一种变面积式调速的磁力耦合器

技术领域

本发明涉及磁力耦合器技术领域，具体涉及磁力耦合器的调速和增强扭矩，即一种变面积式调速的磁力耦合器。

背景技术

磁力耦合器可以实现无接触式连接来传递扭矩，因此在不同各类不同特性的负载装置上，具有免维护、高效节能、稳定可靠、过载保护等优点。

传统的盘式磁力耦合器调速原理是通过改变内、外转子之间的气隙来调整输出扭矩大小，达到调节转速的目的。当内、外转子之间的气隙缩小时，转矩输出增加；当气隙加大时，转矩输出降低。这是因为当气隙变化时，会影响内、外转子之间的磁场强度和方向，从而使旋转力矩发生变化。但是通过改变气隙调速有如下缺点：1.效率下降：当气隙增大时，磁力耦合器的耗损也会相应地增加。这将导致系统的效率下降，并增加能耗成本。2.温升升高：在运行过程中，由于气隙增大使磁路的导磁性能降低，从而导致耗损增加，同时还会产生较多的磁感应线圈电流，并进一步增加转子温度和涡流损耗。3.调节范围有限:气隙作为调节手段是相对简单而常见的方法，但其调整范围是有限的。如果需要更大的调节范围，就需要采用其他的调节方式。例如本发明的变面积式调速。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变面积式调速的磁力耦合器，以解决上述背景技术中提出的问题。为实现上述目的，本发明通过如下技术手段实现。

本发明提出了一种新的调速方式，即通过旋转变面积机构改变永磁体与铜盘的啮合面积从而实现调速。旋转变面积机构通过滑盖与基座的相对运功带动连杆，从而实现开合座的开合，开合座上设有永磁体安装槽，用于调节永磁体与铜盘的啮合面积的目的，最终实现调速。通过在阶梯轴两侧布置对称的旋转变面积机构与铜盘，则增大了传动扭矩，提高了传动的平稳性。由于这种方式使得永磁体与铜盘的间隙保持不变，仅改变永磁体与铜盘的啮合面积，所以在实现调速的同时保证了传动效率。并且调节啮合面积相比调节间隙增大了调速范围。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种变面积式调速的磁力耦合器，包括：联轴器、轴承、轭铁盘、铜盘、旋转变面积机构、永磁体安装槽、阶梯轴、连接筒、法兰盘。

所述旋转变面积机构包括基座、滑盖、连杆、开合座，所述基座上设有滑柱，所述滑盖通过其上的槽口与基座的滑柱达成槽口配合从而限制两者之间的相对滑动，所述连杆通过滑柱连接开合座与滑盖。

进一步的，旋转变面积机构的滑盖侧面开设通孔，基座开设T形槽，通过T形螺栓把滑盖与基座锁紧。

进一步的，旋转变面积机构通过过盈配合对称布置在阶梯轴的两侧，阶梯轴的两端布置轴承用于支撑，一侧通过联轴器连接负载。

进一步的，轭铁内侧连接铜盘，中间放置轴承。

进一步的，连接筒连接两个轭铁，使铜盘与永磁体发生相对转动。

进一步的，法兰盘连接输入端的轭铁，通过外接电机从而带动两侧铜盘旋转切割永磁体的磁感线产生感应涡电流。

进一步的，阶梯轴的另一端通过联轴器连接负载，而感应涡电流的磁场与永磁体的磁场之间的作用力实现了电机与工作机之间的扭矩传递。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明结构简单，本发明提出了一种新的磁力耦合器调速方式。由于永磁体与铜盘的间隙一定，仅通过改变两者的啮合面积达到调速的目的，所以本发明大大增加了调速范围。本发明一定程度上减小了漏磁，提高了传动效率。传统磁力耦合器通过调节间隙的方式实现调速所产生的问题，通过本发明的变面积式调速都得到了有效的改善。

附图说明

图1为本发明三维结构示意图；

图2为本发明主轴结构剖视图；

图3为本发明旋转变面积机构三维示意图；

图4为本发明旋转变面积机构中的基座剖视图；

图5为本发明旋转变面积机构旋转在不同位置比较示意图；

图6为本发明旋转变面积机构中的基座及T形槽局部放大图；

图7为本发明旋转变面积机构中的滑盖三维示意图。

附图标记说明：1联轴器，2轴承，3、9轭铁盘，4、7旋转变面积机构，5阶梯轴，6连接筒，8铜盘，10法兰盘，31滑盖，32滑柱，33连杆，34永磁体槽，35基座，36开合座，37T形槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图2所示，一种变面积式调速的磁力耦合器，包括：联轴器(1)、轴承(2)、轭铁盘(3、9)、铜盘(8)、旋转变面积机构(4、7)、阶梯轴(5)、连接筒(6)、法兰盘(10)。

法兰盘(10)连接在轭铁盘(9)上，电机轴连接法兰盘(10)传递扭矩。连接筒(6)连接两个轭铁盘(3、9)。电机输入的扭矩带动两个轭铁盘(9)转动。轭铁盘(9)上的铜盘(8)旋转切割永磁体的磁感线，从而产生涡电流，感应涡电流的磁场与永磁体的磁场之间的作用力带动旋转变面积机构(4、7)转动。

旋转变面积机构(4、7)通过过盈配合和阶梯轴(5)连接，传递扭矩给阶梯轴(5)，阶梯轴(5)两端与轴承(2)配合。使得阶梯轴(5)能与轭铁盘(3、9)端相对转动。阶梯轴另一端连接联轴器(1)，联轴器(1)外接负载传递扭矩给工作机。

具体请参阅图3-图7所示，旋转变面积机构(4、7)包括：滑盖(31)、滑柱(32)、连杆(33)、永磁体安装槽(34)、基座(35)、开合座(36)、T形槽(37)。

旋转变面积机构(4、7)通过控制永磁体的开合达到调速的目的。具体为：开合座张开过程中，永磁体与铜盘的啮合面积减小，铜盘(8)切割的磁感线变稀疏，传递扭矩变弱，输出转速变慢。开合座闭合过程中，永磁体与铜盘的啮合面积增大，铜盘(8)切割的磁感线变密集，传递扭矩变强，输出转速变快。从而达到调速的目的。

基座(35)上的滑柱(32)与滑盖(31)上的槽口构成槽口配合，限制开合座(36)开合的范围。

开合座上的滑柱孔固定在基座(35)里侧的滑柱(32)上，使它们可以相对转动，连杆(33)通过滑柱连接开合座(36)与滑盖(31)。滑盖(31)与基座(35)产生相对滑动从而带动连杆(33)，控制开合座(36)的开合。

开合座(36)张开到一定位置即调节到所需速度时，把T形螺栓的T形螺帽顺着T形槽(37)插入后，把T形螺栓旋转180°使T形螺栓的螺帽与基座(35)的T形槽(37)契合。然后放上防松垫片与螺母拧紧。防止滑盖(31)与基座(35)产生相对转动，从而固定永磁体与铜盘的啮合面积，使得输出的转速恒定。如需调节新的速度，则重复上述步骤。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所做的均等变化与改进等，均应归属于本发明的专利涵盖范围之内。