一種磁力偶合變速機(jī)制造技術(shù)

一種磁力偶合變速機(jī)，包括輸入組件，箱體，油水路系統(tǒng)，輸出組件，調(diào)速齒輪系統(tǒng)，調(diào)速齒輪系統(tǒng)底座，輸出軸，回油管，輸出端法蘭；輸入組件與輸出組件之間通過磁力耦合，之間存在可調(diào)的空氣間隙，調(diào)速齒輪系統(tǒng)與輸出組件連接，調(diào)速齒輪系統(tǒng)安裝在調(diào)速齒輪系統(tǒng)底座上，輸出軸與調(diào)速齒輪系統(tǒng)連接，輸出端法蘭安裝在箱體上，油水路系統(tǒng)與回油管連接，所述的輸入組件為帶有銅環(huán)的鋼制轉(zhuǎn)子，所述的輸出組件為永磁轉(zhuǎn)子，是帶永磁材料的鋁制轉(zhuǎn)子。本發(fā)明專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：克服了現(xiàn)有機(jī)械傳動中存在的變速分級，能耗高、成本高，維護(hù)困難、無過載保護(hù)或過載保護(hù)存在隱患、存在震動并影響其他零部件的使用壽命等問題，最大限度地克服上述問題，實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及磁力傳動裝置領(lǐng)域，特別涉及了一種磁力偶合變速機(jī)。
技術(shù)介紹
在煤礦行業(yè)，安全生產(chǎn)已經(jīng)上升為制約煤炭生產(chǎn)的最主要問題。煤礦企業(yè)的安全保障機(jī)制是一種多因素、多環(huán)節(jié)、動態(tài)、復(fù)雜的運(yùn)行系統(tǒng)。要扭轉(zhuǎn)煤炭企業(yè)安全生產(chǎn)的被動局面，就要重視安全技術(shù)及裝備的開發(fā)，從細(xì)節(jié)上杜絕不安全的因素。目前煤礦所使用設(shè)備的傳動裝置大部分是傳統(tǒng)又落后的機(jī)械傳動，這種傳動裝置在煤礦生產(chǎn)的應(yīng)用中不具有針對性，很多細(xì)節(jié)上達(dá)不到煤礦安全的標(biāo)準(zhǔn)，并且存在耗能、易磨損等弊端。隨著煤礦安全問題日益突出，為在細(xì)節(jié)上杜絕不安全因素，確保煤礦安全生產(chǎn)，急需引進(jìn)更為合理的傳動裝置。利用磁力來替代舊式的機(jī)械連接，實(shí)現(xiàn)電機(jī)與工作機(jī)之間的軟連接，在煤礦設(shè)備上的應(yīng)用尚無先例。這種情況下，大多數(shù)所使用的機(jī)械傳動裝置對于煤礦生產(chǎn)來說不具備針對性，安全性較差且存在高能耗、低壽命等一系列問題，這都給煤礦的安全生產(chǎn)帶來了隱患。其一、由于機(jī)械傳動在實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速時(shí)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，復(fù)雜的結(jié)構(gòu)增加了維護(hù)的工作量與成本，而有級調(diào)速則存在高耗能的問題。其二、機(jī)械傳動時(shí)，靠齒輪間相互咬合來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動，長期的咬合會降低齒輪壽命， 影響機(jī)械設(shè)備的正常工作。其三、傳統(tǒng)的機(jī)械傳動在啟動與停止時(shí)存在震動，并影響其他零部件的使用壽命。其四、傳統(tǒng)的機(jī)械傳動難以實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，存在較大安全隱患。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是為了節(jié)能環(huán)保，增加設(shè)備使用壽命，降低運(yùn)行成本，特提供了一種磁力偶合變速機(jī)。本專利技術(shù)提供了一種磁力偶合變速機(jī)，其特征在于所述的磁力偶合變速機(jī)包括輸入組件1，箱體2，油水路系統(tǒng)3，輸出組件4，調(diào)速齒輪系統(tǒng)5，調(diào)速齒輪系統(tǒng)底座6，輸出軸 7，回油管8，輸出端法蘭9;其中輸入組件I與輸出組件4之間通過磁力耦合，之間存在可調(diào)的空氣間隙，調(diào)速齒輪系統(tǒng)5與輸出組件4連接，調(diào)速齒輪系統(tǒng)5安裝在調(diào)速齒輪系統(tǒng)底座6上，輸出軸7 與調(diào)速齒輪系統(tǒng)5連接，輸出端法蘭9安裝在箱體2上，油水路系統(tǒng)3與回油管8連接。所述的輸入組件I包括銅環(huán)101，轉(zhuǎn)子102 ;銅環(huán)101安裝在轉(zhuǎn)子102上。所述的輸出組件4包括永磁體401，鋁制永磁轉(zhuǎn)子402 ;永磁體401安裝在鋁制永磁轉(zhuǎn)子402上。用于調(diào)節(jié)輸入組件I和輸出組件4之間的氣隙10大小的油水路系統(tǒng)3與控制器連接。所述的磁力偶合變速機(jī)的額定轉(zhuǎn)差率為1_4%。帶銅環(huán)的轉(zhuǎn)子和帶永磁材料的鋁制轉(zhuǎn)子之間有空氣間隙，稱為氣隙10，而沒有傳遞扭矩的機(jī)械連接。在電機(jī)轉(zhuǎn)動時(shí)，帶銅環(huán)的轉(zhuǎn)子上的銅環(huán)上在切割永磁體的磁力線時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)渦電流，而感應(yīng)渦電流的磁場與永磁體的磁場之間的作用力實(shí)現(xiàn)了電機(jī)與工作機(jī)之間的扭矩傳遞。當(dāng)氣隙10減小時(shí)，磁力偶合變速機(jī)的傳動能力強(qiáng)；相反，氣隙10大時(shí)傳動能力小，而控制器可通過手動或控制信號調(diào)節(jié)空氣隙10的大小。對于自動控制系統(tǒng)，當(dāng)控制器接到一個控制信號，如系統(tǒng)對壓力、流量或液面高度等要求進(jìn)行調(diào)節(jié)的信號后，控制器對信號進(jìn)行識別、計(jì)算和轉(zhuǎn)換后，給其執(zhí)行元件發(fā)出調(diào)節(jié)指令，執(zhí)行元件就會調(diào)節(jié)銅轉(zhuǎn)子與永磁轉(zhuǎn)子之間的氣隙10，從而改變工作機(jī)的工作點(diǎn)，即調(diào)節(jié)了工作機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩。在初始位置時(shí)銅轉(zhuǎn)子與永磁轉(zhuǎn)子間的氣隙為3mm。電機(jī)啟動后,銅轉(zhuǎn)子切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)渦電流，而感應(yīng)渦電流的磁場與永磁體的磁場之間的作用力不僅有電動機(jī)與工作機(jī)之間的傳遞扭矩力，還有大小隨銅轉(zhuǎn)子和永磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)差不同而改變的二轉(zhuǎn)子間的軸向力，它使氣隙由3mm變到5mm再變到3mm,實(shí)現(xiàn)理想的軟啟動。當(dāng)氣隙小時(shí)，裝置的傳動能力強(qiáng)；氣隙增大時(shí)，傳動能力減小。調(diào)速控制器通過調(diào)速機(jī)構(gòu)可以調(diào)節(jié)氣隙的大小，當(dāng)調(diào)速控制器接收到反饋信號后，對信號進(jìn)行識別、計(jì)算和轉(zhuǎn)換后，向調(diào)速機(jī)構(gòu)發(fā)送指定位移信號，實(shí)現(xiàn)氣隙的調(diào)節(jié)。本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)目前廣泛應(yīng)用的電機(jī)過載保護(hù)大致有熱繼電器保護(hù)、空氣開關(guān)保護(hù)、變頻器保護(hù)等三種，其中變頻器比較先進(jìn)。本專利技術(shù)與變頻器相比，有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)穩(wěn)定性和可靠性比變頻器高，在大功率時(shí)尤其突出。負(fù)載轉(zhuǎn)速高、功率大時(shí)代替變頻器優(yōu)勢明顯；在惡劣的工作環(huán)境中的適應(yīng)能力和免維護(hù)性能，是變頻器所不具備的；與變頻器相比，不對電網(wǎng)產(chǎn)生諧波干擾；在電壓降低時(shí)，變頻器可能無法工作，但磁力偶合變速機(jī)則不受影響；與變頻器相比，能消除電機(jī)與負(fù)載之間的震動傳遞；與變頻器相比，維護(hù)和保養(yǎng)費(fèi)用低；與變頻器相比，磁力偶合變速機(jī)能有效延長傳動系統(tǒng)各零部件的壽命；依靠調(diào)節(jié)氣隙大小來實(shí)現(xiàn)無極調(diào)速。這樣不但能實(shí)現(xiàn)無極調(diào)速，而且節(jié)能效果非常顯著，根據(jù)負(fù)載類型和系統(tǒng)工藝對調(diào)速要求的不同可實(shí)現(xiàn)高達(dá)66%的節(jié)能效果。由于本專利技術(shù)是依據(jù)電磁原理，不存在齒輪嚙合，因此不會影響設(shè)備的正常工作，總體運(yùn)行成本低。電機(jī)能實(shí)現(xiàn)更為平穩(wěn)和漸進(jìn)的柔性啟動和停止，減少沖擊和震動，有效的延長傳動系統(tǒng)中各零部件的使用壽命。由于在電機(jī)與工作機(jī)之間依靠電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)了“軟連接”，因此對電機(jī)具有過載保護(hù)功能，從而提高了整個系統(tǒng)的安全性，完全消除了因過載而導(dǎo)致的電機(jī)損壞的問題。本專利技術(shù)在應(yīng)用實(shí)踐中，克服了現(xiàn)有機(jī)械傳動中存在的變速分級，能耗高、成本高， 維護(hù)困難、無過載保護(hù)或過載保護(hù)存在隱患、存在震動并影響其他零部件的使用壽命等問題。在實(shí)際使用中，磁力偶合變速機(jī)能最大限度地克服上述問題，達(dá)到安全運(yùn)行的目的。附圖說明下面結(jié)合附圖及實(shí)施方式對本專利技術(shù)作進(jìn)一步詳細(xì)的說明圖I為磁力偶合變速機(jī)原理結(jié)構(gòu)圖2為磁力偶合變速機(jī)原理結(jié)構(gòu)示意圖3為輸入組件和輸出組件安裝示意圖。具體實(shí)施方式實(shí)施例本實(shí)施例提供了一種磁力偶合變速機(jī)，其特征在于所述的磁力偶合變速機(jī)包括輸入組件調(diào)速齒輪系統(tǒng)I調(diào)速齒輪系統(tǒng)，箱體調(diào)速齒輪系統(tǒng)2調(diào)速齒輪系統(tǒng)，油水路系統(tǒng)調(diào)速齒輪系統(tǒng)3調(diào)速齒輪系統(tǒng)，輸出組件調(diào)速齒輪系統(tǒng)4調(diào)速齒輪系統(tǒng)，調(diào)速齒輪系統(tǒng)調(diào)速齒輪系統(tǒng)5調(diào)速齒輪系統(tǒng)，調(diào)速齒輪系統(tǒng)底座調(diào)速齒輪系統(tǒng)6調(diào)速齒輪系統(tǒng)，輸出軸調(diào)速齒輪系統(tǒng)7調(diào)速齒輪系統(tǒng)，回油管調(diào)速齒輪系統(tǒng)8調(diào)速齒輪系統(tǒng)，輸出端法蘭調(diào)速齒輪系統(tǒng)9調(diào)速齒輪系統(tǒng)；輸入組件調(diào)速齒輪系統(tǒng)I調(diào)速齒輪系統(tǒng)與輸出組件調(diào)速齒輪系統(tǒng)4調(diào)速齒輪系統(tǒng)之間通過磁力耦合，之間存在可調(diào)的空氣間隙，調(diào)速齒輪系統(tǒng)調(diào)速齒輪系統(tǒng)5調(diào)速齒輪系統(tǒng)與輸出組件調(diào)速齒輪系統(tǒng)4調(diào)速齒輪系統(tǒng)連接，調(diào)速齒輪系統(tǒng)調(diào)速齒輪系統(tǒng)5調(diào)速齒輪系統(tǒng)安裝在調(diào)速齒輪系統(tǒng)底座調(diào)速齒輪系統(tǒng)6調(diào)速齒輪系統(tǒng)上，輸出軸調(diào)速齒輪系統(tǒng)7調(diào)速齒輪系統(tǒng)與調(diào)速齒輪系統(tǒng)調(diào)速齒輪系統(tǒng)5調(diào)速齒輪系統(tǒng)連接，輸出端法蘭調(diào)速齒輪系統(tǒng) 9調(diào)速齒輪系統(tǒng)安裝在箱體調(diào)速齒輪系統(tǒng)2調(diào)速齒輪系統(tǒng)上，油水路系統(tǒng)調(diào)速齒輪系統(tǒng)3調(diào)速齒輪系統(tǒng)與回油管調(diào)速齒輪系統(tǒng)8調(diào)速齒輪系統(tǒng)連接。所述的輸入組件調(diào)速齒輪系統(tǒng)I調(diào)速齒輪系統(tǒng)為帶有銅環(huán)的轉(zhuǎn)子。所述的輸出組件調(diào)速齒輪系統(tǒng)4調(diào)速齒輪系統(tǒng)為永磁轉(zhuǎn)子，是帶永磁材料的鋁制轉(zhuǎn)子。用于調(diào)節(jié)輸入組件調(diào)速齒輪系統(tǒng)I調(diào)速齒輪系統(tǒng)和輸出組件調(diào)速齒輪系統(tǒng)4調(diào)速齒輪系統(tǒng)之間空氣間隙的油水路系統(tǒng)調(diào)速齒輪系統(tǒng)3調(diào)速齒輪系統(tǒng)與控制器連接。所述的磁力偶合變速機(jī)的額定轉(zhuǎn)差率為1_4%。帶銅環(huán)的轉(zhuǎn)子和帶永磁材料的鋁制轉(zhuǎn)子之間有空氣間隙，稱為氣隙，而沒有傳遞扭矩的機(jī)械連接。在電機(jī)轉(zhuǎn)動時(shí)，帶銅環(huán)的轉(zhuǎn)子上的銅環(huán)上在切割永磁體的磁力線時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)渦電流，而感應(yīng)渦電流的磁場與永磁體的磁場之間的作用力實(shí)現(xiàn)了電機(jī)與工作機(jī)之間的扭矩傳遞。當(dāng)氣隙減小時(shí)，磁力偶合變速機(jī)的傳動能力強(qiáng)；相反，氣隙大時(shí)傳動能力小。 而控制器可通過本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種磁力偶合變速機(jī)，其特征在于：所述的磁力偶合變速機(jī)包括輸入組件（1），箱體（2），油水路系統(tǒng)（3），輸出組件（4），調(diào)速齒輪系統(tǒng)（5），調(diào)速齒輪系統(tǒng)底座（6），輸出軸（7），回油管（8），輸出端法蘭（9）；其中：輸入組件（1）與輸出組件（4）之間通過磁力耦合，之間存在可調(diào)的空氣間隙，調(diào)速齒輪系統(tǒng)（5）與輸出組件（4）連接，調(diào)速齒輪系統(tǒng)（5）安裝在調(diào)速齒輪系統(tǒng)底座（6）上，輸出軸（7）與調(diào)速齒輪系統(tǒng)（5）連接，輸出端法蘭（9）安裝在箱體（2）上，油水路系統(tǒng)（3）與回油管（8）連接。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：祝釗，趙克濤，王啟明，白雪，劉小菊，
申請(專利權(quán))人：煤炭科學(xué)研究總院沈陽研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：