Lg型多缸流體調(diào)速盤式磁力耦合器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 動(dòng)力傳動(dòng)、節(jié)能減排、動(dòng)設(shè)備、磁力驅(qū)動(dòng)。
【背景技術(shù)】
[0002]從人類利用地磁驅(qū)動(dòng)發(fā)明羅盤開始，磁場(chǎng)能量的利用研宄便一直沒(méi)有停止過(guò)。伴隨著現(xiàn)代磁學(xué)理論的發(fā)展，磁力驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品在工業(yè)中的應(yīng)用便層出不窮，磁力泵、磁力軸承、磁力耦合器、磁力齒輪等等。限于磁性材料的制約，磁力驅(qū)動(dòng)技術(shù)發(fā)展緩慢，直到1983年，中國(guó)發(fā)明了高性能永磁材料釹鐵硼，磁力驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品才得到快速發(fā)展應(yīng)用。
[0003]磁力耦合器從磁力泵等磁力驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品中獨(dú)立出來(lái)作為單獨(dú)的分支發(fā)展以來(lái)，出現(xiàn)了形形色色的產(chǎn)品，但都局限于結(jié)構(gòu)方面的原因，只能局限于中小功率、中小扭矩區(qū)間的動(dòng)設(shè)備動(dòng)力傳動(dòng)應(yīng)用中，而且價(jià)格昂貴。像火電廠的一次風(fēng)機(jī)(6000KW，1496r/min)、二次風(fēng)機(jī)(4550KW，1495r/min)、碎煤機(jī)(1200KW，490r/min)和鋼廠、礦場(chǎng)的大型風(fēng)機(jī)等動(dòng)設(shè)備，現(xiàn)有技術(shù)和產(chǎn)品都無(wú)法滿足實(shí)際應(yīng)用需求。
[0004]節(jié)能減排是目前迫切需求。動(dòng)設(shè)備節(jié)能，目前比較高效的有變頻調(diào)速節(jié)能和溝槽凸輪機(jī)構(gòu)調(diào)速磁力耦合器調(diào)速節(jié)能。變頻器使用壽命較短，環(huán)境適應(yīng)能力差，占地空間大，維護(hù)需求高，高壓變頻器故障率則更高，可靠性差。目前已進(jìn)行應(yīng)用的溝槽凸輪機(jī)構(gòu)調(diào)速磁耦(筒式和盤式)因結(jié)構(gòu)原因應(yīng)用范圍有限，且價(jià)格昂貴。液冷溝槽凸輪機(jī)構(gòu)調(diào)速盤式磁耦只能勉強(qiáng)應(yīng)用到2500KW以下中等轉(zhuǎn)速的動(dòng)設(shè)備中，風(fēng)冷溝槽凸輪機(jī)構(gòu)調(diào)速盤式磁耦只能勉強(qiáng)應(yīng)用到350KW以下中等轉(zhuǎn)速的動(dòng)設(shè)備中。筒式磁耦則更差，只能應(yīng)用到800KW以下中等轉(zhuǎn)速的動(dòng)設(shè)備中，且安全可靠性不高。
[0005]LG型多缸流體調(diào)速盤式磁力耦合器為先前申請(qǐng)的多缸流體調(diào)速盤式磁力耦合器(國(guó)內(nèi)申請(qǐng)?zhí)枮?01410241777.7)的改型，加裝杠桿同步機(jī)構(gòu)保證兩對(duì)稱磁塊固定盤組件同步反向運(yùn)動(dòng)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明重在找到一種解決大功率、高扭矩動(dòng)設(shè)備調(diào)速節(jié)能的技術(shù)方法，伴隨著這種技術(shù)方法而引伸出四大系列LG型多缸流體調(diào)速盤式磁力耦合器一一風(fēng)冷LG型多缸流體調(diào)速盤式磁力耦合器(FTLG系列)、液冷LG型多缸流體調(diào)速盤式磁力耦合器(YTLG系列)、串聯(lián)風(fēng)冷LG型多缸流體調(diào)速盤式磁力耦合器(CFTLG系列)、串聯(lián)液冷LG型多缸流體調(diào)速盤式磁力親合器(CYTLG系列)。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為風(fēng)冷LG型多缸流體調(diào)速盤式磁力耦合器(FTLG系列)，液冷LG型多缸流體調(diào)速盤式磁力耦合器(YTLG系列)，加裝外殼，強(qiáng)制液冷，冷卻液通過(guò)外殼上的管道進(jìn)出。圖1中，為使圖面清晰，省略了一組杠桿同步機(jī)構(gòu)的投影，且保留的一組杠桿投影沒(méi)有剖視。
[0008]圖7為串聯(lián)風(fēng)冷LG型多缸流體調(diào)速盤式磁力耦合器(CFTLG系列)，串聯(lián)液冷LG型多缸流體調(diào)速盤式磁力耦合器(CYTLG系列)，加裝外殼，強(qiáng)制液冷，冷卻液通過(guò)外殼上的管道進(jìn)出。圖7中，為使圖面清晰，省略了一組杠桿同步機(jī)構(gòu)的投影，且保留的一組杠桿投影沒(méi)有剖視。
[0009]四大系列LG型多缸流體調(diào)速盤式磁力耦合器，都包含如下幾個(gè)部分:圖中標(biāo)號(hào)I和5為感應(yīng)盤組件，2和4為磁塊固定盤組件，3為多缸流體調(diào)速機(jī)構(gòu)，6為高速回轉(zhuǎn)接頭。
[0010]對(duì)于串聯(lián)LG型多缸流體調(diào)速盤式磁力耦合器(CFTLG系列、CYTLG系列)，理論上可串聯(lián)任意組，可根據(jù)需要決定，圖7所示均為3組串聯(lián)，圖中標(biāo)號(hào)8為中間串聯(lián)的感應(yīng)盤組件和磁塊固定盤組件。
[0011]四大系列LG型多缸流體調(diào)速盤式磁力耦合器中，所有的感應(yīng)盤組件由限位螺栓聯(lián)結(jié)組成外轉(zhuǎn)子，所有的磁塊固定盤組件串聯(lián)在中心傳動(dòng)軸上，和多缸流體調(diào)速機(jī)構(gòu)一起組成內(nèi)轉(zhuǎn)子，中心傳動(dòng)軸中有流道連接高速回轉(zhuǎn)接頭，高速回轉(zhuǎn)接頭的內(nèi)轉(zhuǎn)子和中心傳動(dòng)軸相對(duì)靜止，高速回轉(zhuǎn)接頭的外轉(zhuǎn)子連接外部液壓或氣動(dòng)回路。液控單向閥或氣控單向閥及電磁閥等控制流體的進(jìn)出，從而改變活塞的軸向移動(dòng)方向，活塞桿(和磁塊固定盤組件固定在一起)帶動(dòng)磁塊固定盤組件沿中心傳動(dòng)軸滑動(dòng)，從而改變磁塊固定盤組件和感應(yīng)盤組件之間的距離(磁場(chǎng)耦合間隙)，以達(dá)到調(diào)速節(jié)能的目的(磁場(chǎng)耦合間隙的變化，將導(dǎo)致磁耦內(nèi)外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)差的變化，也就是輸入輸出轉(zhuǎn)速的變化)，加裝杠桿同步機(jī)構(gòu)保證兩對(duì)稱磁塊固定盤組件同步反向運(yùn)動(dòng)。
[0012]圖2所不為A-A肯Ij視圖。
[0013]圖3所示為B-B剖視圖。
[0014]圖4所示為多缸流體調(diào)速機(jī)構(gòu)，圖2、圖3、圖4中清楚示出了流道的情況，因流道設(shè)計(jì)可較隨意，比起復(fù)雜的機(jī)械調(diào)速系統(tǒng)，流體調(diào)速機(jī)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單。液壓調(diào)速可用于精確調(diào)速，氣動(dòng)調(diào)速由于氣體具有壓縮性，可用于調(diào)速精度要求不高的系統(tǒng)中。外部液壓回路或氣動(dòng)回路中液控單向閥或氣控單向閥及電磁閥等作為控制調(diào)速的開關(guān)，調(diào)速速度的控制則由精確計(jì)算的流道通徑來(lái)決定，為保壓，可在外部回路中設(shè)置蓄能器或在中心傳動(dòng)軸中集成蓄能器。為保證調(diào)速的同步性，加裝杠桿同步機(jī)構(gòu)保證兩對(duì)稱磁塊固定盤組件同步反向運(yùn)動(dòng)。
[0015]圖5、圖6所示為高速回轉(zhuǎn)接頭，采用模塊化串聯(lián)結(jié)構(gòu)，可串聯(lián)任意通道，圖5中所示為兩通道，密封環(huán)6-19、6-20可根據(jù)工作流體的情況選用用碳化鎢、石墨等材料，6-5為彈簧，用來(lái)平衡接觸壓力和補(bǔ)償密封環(huán)的磨損，彈簧處的導(dǎo)向銷6-7對(duì)彈簧起導(dǎo)向限位作用，防止高速回轉(zhuǎn)時(shí)彈簧在離心力作用下失效。高速回轉(zhuǎn)接頭可由專業(yè)廠家生產(chǎn)配套，成組工藝裝配，由緊定螺釘固定在中心傳動(dòng)軸上。
[0016]圖8為串聯(lián)LG型流體調(diào)速盤式磁耦(CFTLG系列、CYTLG系列)中間串聯(lián)的感應(yīng)盤組件和磁塊固定盤組件，定位套8-1、8-2將感應(yīng)盤組件定位于磁耦外轉(zhuǎn)子的聯(lián)結(jié)螺桿上，限位套8-5對(duì)磁塊固定盤組件在中心傳動(dòng)軸上滑動(dòng)起限位保護(hù)作用。
[0017]圖9、圖10為感應(yīng)盤組件，盤面上分布有凸起葉片，以助散熱。未知設(shè)備旋向時(shí)，可選用圖9所示形狀，如已知設(shè)備旋向，可選用圖10所示的流線形狀，以增加散熱量并減小擾流噪聲。對(duì)于低負(fù)荷動(dòng)設(shè)備，感應(yīng)盤組件使用平盤即可滿足散熱需求時(shí)，可不要凸起葉片，以簡(jiǎn)化加工工藝。
[0018]圖11所示為中心傳動(dòng)軸中細(xì)長(zhǎng)孔的嵌套方案。關(guān)于中心傳動(dòng)軸中細(xì)長(zhǎng)孔的制造工藝，可直接進(jìn)行細(xì)長(zhǎng)孔加工。為簡(jiǎn)化加工工藝，降低制造成本，也可采用鋁擠型成型，然后與中心傳動(dòng)軸進(jìn)行嵌套的方法。
[0019]圖12所示為FTLG系列磁耦取下內(nèi)部?jī)啥酥С休S承的結(jié)構(gòu)示意，傳動(dòng)軸之間聯(lián)接采用脹套，其它系列也可這樣做，但這種方案僅可用在低載情況和軸竄很微小的情況，原因如下:感應(yīng)盤組件I和5由螺栓聯(lián)結(jié)組成外轉(zhuǎn)子，磁塊固定盤組件2和4與調(diào)速機(jī)構(gòu)3、高速回轉(zhuǎn)接頭6由中心傳動(dòng)軸連接組成內(nèi)轉(zhuǎn)子，內(nèi)外轉(zhuǎn)子互不接觸，但由于裝配時(shí)很難保證感應(yīng)盤組件與磁塊固定盤組件的平行度，所以會(huì)對(duì)電機(jī)中心軸軸承支承處和負(fù)載傳動(dòng)軸軸承支承處造成交變應(yīng)力(磁場(chǎng)耦合附加彎矩的作用)，以致于軸過(guò)度磨損失效。此外，軸竄的影響會(huì)造成不穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成事故?？偟膩?lái)說(shuō)，此種方案要慎用。
【具體實(shí)施方式】
[0020]LG型多缸流體調(diào)速盤式磁力耦合器所包含的各組成零部件，現(xiàn)代工業(yè)制造技術(shù)均可加工制造。高速回轉(zhuǎn)接頭、液壓缸或氣缸、磁塊、軸承均可由專業(yè)廠商配套生產(chǎn)，其它零部件機(jī)加工、模具成形、焊接即可。
[0021]LG型多缸流體調(diào)速盤式磁力耦合器作為一種動(dòng)設(shè)備，其成品要想成功應(yīng)用，必須具備以下兩個(gè)條件:(I)功率標(biāo)定一一建立完備的測(cè)試臺(tái)架(各功率扭矩區(qū)間)，以完成系列化產(chǎn)品的標(biāo)定。(2)動(dòng)平衡檢測(cè)一一旋轉(zhuǎn)設(shè)備必須達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的動(dòng)平衡要求，以達(dá)到必要的安全可靠性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.風(fēng)冷LG型多缸流體調(diào)速盤式磁力耦合器(FTLG系列)的結(jié)構(gòu)方案一一其特征是高速回轉(zhuǎn)接頭、多缸流體調(diào)速機(jī)構(gòu)。
2.液冷LG型多缸流體調(diào)速盤式磁力耦合器(YTLG系列)的結(jié)構(gòu)方案一一其特征是高速回轉(zhuǎn)接頭、多缸流體調(diào)速機(jī)構(gòu)，加裝外殼，強(qiáng)制液冷。
3.串聯(lián)風(fēng)冷LG型多缸流體調(diào)速盤式磁力耦合器(CFTLG系列)的結(jié)構(gòu)方案一一其特征是高速回轉(zhuǎn)接頭、多缸流體調(diào)速機(jī)構(gòu)、串聯(lián)結(jié)構(gòu)(說(shuō)明書中所示為三組串聯(lián)，可串聯(lián)兩組或多組，結(jié)構(gòu)一樣)。
4.串聯(lián)液冷LG型多缸流體調(diào)速盤式磁力耦合器(CYTLG系列)的結(jié)構(gòu)方案——其特征是高速回轉(zhuǎn)接頭、多缸流體調(diào)速機(jī)構(gòu)，串聯(lián)結(jié)構(gòu)(說(shuō)明書中所示為三組串聯(lián)，可串聯(lián)兩組或多組，結(jié)構(gòu)一樣)，加裝外殼，強(qiáng)制液冷。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、權(quán)利要求2、權(quán)利要求3和權(quán)利要求4所述的LG型多缸流體調(diào)速盤式磁力耦合器，其特征是使用多缸流體調(diào)速機(jī)構(gòu)調(diào)速的技術(shù)方法一一通過(guò)精確設(shè)計(jì)的流道，以液壓或氣動(dòng)促使活塞在缸內(nèi)沿軸向移動(dòng)，帶動(dòng)磁塊固定盤組件沿中心傳動(dòng)軸滑動(dòng)，從而改變磁塊固定盤與感應(yīng)盤之間的距離(磁場(chǎng)耦合間隙)，達(dá)到調(diào)速節(jié)能的目的，加裝杠桿同步機(jī)構(gòu)保證兩對(duì)稱磁塊固定盤組件同步反向運(yùn)動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、權(quán)利要求2、權(quán)利要求3和權(quán)利要求4所述的LG型多缸流體調(diào)速盤式磁力耦合器，其特征是使用高速回轉(zhuǎn)接頭的技術(shù)方法一一流體調(diào)速用高速回轉(zhuǎn)接頭由內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子兩大部分組成，外轉(zhuǎn)子靜止不動(dòng)，用以連接外部液壓或氣動(dòng)回路，內(nèi)轉(zhuǎn)子和中心傳動(dòng)軸同步高速轉(zhuǎn)動(dòng)，兩者相對(duì)靜止。
7.根據(jù)權(quán)利要求3和權(quán)利要求4所述的串聯(lián)LG型多缸流體調(diào)速盤式磁力耦合器，其特征是使用磁耦串聯(lián)多缸流體調(diào)速機(jī)構(gòu)調(diào)速的技術(shù)方法一一通過(guò)中心傳動(dòng)軸中的主流道控制幾組多缸流體調(diào)速機(jī)構(gòu)同時(shí)運(yùn)動(dòng)，此法用以解決大功率、高扭矩動(dòng)設(shè)備的調(diào)速節(jié)能。
【專利摘要】LG型多缸流體調(diào)速盤式磁力耦合器可劃歸動(dòng)力傳動(dòng)、節(jié)能減排、動(dòng)設(shè)備、磁力驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域，其利用高速回轉(zhuǎn)接頭、液壓缸或氣缸和杠桿組成的調(diào)速系統(tǒng)，分為四大系列：風(fēng)冷G型多缸流體調(diào)速盤式磁耦(FTG)、液冷G型多缸流體調(diào)速盤式磁耦(YTG)、串聯(lián)風(fēng)冷G型多缸流體調(diào)速盤式磁耦(CFTG)、串聯(lián)液冷G型多缸流體調(diào)速盤式磁耦(CYTG)。本發(fā)明為動(dòng)設(shè)備的調(diào)速節(jié)能找到了一種經(jīng)濟(jì)可行的方法。
【IPC分類】H02K51-00
【公開號(hào)】CN104578691
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510033775
【發(fā)明人】李啟飛
【申請(qǐng)人】李啟飛
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2015年1月17日