專利名稱：軸間永磁耦合機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種機構傳動裝置，具體是一種用于在兩根轉軸之間傳遞扭矩的軸間永磁稱合機構。
背景技術：
對于扭矩的輸出和調整，現有技術中有多種方式，具體包括I、目前工業(yè)中廣泛應用的聯軸機構，這些機構多為剛性或液壓耦合連接等，而且傳遞扭矩及轉速不可調節(jié)。由于系統(tǒng)運行情況復雜多變，難以精確保證兩軸對中，設備運行一段時間后都會產生振動，從而加速磨損，縮短設備壽命。
2、當前變頻調速廣泛應用在工業(yè)現場中，通過控制電機來控制輸出轉速，價格比較昂貴，結構和操作復雜，變頻器的電力電子器件工作在開關狀態(tài)，因而產生大量諧波，污染電網，影響通訊，而且電子器件穩(wěn)定性不好，容易老化，使用壽命不長，并且對環(huán)境的要求較高，對環(huán)境溫度與濕度以及粉塵有很大的要求，不適合在惡劣的環(huán)境中工作。
3、目前已有用于永磁調速驅動的永磁耦合機構，其基本結構是設置安裝在各自轉動軸上的導體轉子及永磁轉子，導體轉子與永磁轉子同軸設置并保持有氣隙；工作過程中，當導體轉子與永磁轉子發(fā)生相對轉動，則由于永磁場與導體之間的電磁作用，使導體轉子與永磁轉子之間產生使兩者相耦合的力矩，達到扭矩輸出的目的；通過調節(jié)導體轉子與永磁轉子之間的作用氣隙，可獲得可調節(jié)的負載扭矩和轉速，達到調速的目的?，F有結構的這類耦合器，其沿圓周分布的永磁體內的磁場方向通常是垂直于導體轉子與永磁轉子之間的磁場作用面的，其磁場分布較散而且強度不高(最高磁感應強度只能達到40(T500mT)，如果要傳動較大的扭矩，需要把結構做的較大，限制了該技術的推廣。發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是，對現有永磁耦合機構進行改進，提供一種磁場分布集中，導體轉子與永磁轉子作用面處的磁感應強度大，能夠傳遞較大扭矩，能夠對傳遞扭矩進行調節(jié)，并且結構緊湊、對安裝精度要求低、傳動和調節(jié)平穩(wěn)可靠的軸間永磁耦合機構。
本發(fā)明的軸間永磁耦合機構包括有同軸設置的永磁轉子和導體轉子，永磁轉子和導體轉子上分別分布有永磁體和導體，永磁轉子與導體轉子之間具有氣隙；永磁轉子上的永磁體沿圓周分布，在相鄰永磁體之間安置有由導磁材料制成的導磁體；所述永磁體的磁極方向(即S極與N極的連線方向)位于永磁轉子的圓周方向上，并且相鄰永磁體的磁極方向相向或相背。
該機構還包括有能夠通過改變永磁轉子和導體轉子的軸向相對位置來調節(jié)永磁轉子和導體轉子之間氣隙的調節(jié)裝置。
在上述結構基礎上，本發(fā)明的第一個方案是導體轉子為雙層圓筒結構，兩層筒體上均設置導體，所述永磁轉子位于雙層圓筒之間，永磁轉子與其內外兩側的導體轉子筒體之間均具有氣隙。
在上述結構基礎上，本發(fā)明的第二個方案是永磁轉子為圓筒形狀，導體轉子同軸位于永磁轉子內腔中。
在上述結構基礎上，本發(fā)明的第三個方案是導體轉子為圓筒形狀，永磁轉子同軸位于導體轉子內腔中。
本發(fā)明采用永磁耦合調速的結構原理，對永磁轉子的磁路結構進行創(chuàng)造性的優(yōu)化，通過提供一種新型的永磁磁場的磁系結構，使永磁磁場能夠更加集中于永磁體與導體之間的作用面，使磁路間隙產生更高的永磁磁場(最高磁感應強度能達到IOOOmT以上)，從而能夠在較小的體積下傳遞更大的扭矩；通過調節(jié)裝置對永磁轉子和導體轉子的軸向相對位置進行調節(jié)，可以改變永磁轉子和導體轉子間的作用面積，從而可獲得可調節(jié)的輸出轉矩和轉速；永磁轉子與導體轉子通過磁場作用傳遞扭矩，可實現動力無接觸傳遞，消除了振動，而且能允許更大的對中誤差，降低了設備精度要求和安裝難度，當設備過載時還可以保護設備，實現軟啟動功能。


圖I是本發(fā)明第一個實施例的截面結構示意圖；圖2是本發(fā)明第一個實施例的縱剖面結構示意圖；圖3是本發(fā)明第二個實施例的截面結構示意圖；圖4是本發(fā)明第二個實施例的縱剖面結構示意圖；圖5是本發(fā)明第三個實施例的截面結構示意圖；圖6是本發(fā)明第三個實施例的縱剖面結構示意圖。
具體實施方式
如圖所示，本發(fā)明的軸間永磁耦合機構包括有同軸設置的永磁轉子I和導體轉子 2，永磁轉子I和導體轉子2上分別分布有永磁體4和導體3，永磁轉子I與導體轉子2之間具有氣隙5 ;多個永磁體4沿圓周分布，在相鄰永磁體4之間安置有由導磁材料制成的導磁體6 ;所述永磁體4的磁極方向(即S極與N極的連線方向)位于永磁轉子I的圓周方向上， 并且相鄰永磁體4的磁極方向(附圖中用箭頭方向表示)相向或相背。
該機構還包括有能夠通過改變永磁轉子I和導體轉子2的軸向相對位置來調節(jié)永磁轉子和導體轉子之間氣隙的調節(jié)裝置7。調節(jié)裝置可采用各種通用的機械結構來實現，可人工調節(jié)也可自動調節(jié)。
在圖I、圖2所示的實施例中，導體轉子2為雙層圓筒結構，兩層筒體上均設置導體 3，永磁轉子I位于兩層筒體之間，永磁轉子I與其內外兩側的導體轉子筒體之間均具有氣隙5。
在圖3、圖4所示的實施例中，永磁轉子I為圓筒形狀，導體轉子2同軸位于永磁轉子I內腔中。
在圖5、圖6所示的實施例中，導體轉子2為圓筒形狀，永磁轉子I同軸位于導體轉子2內腔中。
權利要求
1.一種軸間永磁耦合機構，包括有同軸設置的永磁轉子(I)和導體轉子(2)，永磁轉子(I)和導體轉子(2)上分別分布有永磁體(4)和導體(3)，永磁轉子(I)與導體轉子(2)之間具有氣隙(5);其特征是多個永磁體(4)沿圓周分布，在相鄰永磁體(4)之間安置有由導磁材料制成的導磁體(6);所述永磁體(4)的磁極方向位于永磁轉子(I)的圓周方向上，并且相鄰永磁體(4)的磁極方向相向或相背。
2.根據權利要求I所述的軸間永磁耦合機構，其特征是該機構還包括有能夠改變永磁轉子(I)和導體轉子(2 )的軸向相對位置的調節(jié)裝置(7 )。
3.根據權利要求I或2所述的軸間永磁耦合機構，其特征是導體轉子(2)為雙層圓筒結構，兩層筒體上均設置導體3，永磁轉子(I)位于兩層筒體之間，永磁轉子(I)與其內外兩側的導體轉子筒體之間均具有氣隙(5 )。
4.根據權利要求I或2所述的軸間永磁耦合機構，其特征是永磁轉子(I)為圓筒形狀，導體轉子(2)同軸位于永磁轉子(I)內腔中。
5.根據權利要求I或2所述的軸間永磁耦合機構，其特征是導體轉子(2)為圓筒形狀，永磁轉子(I)同軸位于導體轉子(2)內腔中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種機構傳動裝置，具體是一種用于在兩根轉軸之間傳遞扭矩的軸間永磁耦合機構。它包括有同軸設置的永磁轉子和導體轉子，永磁轉子和導體轉子上分別分布有永磁體和導體，永磁轉子與導體轉子之間具有氣隙；永磁轉子上的永磁體沿圓周分布，在相鄰永磁體之間安置有由導磁材料制成的導磁體；所述永磁體的磁極方向位于永磁轉子的圓周方向上，并且相鄰永磁體的磁極方向相向或相背。本發(fā)明傳遞扭矩大，傳遞扭矩可調，并且結構緊湊、安裝方便、傳動和調節(jié)平穩(wěn)可靠。
文檔編號H02K51/00GK102916563SQ201210486718
公開日2013年2月6日 申請日期2012年11月27日 優(yōu)先權日2012年11月27日
發(fā)明者徐俊峰 申請人:鎮(zhèn)江市江南礦山機電設備有限公司