上與驅(qū)動盤10相對的端面上與驅(qū)動盤10上磁鐵相對應(yīng)的位置上，固定裝有多個磁場軸線方向沿軸向的且與驅(qū)動盤10上所裝磁鐵5的相對面處磁極的極性相同的磁鐵5，階梯形輸出軸11與從動盤4做同軸聯(lián)接后再通過軸承12與機(jī)架聯(lián)接起來。
文檔編號H02K49/00GK201063519SQ200720024109
公開日2008年5月21日 申請日期2007年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月20日
發(fā)明者陳伯恒 申請人:陳伯恒