專利名稱：凸輪式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁渦流聯(lián)軸器。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)實(shí)生活中，使用聯(lián)軸器聯(lián)結(jié)的傳動軸傳動系統(tǒng)應(yīng)用非常廣泛，幾乎工業(yè)場合及生活中涉及到電機(jī)動力傳動的領(lǐng)域，都會使用到聯(lián)軸器的傳動軸傳動技術(shù)。目前機(jī)械領(lǐng)域中使用的聯(lián)軸器多為機(jī)械式聯(lián)軸器和液力式聯(lián)軸器。機(jī)械式聯(lián)軸器是剛性聯(lián)結(jié)，機(jī)械力傳遞轉(zhuǎn)矩，在安裝過程中，由于存在軸向偏移誤差，會增加支撐原件的載荷，而徑向偏移誤差將產(chǎn)生突變載荷而引起設(shè)備的高頻振動，另外，剛性聯(lián)結(jié)在啟動瞬間還會產(chǎn)生沖擊性載荷。液力耦合器調(diào)速屬于低效調(diào)速方式，調(diào)速范圍有限，高速丟轉(zhuǎn)約5%-10%，低速轉(zhuǎn)差損耗大，最高可達(dá)額定功率的30%以上，精度低、線性度差、響應(yīng)慢，啟動電流大，裝置大，不適合改造，而且，容易漏液、維護(hù)復(fù)雜、費(fèi)用大，不能滿足提高裝置整體自動化水平的需要。磁力耦合聯(lián)軸器應(yīng)用磁力耦合傳動技術(shù)，也稱磁渦流聯(lián)軸器，相比較傳動的聯(lián)軸器，具有以下的優(yōu)點(diǎn):①節(jié)能效果:25% 66%;②維護(hù)工作量小，幾乎是免維護(hù)產(chǎn)品，維護(hù)費(fèi)用極低允許有較大的安裝對中誤差(最大可為5mm)，大大簡化了安裝調(diào)試過程；④具有過載保護(hù)功能，從而提高了整個系統(tǒng)的可靠性，完全消除了系統(tǒng)因過載而導(dǎo)致的損壞；⑤提高了電機(jī)的啟動能力，減少沖擊和振動，協(xié)調(diào)多機(jī)驅(qū)動的負(fù)荷分配調(diào)速型可在電機(jī)轉(zhuǎn)速基本不變的情況下實(shí)現(xiàn)輸出轉(zhuǎn)速的無級使用壽命長，設(shè)計壽命為30年，并可延長系統(tǒng)中零部件的使用壽命；⑧易于實(shí)現(xiàn)遙控和自動控制，過程控制精確高；⑨結(jié)構(gòu)簡單，適應(yīng)各種惡劣環(huán)境，對環(huán)境友好，不產(chǎn)生污染物，不產(chǎn)生諧波，體積小，安裝方便。目前市場上技術(shù)成熟的磁力稱合聯(lián)軸器產(chǎn)品，如美國麥格納驅(qū)動公司的相關(guān)產(chǎn)品，已應(yīng)用于電機(jī)拖動領(lǐng)域，是一種有大功率型號的永磁耦合變速產(chǎn)品。但由于受產(chǎn)品本身結(jié)構(gòu)和技術(shù)方案的局限，產(chǎn)品本身技術(shù)性能仍有很多不足需要改進(jìn)，主要有:①耦合調(diào)速器本身無法自動調(diào)節(jié)氣隙間距，需要配備相關(guān)的裝置來實(shí)現(xiàn)氣隙間距的調(diào)節(jié)，以完成調(diào)速功能，相應(yīng)的執(zhí)行裝置的設(shè)計對產(chǎn)品的性能影響較大；②產(chǎn)品中調(diào)節(jié)氣隙間距的機(jī)械機(jī)構(gòu)有著固有的技術(shù)要求，對成對出現(xiàn)的磁性轉(zhuǎn)盤，間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)大多有著機(jī)構(gòu)多、執(zhí)行可靠性不穩(wěn)定等特點(diǎn)，這些特點(diǎn)影響了聯(lián)軸器應(yīng)用于對調(diào)速精度有較高要求的場合。另外，對于磁渦流聯(lián)軸器而言，兩個導(dǎo)體盤和兩個磁盤必須保持非常平行，否則傳動不平穩(wěn)，甚至如果傾斜的厲害，導(dǎo)體盤跟磁盤可能會碰撞在一起，這個平行度非常重要，因為導(dǎo)體盤和磁盤存在重力，有可能在下垂過程中失去平行，解決重力作用下的平行度欠缺問題非常重要。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有的磁渦流聯(lián)軸器存在的上述問題，本發(fā)明提供一種自帶有氣隙間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定可靠、可以方便實(shí)現(xiàn)工況過程中輸出軸的增減速要求、調(diào)速精度高、可解決重力作用下的平行度欠缺問題的凸輪式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器。
本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案:凸輪式直翼懸浮磁潤流聯(lián)軸器,包括與第一電機(jī)連接的輸入軸、與負(fù)載連接的輸出軸，所述輸入軸上固定套裝有左導(dǎo)體盤，所述凸輪式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器還包括與左導(dǎo)體盤同步轉(zhuǎn)動的右導(dǎo)體盤，所述左導(dǎo)體盤和右導(dǎo)體盤之間設(shè)置有左磁盤和右磁盤，左磁盤和右磁盤之間布置有與輸出軸固定連接的中間盤，左導(dǎo)體盤、左磁盤、中間盤、右磁盤、右導(dǎo)體盤平行布置，所述左磁盤、中間盤、右磁盤同步轉(zhuǎn)動，所述左導(dǎo)體盤和右導(dǎo)體盤之間還連接有沿周向布置的葉片，所述葉片的葉片軸可轉(zhuǎn)動的連接在左導(dǎo)體盤和右導(dǎo)體盤上，葉片軸自左導(dǎo)體盤上伸出后固定連接與其垂直布置的轉(zhuǎn)動桿，所述轉(zhuǎn)動桿的上端連接第三滑塊，第三滑塊在一凸輪盤的凸輪槽內(nèi)滑動，該凸輪盤通過第三軸承套裝在輸入軸上，凸輪盤通過固定機(jī)構(gòu)固定，凸輪槽的中心偏離輸入軸，葉片在凸輪槽的限制下模擬直翼推進(jìn)器的葉片工作，所述凸輪式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器還包括可調(diào)節(jié)左導(dǎo)體盤與左磁盤之間氣隙間距、以及右導(dǎo)體盤與右磁盤之間氣隙間距的氣隙間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。優(yōu)選的，所述凸輪槽的圓心和輸入軸在同一豎直線上。凸輪槽的具體形狀和位置由聯(lián)軸器重量，以及相應(yīng)情況下直翼推進(jìn)器葉片擺動規(guī)律確定。進(jìn)一步，所述氣隙間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括內(nèi)套筒、外套筒，所述外套筒通過傳遞推力的第一軸承連接右磁盤，內(nèi)套筒通過第二軸承可轉(zhuǎn)動的套裝在輸出軸上，內(nèi)套筒上設(shè)置有斜向滑槽，外套筒上設(shè)置有與斜向滑槽配合的第一滑塊，外套筒上還設(shè)置有可使外套筒轉(zhuǎn)動前進(jìn)的手柄，所述氣隙間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)還包括限制內(nèi)套筒移動的限位件，所述左磁盤和右磁盤之間設(shè)置有可使左磁盤和右磁盤同步開合的傳動機(jī)構(gòu)。優(yōu)選的，所述第一軸承為雙列圓錐滾子軸承，該雙列圓錐滾子軸承可傳遞推力、不傳遞轉(zhuǎn)動，因此，在外套筒旋轉(zhuǎn)前進(jìn)時，夕卜套筒可拉動右磁盤軸向移動、不會帶動右磁盤轉(zhuǎn)動(外套筒和右磁盤之間由于雙列圓錐滾子軸承的存在，二者之間不傳遞轉(zhuǎn)矩)。所述第二軸承為圓柱滾子軸承，該圓柱滾子軸承不傳遞推力也不傳遞轉(zhuǎn)動。進(jìn)一步，所述傳動機(jī)構(gòu)包括垂直固定在中間盤外緣的滑桿、可滑動的套裝在滑桿上的第二滑塊，所述第二滑塊的左側(cè)鉸接左連桿，第二滑塊的右側(cè)鉸接右連桿，所述左連桿與左磁盤鉸接，右連桿與右磁盤鉸接。優(yōu)選的，所述凸輪槽的圓心和輸入軸與凸輪盤的交點(diǎn)在同一豎直線上。進(jìn)一步，所述左磁盤與右磁盤之間設(shè)置有防止左磁盤和右磁盤的磁場相互干擾的隔磁件。進(jìn)一步，所述左導(dǎo)體盤遠(yuǎn)離左磁盤的一側(cè)設(shè)置有散熱器，所述右導(dǎo)體盤遠(yuǎn)離右磁盤的一側(cè)設(shè)置有散熱器。優(yōu)選的，所述左磁盤與右磁盤之間設(shè)置有三組所述的傳動機(jī)構(gòu)，三組傳動機(jī)構(gòu)沿周向等間隔布置。優(yōu)選的，所述斜向滑槽為螺旋線。本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思在于:凸輪式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器的輸入軸(高速端)連接第一電機(jī)，凸輪式直翼懸浮磁潤流聯(lián)軸器的輸出軸(低速端)連接負(fù)載。在第一電機(jī)啟動后，通過氣隙間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)左磁盤與左導(dǎo)體盤之間氣隙間距、以及右磁盤與右導(dǎo)體盤之間的氣隙間距，進(jìn)而可以調(diào)整該聯(lián)軸器的傳遞功率，進(jìn)而調(diào)整輸出軸轉(zhuǎn)速。氣隙間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的傳動過程為:旋轉(zhuǎn)外套筒上的手柄，外套筒上的第一滑塊在內(nèi)套筒的斜向滑槽上滑動，由于內(nèi)套筒被限位件限制無法軸向移動，因此手柄帶動外套筒做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動以及軸向移動的復(fù)合運(yùn)動，外套筒與右磁盤之間通過雙列滾子軸承連接，該雙列滾子軸承只傳遞推力不傳遞轉(zhuǎn)動，因此在外套筒旋轉(zhuǎn)前進(jìn)時，外套筒可拉動右磁盤軸向移動、不會帶動右磁盤轉(zhuǎn)動(外套筒和右磁盤之間由于雙列圓錐滾子軸承的存在，二者之間不傳遞轉(zhuǎn)矩)。右磁盤通過右連桿帶動第二滑塊在滑桿上移動，第二滑塊又通過左連桿帶動左磁盤朝與右磁盤相對的方向移動。當(dāng)左磁盤與右磁盤向外運(yùn)動時，左磁盤與左導(dǎo)體盤之間的氣隙間距減小，右磁盤與右導(dǎo)體盤之間的氣隙間距減小，左導(dǎo)體盤對左磁盤的傳遞轉(zhuǎn)矩增大，右導(dǎo)體盤對右磁盤的傳遞轉(zhuǎn)矩增大，左、右磁盤轉(zhuǎn)速提高，輸出軸轉(zhuǎn)速提高；當(dāng)左磁盤與右磁盤向內(nèi)運(yùn)動時，左磁盤與左導(dǎo)體盤之間的氣隙間距增大，右磁盤與右導(dǎo)體盤之間的氣隙間距增大，左導(dǎo)體盤對左磁盤的傳遞轉(zhuǎn)矩減小，右導(dǎo)體盤對右磁盤的傳遞轉(zhuǎn)矩減小，左、右磁盤轉(zhuǎn)速降低，輸出軸轉(zhuǎn)速降低。這樣，由左磁盤與左導(dǎo)體盤之間的氣隙間距、以及右磁盤與右導(dǎo)體盤之間的氣隙間距，就可以調(diào)整輸入軸與輸出軸之間的轉(zhuǎn)速差。第三滑塊在凸輪槽內(nèi)滑動，葉片軸在繞輸入軸旋轉(zhuǎn)，由于凸輪槽的中心偏離輸入軸，這樣，第三滑塊會通過轉(zhuǎn)動桿帶動葉片軸自轉(zhuǎn)，于是，葉片在繞輸入軸轉(zhuǎn)動(公轉(zhuǎn))的同時，還會由第三滑塊帶動自轉(zhuǎn)(俯仰運(yùn)動)，這種自轉(zhuǎn)使葉片攻角放生變化，一般變化范圍-30°至30°，運(yùn)行過程中，葉片運(yùn)動規(guī)律符合直翼推進(jìn)器的工作原理，從而產(chǎn)生大小和方向符合要求的葉片升力，這里產(chǎn)生大小與聯(lián)軸器重量相當(dāng)，方向豎直向上的力。凸輪槽的軌跡根據(jù)所需要的葉片轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的合力的大小和方向而給定，一旦凸輪槽的軌跡給定，運(yùn)動過程中，合力的大小和方向不再改變。設(shè)計的時候，要預(yù)先知道聯(lián)軸器的重量，根據(jù)該重量設(shè)計凸輪槽的軌跡，以使葉片轉(zhuǎn)動的合力平衡掉聯(lián)軸器的重力。從而，可以消除輸入軸和輸出軸上由于各部件重力所產(chǎn)生的彎矩，增加凸輪式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器的使用壽命O葉片的運(yùn)動會極大的改善內(nèi)部流場的風(fēng)速，明顯改善散熱能力，這對汝鐵硼永磁材料的工作是非常有利的，因為汝鐵硼材料的工作能力對溫度的要求很高，溫度是影響汝鐵硼材料工作效率的最主要因素之一，當(dāng)溫度在85度以上時甚至?xí)耆珕适Чぷ髂芰?。左、右?dǎo)體盤之間的葉片產(chǎn)生的浮力抵消了重力，輸入軸和輸出軸不再受到彎矩的影響，導(dǎo)體盤和磁盤之間也不再因為重力而相互傾斜甚至碰撞，從而可解決大型以及超大型磁渦流聯(lián)軸器在重力作用下的磁盤平行度問題、軸的彎曲撓度問題，增加了聯(lián)軸器的使用壽命。本發(fā)明的有益效果在于:(1)自帶有氣隙間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定可靠，可以方便實(shí)現(xiàn)工況過程中輸出軸的增減速要求，調(diào)速精度高；(2)可解決大型以及超大型磁渦流聯(lián)軸器在重力作用下的磁盤平行度問題、軸的彎曲撓度問題、永磁材料散熱問題；
(3)葉片運(yùn)動由純機(jī)械結(jié)構(gòu)控制，控制簡單可靠且節(jié)省能量。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例通過手柄調(diào)節(jié)左磁盤和右磁盤間距的示意圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例的凸輪盤的剖視圖。圖4是直翼推進(jìn)器的原理圖。
附圖標(biāo)號:1-輸入軸；2_輸出軸；31_左導(dǎo)體盤；32_右導(dǎo)體盤；34_左磁盤；35_右磁盤；36_中間盤；37_連接桿；38_永磁體；39_散熱器；41_內(nèi)套筒；42_外套筒；43_斜向滑槽；44_第一滑塊；45_手柄；46_第一軸承；47_第二軸承；48_推力套筒；51_滑桿；52-第二滑塊；53_左連桿；54_右連桿；61_葉片；62_葉片軸；63_凸輪盤；64_凸輪槽；65-第三滑塊；66_轉(zhuǎn)動桿。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。參照圖1-4:凸輪式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器，包括與第一電機(jī)連接的輸入軸1、與負(fù)載連接的輸出軸2，所述輸入軸I上固定套裝有左導(dǎo)體盤31，所述凸輪式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器還包括通過連接件與左導(dǎo)體盤31同步轉(zhuǎn)動的右導(dǎo)體盤32，本實(shí)施例中，該連接件為多根鋼板，所述左導(dǎo)體盤31和右導(dǎo)體盤32之間設(shè)置有左磁盤34和右磁盤35,左磁盤34和右磁盤35之間布置有與輸出軸2固定連接的中間盤36，左導(dǎo)體盤31、左磁盤34、中間盤36、右磁盤35、右導(dǎo)體盤32平行布置，所述左磁盤34、中間盤36、右磁盤35同步轉(zhuǎn)動，所述左導(dǎo)體盤31和右導(dǎo)體盤32之間還連接有沿周向布置的葉片61，所述葉片61的葉片軸62可轉(zhuǎn)動的連接在左導(dǎo)體盤31和右導(dǎo)體盤32上，葉片軸62自左導(dǎo)體盤31上伸出后固定連接與其垂直布置的轉(zhuǎn)動桿66，所述轉(zhuǎn)動桿66的上端連接第三滑塊65，第三滑塊65在一凸輪盤63的凸輪槽64內(nèi)滑動，該凸輪盤63通過第三軸承套裝在輸入軸I上，凸輪盤63通過固定機(jī)構(gòu)固定，凸輪槽64的中心偏離輸入軸1，葉片61在凸輪槽64的限制下模擬直翼推進(jìn)器的葉片工作，本實(shí)施例中，所述凸輪槽64的圓心和輸入軸I與凸輪盤63的交點(diǎn)在同一豎直線上，凸輪槽64的圓心位于輸入軸I的上方，所述凸輪式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器還包括可調(diào)節(jié)左導(dǎo)體盤31與左磁盤34之間氣隙間距、以及右導(dǎo)體盤32與右磁盤35之間氣隙間距的氣隙間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。本實(shí)施例中，第三滑塊65可以通過轉(zhuǎn)動桿66帶動葉片軸62發(fā)生自轉(zhuǎn)，第三滑塊65與轉(zhuǎn)動桿66之間固定連接。凸輪槽的具體形狀和位置由聯(lián)軸器重量，以及相應(yīng)情況下直翼推進(jìn)器葉片擺動規(guī)律確定。所述氣隙間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括內(nèi)套筒41、外套筒42，所述外套筒42通過傳遞推力的第一軸承46連接推力套筒48，推力套筒48固定連接右磁盤35，內(nèi)套筒41通過第二軸承47可轉(zhuǎn)動的套裝在輸出軸2上，內(nèi)套筒41上設(shè)置有斜向滑槽43，該斜向滑槽43為螺旋線的一部分，外套筒42上設(shè)置有與斜向滑槽43配合的第一滑塊44，外套筒42上還設(shè)置有可使外套筒42轉(zhuǎn)動前進(jìn)的手柄45，所述氣隙間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)還包括限制內(nèi)套筒41移動的限位件，本實(shí)施例中該限位件為卡環(huán)。所述左磁盤34和右磁盤35之間設(shè)置有可使左磁盤34和右磁盤35同步開合的傳動機(jī)構(gòu)。本實(shí)施例中，所述第一軸承46為雙列圓錐滾子軸承，該雙列圓錐滾子軸承可傳遞推力、不傳遞轉(zhuǎn)動，因此，在外套筒42旋轉(zhuǎn)前進(jìn)(轉(zhuǎn)動和軸向移動復(fù)合的螺旋運(yùn)動)時，外套筒42可拉動右磁盤35軸向移動、不會帶動右磁盤35轉(zhuǎn)動(外套筒和右磁盤之間由于雙列圓錐滾子軸承的存在，二者之間不傳遞轉(zhuǎn)矩)。所述第二軸承47為圓柱滾子軸承，該圓柱滾子軸承不傳遞推力也不傳遞轉(zhuǎn)動。所述傳動機(jī)構(gòu)包括垂直固定在中間盤36外緣的滑桿51、可滑動的套裝在滑桿51上的第二滑塊52，所述第二滑塊52的左側(cè)鉸接左連桿53，第二滑塊52的右側(cè)鉸接右連桿54，所述左連桿53與左磁盤34鉸接，右連桿54與右磁盤35鉸接。所述左磁盤34與右磁盤35之間設(shè)置有三組所述的傳動機(jī)構(gòu)，三組傳動機(jī)構(gòu)沿周向等間隔布置。所述左磁盤34、中間盤36、右磁盤35之間通過連接桿37連接，連接桿37帶動左磁盤34、中間盤36、右磁盤35同步轉(zhuǎn)動。本實(shí)施例中，所述連接桿37有三根，三根連接桿37沿周向等間隔布置，連接桿37與左磁盤34、中間盤36、右磁盤35垂直布置。本實(shí)施例中，所述左磁盤34和右磁盤35包括金屬盤，金屬盤上環(huán)布有永磁體38。左磁盤34與右磁盤35之間設(shè)置有防止左磁盤和右磁盤的磁場相互干擾的隔磁件，本實(shí)施例中，該隔磁件為隔磁銅板。所述左導(dǎo)體盤31遠(yuǎn)離左磁盤34的一側(cè)設(shè)置有散熱器39，所述右導(dǎo)體盤32遠(yuǎn)離右磁盤35的一側(cè)設(shè)置有散熱器39,該散熱器為機(jī)械式散熱器,散熱器環(huán)設(shè)在左導(dǎo)體盤31和右導(dǎo)體盤32上。由于左磁盤34在左導(dǎo)體盤31上產(chǎn)生電潤流,右磁盤35在右導(dǎo)體盤32上產(chǎn)生電渦流，通過散熱器39可以降低電渦流導(dǎo)致的高溫，增加散熱。本實(shí)施例的工作原理為:凸輪式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器的輸入軸I (高速端)連接第一電機(jī)，凸輪式直翼懸浮磁潤流聯(lián)軸器的輸出軸2 (低速端)連接負(fù)載。在第一電機(jī)啟動后，通過氣隙間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)左磁盤34與左導(dǎo)體盤31之間氣隙間距、以及右磁盤35與右導(dǎo)體盤32之間的氣隙間距，進(jìn)而可以調(diào)整該聯(lián)軸器的傳遞功率，進(jìn)而調(diào)整輸出軸2的轉(zhuǎn)速。具體如下:啟動第一電機(jī)，凸輪式直翼懸浮磁潤流聯(lián)軸器的輸入軸I與第一電機(jī)同速轉(zhuǎn)動，輸入軸I帶動左導(dǎo)體盤31和右導(dǎo)體盤32同步轉(zhuǎn)動；左導(dǎo)體盤31通過電渦流帶動左磁盤
34轉(zhuǎn)動，右導(dǎo)體盤32通過電渦流帶動右磁盤35轉(zhuǎn)動，當(dāng)左磁盤34與左導(dǎo)體盤31距離、右磁盤35與右導(dǎo)體盤32距離較遠(yuǎn)時，左磁盤34發(fā)出的磁感線在左導(dǎo)體盤31上產(chǎn)生的電渦流小,右磁盤35發(fā)出的磁感線在右導(dǎo)體盤32上產(chǎn)生的電渦流小，從而左導(dǎo)體盤31對左磁盤34的傳遞轉(zhuǎn)矩小，右導(dǎo)體盤32對右磁盤35的傳遞轉(zhuǎn)矩小，導(dǎo)致左磁盤34、右磁盤35轉(zhuǎn)速較低。由于左、右磁盤與中間盤36同步轉(zhuǎn)動，中間盤36又與輸出軸2固定連接，左、右磁盤轉(zhuǎn)速減小就相當(dāng)于輸出軸2轉(zhuǎn)速減小。反之，當(dāng)左磁盤34與左導(dǎo)體盤31之間的距離、右磁盤35與右導(dǎo)體盤32之間的距離減小后，左導(dǎo)體盤31對左磁盤34的傳遞轉(zhuǎn)矩提高，右導(dǎo)體盤32對右磁盤35的傳遞轉(zhuǎn)矩提高，左、右磁盤轉(zhuǎn)速提高，輸出軸2轉(zhuǎn)速提高。氣隙間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的傳動過程為:旋轉(zhuǎn)外套筒42上的手柄45，外套筒42上的第一滑塊44在內(nèi)套筒41的斜向滑槽43上滑動，該斜向滑槽43為螺旋線的一部分，且內(nèi)套筒
41被限位件限制無法軸向移動，因此手柄45帶動外套筒42做轉(zhuǎn)動以及軸向移動復(fù)合的螺旋運(yùn)動，外套筒42與右磁盤35之間通過雙列滾子軸承連接，該雙列滾子軸承只傳遞推力不傳遞轉(zhuǎn)動，在外套筒42旋轉(zhuǎn)前進(jìn)(轉(zhuǎn)動和軸向移動復(fù)合的螺旋運(yùn)動)時，外套筒42可拉動右磁盤35軸向移動、不會帶動右磁盤35轉(zhuǎn)動(外套筒和右磁盤之間由于雙列圓錐滾子軸承的存在，二者之間不傳遞轉(zhuǎn)矩)。右磁盤35通過右連桿54帶動第二滑塊52在滑桿51上移動，第二滑塊52又通過左連桿53帶動左磁盤34朝與右磁盤35相對的方向移動。當(dāng)左磁盤34與右磁盤35向外運(yùn)動時，左磁盤34與左導(dǎo)體盤31之間的氣隙間距減小，右磁盤35與右導(dǎo)體盤32之間的氣隙間距減小，左導(dǎo)體盤31對左磁盤34的傳遞轉(zhuǎn)矩增大，右導(dǎo)體盤32對右磁盤35的傳遞轉(zhuǎn)矩增大，左、右磁盤轉(zhuǎn)速提高，輸出軸2轉(zhuǎn)速提高；當(dāng)左磁盤34與右磁盤35向內(nèi)運(yùn)動時，左磁盤34與左導(dǎo)體盤31之間的氣隙間距增大，右磁盤35與右導(dǎo)體盤32之間的氣隙間距增大，左導(dǎo)體盤31對左磁盤34的傳遞轉(zhuǎn)矩減小，右導(dǎo)體盤32對右磁盤35的傳遞轉(zhuǎn)矩減小,左、右磁盤轉(zhuǎn)速降低,輸出軸2轉(zhuǎn)速降低。這樣，由左磁盤34與左導(dǎo)體盤31之間的氣隙間距、以及右磁盤35與右導(dǎo)體盤32之間的氣隙間距，就可以調(diào)整輸入軸I與輸出軸2之間的轉(zhuǎn)速差。第三滑塊65在凸輪槽64內(nèi)滑動，葉片軸62在繞輸入軸I旋轉(zhuǎn)，由于凸輪槽64的中心偏離輸入軸1，這樣，第三滑塊65會通過轉(zhuǎn)動桿66帶動葉片軸62自轉(zhuǎn)，于是，葉片61在繞輸入軸I轉(zhuǎn)動(公轉(zhuǎn))的同時，還會由第三滑塊65帶動自轉(zhuǎn)(俯仰運(yùn)動)，這種自轉(zhuǎn)使葉片攻角發(fā)生變化，從而葉片61的運(yùn)動在凸輪槽的控制下符合直翼推進(jìn)器的葉片運(yùn)動規(guī)律。凸輪槽64的軌跡根據(jù)所需要的葉片轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的合力的大小和方向而給定，一旦凸輪槽的軌跡給定，運(yùn)動過程中，合力的大小和方向不再改變。設(shè)計的時候，要預(yù)先知道聯(lián)軸器的重量，根據(jù)該重量設(shè)計凸輪槽64的軌跡，以使葉片轉(zhuǎn)動的合力平衡掉聯(lián)軸器的重力。從而，可以消除輸入軸I和輸出軸2上由于各部件重力所產(chǎn)生的彎矩，增加凸輪式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器的使用壽命。本實(shí)施例中，葉片翼型為NACA翼型。參照圖4說明直翼推進(jìn)器的原理:圖4是單個葉片在不同位置時候的示意圖，葉片軸由左、右導(dǎo)體盤帶動以輸入軸為中心公轉(zhuǎn)，葉片軸相當(dāng)于圖4中的A點(diǎn)，公轉(zhuǎn)中心為01，第三滑塊在圓心偏離輸入軸的凸輪槽內(nèi)轉(zhuǎn)動，第三滑塊相當(dāng)于圖4中的B點(diǎn)，凸輪槽的中心為02，A、B之間的連線AB相當(dāng)于轉(zhuǎn)動桿，從圖中可以看出，在A點(diǎn)繞中心01轉(zhuǎn)動以及B點(diǎn)繞中心02轉(zhuǎn)動的過程中，AB會發(fā)生轉(zhuǎn)動，該轉(zhuǎn)動即為轉(zhuǎn)動桿的自轉(zhuǎn)。圖中，該自轉(zhuǎn)體現(xiàn)為攻角a的變化。通過改變凸輪槽的軌跡，也就是B的路徑，可以改變?nèi)~片的合力的大小和方向。葉片的運(yùn)動會極大的改善內(nèi)部流場的風(fēng)速，明顯改善散熱能力，這對汝鐵硼永磁材料的工作是非常有利的，因為汝鐵硼材料的工作能力對溫度的要求很高，溫度是影響汝鐵硼材料工作效率的最主要因素之一，當(dāng)溫度在85度以上時甚至?xí)耆珕适Чぷ髂芰?。左、右?dǎo)體盤之間的葉片產(chǎn)生的浮力抵消了重力，輸入軸和輸出軸不再受到彎矩的影響，導(dǎo)體盤和磁盤之間也不再因為重力而相互傾斜甚至碰撞，從而可解決大型以及超大型磁渦流聯(lián)軸器在重力作用下的磁盤平行度問題、軸的彎曲撓度問題增加了聯(lián)軸器的使用壽命。上述實(shí)施例僅僅是本發(fā)明技術(shù)構(gòu)思實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護(hù)范圍不僅限于上述實(shí)施例，本發(fā)明的保護(hù)范圍可延伸至本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思所能想到的等同技術(shù)手段。
權(quán)利要求
1.凸輪式直翼懸浮磁潤流聯(lián)軸器，其特征在于:包括與第一電機(jī)連接的輸入軸、與負(fù)載連接的輸出軸，所述輸入軸上固定套裝有左導(dǎo)體盤，所述凸輪式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器還包括與左導(dǎo)體盤同步轉(zhuǎn)動的右導(dǎo)體盤，所述左導(dǎo)體盤和右導(dǎo)體盤之間設(shè)置有左磁盤和右磁盤，左磁盤和右磁盤之間布置有與輸出軸固定連接的中間盤，左導(dǎo)體盤、左磁盤、中間盤、右磁盤、右導(dǎo)體盤平行布置，所述左磁盤、中間盤、右磁盤同步轉(zhuǎn)動，所述左導(dǎo)體盤和右導(dǎo)體盤之間還連接有沿周向布置的葉片，所述葉片的葉片軸可轉(zhuǎn)動的連接在左導(dǎo)體盤和右導(dǎo)體盤上，葉片軸自左導(dǎo)體盤上伸出后固定連接與其垂直布置的轉(zhuǎn)動桿，所述轉(zhuǎn)動桿的上端連接第三滑塊，第三滑塊在一凸輪盤的凸輪槽內(nèi)滑動，該凸輪盤通過第三軸承套裝在輸入軸上，凸輪盤通過固定機(jī)構(gòu)固定，凸輪槽的中心偏離輸入軸，葉片在凸輪槽的限制下模擬直翼推進(jìn)器的葉片工作，所述凸輪式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器還包括可調(diào)節(jié)左導(dǎo)體盤與左磁盤之間氣隙間距、以及右導(dǎo)體盤與右磁盤之間氣隙間距的氣隙間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的凸輪式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器，其特征在于:所述氣隙間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括內(nèi)套筒、外套筒，所述外套筒通過傳遞推力的第一軸承連接右磁盤，內(nèi)套筒通過第二軸承可轉(zhuǎn)動的套裝在輸出軸上，內(nèi)套筒上設(shè)置有斜向滑槽，外套筒上設(shè)置有與斜向滑槽配合的第一滑塊，外套筒上還設(shè)置有可使外套筒轉(zhuǎn)動前進(jìn)的手柄，所述氣隙間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)還包括限制內(nèi)套筒移動的限位件，所述左磁盤和右磁盤之間設(shè)置有可使左磁盤和右磁盤同步開合的傳動機(jī)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求2所述的凸輪式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器，其特征在于:所述傳動機(jī)構(gòu)包括垂直固定在中間盤外緣的滑桿、可滑動的套裝在滑桿上的第二滑塊，所述第二滑塊的左側(cè)鉸接左連桿，第二滑塊的右側(cè)鉸接右連桿，所述左連桿與左磁盤鉸接，右連桿與右磁盤鉸接。
4.如權(quán)利要求1-3之一所述的凸輪式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器，其特征在于:所述凸輪槽的圓心和輸入軸與凸輪盤的交點(diǎn)在同一豎直線上。
5.如權(quán)利要求4所述的凸輪式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器，其特征在于:所述左磁盤與右磁盤之間設(shè)置有防止左磁盤和右磁盤的磁場相互干擾的隔磁件。
6.如權(quán)利要求5所述的凸輪式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器，其特征在于:所述左導(dǎo)體盤遠(yuǎn)離左磁盤的一側(cè)設(shè)置有散熱器，所述右導(dǎo)體盤遠(yuǎn)離右磁盤的一側(cè)設(shè)置有散熱器。
7.如權(quán)利要求3所述的凸輪式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器，其特征在于:所述左磁盤與右磁盤之間設(shè)置有三組所述的傳動機(jī)構(gòu)，三組傳動機(jī)構(gòu)沿周向等間隔布置。
8.如權(quán)利要求2或3所述的凸輪式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器，其特征在于:所述第一軸承為雙列圓錐滾子軸承。
9.如權(quán)利要求8所述的凸輪式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器，其特征在于:所述第二軸承為圓柱滾子軸承。
10.如權(quán)利要求9所述的凸輪式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器，其特征在于:所述斜向滑槽為螺旋線。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種凸輪式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器，包括平行布置的左導(dǎo)體盤、左磁盤、中間盤、右磁盤、右導(dǎo)體盤，所述左導(dǎo)體盤和右導(dǎo)體盤之間連接有沿周向布置的葉片，所述葉片的葉片軸可轉(zhuǎn)動的連接在左導(dǎo)體盤和右導(dǎo)體盤上，葉片軸自左導(dǎo)體盤上伸出后固定連接與其垂直布置的轉(zhuǎn)動桿，所述轉(zhuǎn)動桿的上端連接第三滑塊，第三滑塊在一凸輪盤的凸輪槽內(nèi)滑動，該凸輪盤可轉(zhuǎn)動的套裝在輸入軸上，凸輪槽的中心偏離輸入軸，葉片在凸輪槽的限制下模擬直翼推進(jìn)器的葉片工作。本發(fā)明提供一種利用自身轉(zhuǎn)動產(chǎn)生大小和方向一定的葉片升力來平衡掉聯(lián)軸器自身重力的磁渦流聯(lián)軸器，該聯(lián)軸器所有控制機(jī)構(gòu)均為機(jī)械結(jié)構(gòu)，控制簡單可靠，適合于大型以及超大型磁渦流聯(lián)軸器。
文檔編號H02K51/00GK103107681SQ20131001305
公開日2013年5月15日 申請日期2013年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月14日
發(fā)明者楊世錫, 池永為, 甘春標(biāo), 袁海輝, 陳先進(jìn), 荊帥 申請人:浙江大學(xué)