一种动力传递装置

技术领域

本发明涉及动力传输领域，具体的是一种动力传递装置。

背景技术

永磁调速器是一种节能调速装置，其在动力轴与输出轴之间靠导体转子与磁体转子的相互作用传递转速及扭矩，且可通过调节导体转子与磁体转子间的气隙来调节输出的转速及扭矩，相比于传统的齿轮箱变速传动，永磁调速器更为节能环保，具有简单可靠、环境适应力强、无电磁干扰、调速范围大等明显优势。

目前使用的盘式永磁调速器多数结构复杂，没有堵转保护措施，其动力传输机构在轴向上的移动常通过耐磨环与负载轴的接触摩擦完成，当耐磨环长时间磨损产生消耗后会与轴间产生间隙，使得安装在其中的轴承运动不稳定，大大缩减轴承寿命，且轴承与耐磨环的更换不便，给维修工作带来了不便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，普通盘式永磁调速器动力传输机构里的轴承磨损消耗过快且无堵转保护措施的缺点，提出一种动力传递装置，调节机构利用滚珠与滚珠槽相配合的特性在轴上移动调节气隙、传递动力，且保证磁体转子有一定的活动间距用于堵转时磁体转子自动远离导体转子，防止磁体转子过热消磁，本发明结构简单，安装方便，可靠性高。

本发明的技术方案是通过以下方式实现的：一种动力传递装置，包括转轴、长滑动筒、空心轴、铜套、磁体盘、短滑动筒、动力组件、调节机构和负载。转轴一端连接负载，一端通过长滑动筒、空心轴、铜套以及短滑动筒连接磁体盘，动力组件与磁体盘间设有活动气隙，调节机构位于转轴上，且位于负载与磁体盘之间，调节机构与长滑动筒相连，调节磁体盘在转轴上的轴向位置，转轴在靠近磁体盘的一端设有两条位于同一平面内的第一滚珠槽，转轴在靠近负载的一端开有两装配相应卡簧的第一卡簧槽，其作用是用卡簧限制转轴轴向移动；磁体盘与转轴间接连接，且磁体盘可进行轴向移动；长滑动筒为带法兰的套筒，其法兰端设有沉头孔，其远离法兰端的一端开有两条容纳外卡簧的第二卡环槽，其外表面为光滑表面，其内壁设有两排滚珠通道，长筒滚珠可在通道内自由滚动，长筒滚珠由不带法兰一端装入并由长筒防尘密封圈封紧，两排长筒滚珠与第一滚珠槽位置相对应，长筒滚珠均匀排列在套筒内壁且凸出内壁一部分，长滑动筒沿第一滚珠槽装在转轴上；空心轴与长滑动筒通过第一连接件、第二连接件和第三连接件相连接，空心轴一端内部开有容纳铜套的阶梯槽，且槽面靠近长滑动筒的法兰端，空心轴靠近磁体盘一端设有限位件, 空心轴表面开有同一平面内的两条第二滚珠槽；铜套其外表面与空心轴的阶梯槽接触，且其长度与阶梯槽深度相对应，其内表面与转轴接触，即转轴在铜套内滑动；短滑动筒为带法兰的套筒，其法兰端设有沉头孔，其与磁体盘相对固定，短滑动筒内壁设有两排滚珠通道，短筒滚珠可在通道内自由滚动，短筒滚珠由不带法兰一端装入并由短筒防尘密封圈封紧，位置与两条滚珠槽位置相对应，短筒滚珠均匀排列在套筒内壁且凸出内壁一部分，短滑动筒沿第二滚珠槽套在空心轴上，可以沿空心轴进行轴向运动和随空心轴做旋转运动，短滑动筒的轴向移动作用是在负载堵转时，将自动排开短滑动筒所带的磁体盘，从而防止装置过热对磁体消磁的情况发生。

本发明进一步限定的技术方案是：

动力组件包括铜环、钢盘、胀紧联结套和电机。铜环与钢盘相连接，铜环面与磁体盘面相对且两者之间设有活动气隙距5-15mm, 其设计目的是参考了负载及电机的工作转速区间，钢盘与电机轴通过胀紧联结套相连接固定，相比于键连接等方式，其有结构紧凑小巧、安装方便可靠、可以传递较大的扭矩同时还可以限制钢盘的轴向位移等优点。

调节机构包括两个轴承、内筒、轴承端盖、把手、外筒和耐磨盘根环。内筒呈圆筒状，两端设有轴承座孔，中间为空心；两个轴承的外圈装在内筒两端的轴承座孔中，两轴承内圈安装在长滑动筒的外表面，位置与第二卡环槽对齐；轴承端盖通过螺栓与内筒两端相连接，内筒在远离长滑动筒的一端外表面设有一螺纹孔；把手为圆柱状，其一端开有一段螺纹，与内筒外表面螺纹孔相配合连接；外筒为带法兰圆筒状，内筒位于外筒内部且与外筒内壁留有间隙，两者通过耐磨盘根环相接触移动，外筒上开有一段曲线通槽，把手穿过通槽且可在槽内移动，带动内筒相对于外筒进行轴向伸缩，其设计目的是将曲线运动转变为内筒的直线运动，从而最终带动磁体盘的轴向移动，改变气隙大小。

负载为离心风机，扭矩传递装置还包括两轴承座以及底座，电机、两轴承座以及负载均固定在底座上，且电机轴与转轴在同一条轴线上，目的是减少不同轴误差带来的对设备运行稳定性的影响。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

本发明的技术方案，通过滚珠与滚珠槽的线性配合，使得磁体盘即可以轴向位移，又可以传递扭矩，装置整体摩擦阻力小，动力损耗少，使用方便便捷，可大大提高轴承寿命，且短滑动筒带动磁体盘在铜套上的移动可以避免负载堵转时，气隙不变导致温度升高而磁体消磁的情况。

本技术方案相比使用聚四氟乙烯制成的耐磨环而言，不仅磨损小，使用寿命长，聚四氟乙烯制成的耐磨环长期使用后，磨损严重。产生间隙，从而增加震动，最终损坏轴承，导致轴承的使用寿命短，从而降低整体设备的使用寿命、增加故障率的发生，增加成本。

附图说明

图1为本发明扭矩传递装置结构示意图。

图2为本发明长滑动筒AB处放大图。

图3为本发明动力轴组件结构示意图。

图4为本发明磁体盘结构示意图（已拆分）。

图5为本发明调节机构结构示意图。

图6为本发明整体外观结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图1-6，对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述。

显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

本实施例提供的一种动力传递装置，如图1和图6所示，包括转轴1、长滑动筒2、空心轴3、铜套4、磁体盘5、短滑动筒6、动力轴组件7、调节机构8、负载9、两轴承座10和底座11。

转轴1一端在铜套4内滑动，另一端连接负载，即与离心风机的扇叶相连，转轴1直径最大段位于两轴承座10的轴承端面之间，并由轴用卡簧装到对应第一卡簧槽1b内固定轴的位置，同时限制轴的轴向移动，转轴1整体分为两段，直径由大到小为：与空心轴3连接的一段、连接负载9的一段。

如图1和图2所示，长滑动筒2为长筒状，其一端带法兰，法兰端设有均布沉头螺栓孔，且法兰端不与磁体盘5接触，其远离法兰一端开有两条容纳外卡簧的第二卡环槽2b，用于轴承8a的轴向定位，长滑动筒2外表面为光滑表面，其内壁中设有两排滚珠通道，长筒滚珠2a可在通道内自由滚动，长筒滚珠2a由不带法兰一端装入并通过螺钉将长筒防尘密封圈2c与此端封紧，两排长筒滚珠2a与第一滚珠槽1a位置相对应，长筒滚珠2a均匀嵌在套筒内壁且凸出内壁一部分，长滑动筒2沿第一滚珠槽1a套在转轴1上，既可以沿转轴1进行轴向移动，又可以传递扭矩随转轴1做旋转运动。

空心轴3一端内部开设阶梯槽容纳铜套4，其目的是便于转轴1更方便的进行轴向移动，减小摩擦阻力，空心轴3另一端表面开设一段螺纹，空心轴3表面开有位于同一平面内的两条第二滚珠槽3a,用于短滑动筒6的轴向移动和传递扭矩，空心轴3与长滑动筒2的连接靠第一连接件2d、第二连接件3d和第三连接件3b完成，第三连接件3b设为胀紧套，第二连接件3d设为盘型法兰，其中间空心，内圈与胀紧套外圈相接触，且其法兰上开有均布沉头螺栓孔，第一连接件2d亦设为盘型法兰，其中间空心，比转轴1轴径略大，其上布有两圈均布螺纹孔，内圈为与长滑动筒2法兰端沉头孔相匹配，外圈与第二连接件3d的沉头孔匹配，空心轴3槽面端装入胀紧套内圈，第二连接件3d装在胀紧套外圈，第二连接件3d与第一连接件2d通过螺栓连接，第一连接件2d与长滑动筒2通过亦通过螺栓连接。

铜套4为直筒石墨铜套，其装配在空心轴3的阶梯槽内，且其长度与槽深相同，其设计目的是为了转轴1更好的进行轴向位移，石墨成分可以起到很好的润滑作用。

短滑动筒6为带法兰的套筒，其法兰端设有沉头螺栓孔，短滑动筒6内壁设有两排紧密排列且可以各自循环滚动的短筒滚珠6a，内壁中开有通道，短筒滚珠6a由不带法兰一端装入并由短筒防尘密封圈6b封紧，位置与两条第二滚珠槽3a相对应，短筒滚珠6a均匀排列在套筒内壁且凸出内壁一部分，短滑动筒6沿第二滚珠槽3a套在空心轴3上，可以沿空心轴3进行轴向运动和随空心轴3做旋转运动，短滑动筒6带动磁体盘5做轴向位移，其一端限位由限位件3c完成，另一端限位由靠连接件3b完成，此段位移设计的目的是考虑到负载堵转时，铜环7a与磁体盘5产生滑速差长时间会使设备温度升高，永磁体5b消磁，此段位移可以使负载在堵转时，磁体盘5自动排开铜环7a，从而增大气隙，减少其相互作用产生的发热。

如图4所示，磁体盘5由盘体5a、永磁体5b及盖板5c组成。盘体5a中心为通孔，中心周围设有均布螺纹孔，永磁体5b放置到盘体5a的均布凹槽中，盖板5c压紧永磁体5b并通过螺栓与盘体5a连接，盘体5a的中心处设有容纳限位件3c的圆形凹槽，且槽面靠近动力组件7一端，限位件3c设为锁紧螺母，与空心轴3的螺纹端相配合，锁紧螺母与盘体5a不相接触，此结构设计是考虑到整体的美观性及安装的便捷性，磁体盘中的永磁体材料为钕铁硼永磁体，相比于其他永磁体，其磁吸力强大，磁力传导性强，适合作为磁转子中的永磁材料。钕铁硼永磁体为市面上的已知产品，可直接购买获得，进一步，目前销售钕铁硼永磁体厂家有很多，本技术方案不限定具体的厂家。

如图3所示，动力轴组件7包括铜环7a、钢盘7b、胀紧联结套7c以及电机7d，电机7d通过螺栓与底座11连接固定，铜环7a与钢盘7b通过螺栓连接，且铜环7a面与磁体盘6的盖板6c相对且设有活动气隙距5-15mm,钢盘7b与电机轴通过胀紧联结套7c相连接固定，胀紧联结套7c传递扭矩大，占用空间小，还可以限制钢盘7b的轴向位移，相比于键连接更为方便简洁。

如图5和图6所示，调节机构8包括两个轴承8a、内筒8b、轴承端盖8c、把手8d、外筒8e、耐磨盘根环8f，内筒为圆筒状，两端开有轴承座孔，中间空心，两个轴承8a外圈安装于内筒8b两端的轴承座孔中，两轴承8a内圈安装在长滑动筒2的外表面，位置与第二卡环槽2b对齐，利用轴用卡簧限制轴承的轴向移动，考虑到此处高转速及承受少量径向和轴向载荷的特性，轴承8a采用深沟球轴承，同时也将调节机构8与长滑动筒2相连接，轴承端盖8c通过螺栓与内筒8b两端相连接，内筒8b在远离长滑动筒2的一端外表面设有一螺纹孔，把手8d为圆柱状，其一端开有一段螺纹，与内筒8b外表面螺纹孔相配合连接，外筒8e为带法兰圆筒状，其法兰一端通过螺栓与底座11相连接，内筒8b位于外筒8e桶内部且与外筒8内壁留有间隙，两者通过耐磨盘根环8f相接触移动，耐磨盘根环的设计是为了让结构更为紧凑，同时增加内筒8b的移动摩擦力，防止其意外移动，外筒8e上开有一段曲线通槽，把手8d穿过通槽且可在槽内移动，通过把手8d在槽内的曲线移动，带动内筒移动，内筒8e再通过轴承 8a带动长滑动筒2移动，最终带动磁体盘5的移动，从而改变气隙，调整转轴1转速及扭矩。

如图6所示，两轴承座10和负载9均通过螺栓固定在底座11上，轴承座10为标准UCPH型立式轴承座，负载9为离心风机，轴承座10与离心风机均为本技术领域内的已知产品，可直接购买获得，进一步，目前销售离心风机和标准UCPH轴承座的厂家有很多，本技术方案不限定具体的厂家。

电机轴与转轴1位于同一轴线上，其目的是确保轴承座10、铜环7a、磁体盘5及负载9尽量同心，以减少不同轴误差带来的对设备运行稳定性的影响。

本实施例的使用过程为：

使用前先进行设备的组装，首先将底座放于平整地方，将盘根环8f装入外筒8e的槽中，外筒8e用螺栓固定在底座11的支架上，且使弯曲通槽部分向上露出，其次将转轴1自左（电机凸台一侧）向右穿过外筒8e和固定外筒8e的凸台，当穿过第一个轴承座10时，将两轴用卡簧套在轴的最大直径处，并继续穿过第二个轴承座10，调整好轴承座位置，使轴承座轴承端面分别与卡簧槽1b相对齐，此时将两轴用卡簧分别推入第一卡簧槽1b中，随后将两轴承座10用螺栓固定在底座11的对应位置上，后面装配扭矩传递装置及调节机构8，先将铜套4装在空心轴3的阶梯槽中，并将短滑动筒6沿第二滚珠3a槽装入空心轴3上，注意法兰端远离槽端，而后将长、短滑动筒单独组装好，将磁体盘5通过螺栓与短滑动筒6相连并用锁紧螺母装在空心轴3的螺纹端，再将胀紧套3b内圈套入空心轴3并与轴端对齐，外圈装入第二连接件3d，并拧紧胀紧套上的螺钉，随后将第一连接件2d通过螺栓与第二连接件3d相连，接着将长滑动筒2通过螺栓与第一连接件2d相连，将一个轴承端盖8c套入滑动筒2上，再将一只轴承8a装在长滑动筒2上，一端面与第二卡簧槽2b端面对齐，此刻装入一轴用卡簧固定此轴承8a，随后装入长筒8b，使表面螺纹孔一端位于右侧，待第一个轴承8c完全压入内筒8b后装入第二个轴承8a并装入同样的轴用卡簧，之后装载第二个轴承端盖8c，并用螺栓将两轴承端盖8c与内筒8b固定，而后将装配好的扭矩传递装置和调节机构8沿转轴1第一滚珠槽1a的一端装入，使转轴1穿过铜套4，并使内筒8b外圈通过耐磨盘根环8f，且内筒8b表面的螺纹孔通过外筒8e的曲线通槽可见，此时将把手8d穿过曲线通槽与内筒8b通过螺纹相连,接下来装配动力组件7，先将铜环7a与钢盘7b通过螺栓相连，再用胀紧联结套7c连接钢盘7b与电机轴，最后将电机7d及负载9通过螺栓装在底座11上，通上电源，调整把手8d控制气隙进行调速工作。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。