一種隱極型外轉(zhuǎn)子磁阻式磁力耦合器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種隱極型外轉(zhuǎn)子磁阻式磁力耦合器。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的磁力耦合器按工作原理可分為永磁式，鼠籠式和磁阻式。永磁式磁力耦合器的特點(diǎn)是:內(nèi)外兩個(gè)轉(zhuǎn)子均含有永磁體，力密度大，傳動(dòng)效率高，但由于永磁體居里溫度的限制，此類磁力耦合器不能應(yīng)用于高溫場(chǎng)合，且永磁體粘接工藝使用的有機(jī)粘接劑對(duì)工作所處的流體介質(zhì)有污染；鼠籠式磁力耦合器中的一個(gè)轉(zhuǎn)子為導(dǎo)體構(gòu)成的鼠籠，不含永磁體，可用于高溫場(chǎng)合，但其工作原理類似于感應(yīng)電機(jī)，在傳動(dòng)時(shí)鼠籠中會(huì)感應(yīng)出電流而導(dǎo)致額外的損耗，使傳動(dòng)效率降低，且感應(yīng)電流會(huì)引起工作介質(zhì)的電化學(xué)反應(yīng)；磁阻式磁力耦合器中的一個(gè)轉(zhuǎn)子僅由導(dǎo)磁材料構(gòu)成，不含永磁體，既可以用于高溫場(chǎng)合，又可獲得比鼠籠型磁力耦合器更高的效率，現(xiàn)有磁阻式磁力耦合器為凸極結(jié)構(gòu)，在流體介質(zhì)中旋轉(zhuǎn)時(shí)阻力較大，會(huì)導(dǎo)致整體傳動(dòng)效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種采用永磁體轉(zhuǎn)子與隱極型磁阻轉(zhuǎn)子相配合的結(jié)構(gòu)。隱極轉(zhuǎn)子不含永磁體，可工作于高溫流體介質(zhì)中；不含銅、鋁等導(dǎo)體，無(wú)歐姆損耗，傳動(dòng)效率高；內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子均采用沖壓好的硅鋼片疊壓成型，無(wú)裝配粘接部件，整體機(jī)械強(qiáng)度大，可用于高轉(zhuǎn)速工況的一種隱極型外轉(zhuǎn)子磁阻式磁力耦合器。
[0004]上述的目的通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種隱極型外轉(zhuǎn)子磁阻式磁力耦合器，其組成包括:外轉(zhuǎn)子5、屏蔽套1、內(nèi)轉(zhuǎn)子2，所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子2為圓柱形，所述的圓柱形內(nèi)轉(zhuǎn)子2的內(nèi)圓周面固定設(shè)置在傳動(dòng)軸3上，所述的圓柱形內(nèi)轉(zhuǎn)子2的外圓周面固定連接內(nèi)轉(zhuǎn)子磁鋼4，所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子磁鋼4為瓦片形，并沿內(nèi)轉(zhuǎn)子2排列一周，所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子磁鋼4的外圓周面與屏蔽套I之間設(shè)有內(nèi)層間隙7，所述的屏蔽套I的外圓周面與外轉(zhuǎn)子5的內(nèi)圓周面之間設(shè)有外層間隙8，所述的外轉(zhuǎn)子5為圓筒形，所述的圓筒形外轉(zhuǎn)子5上沿軸向開(kāi)有多組開(kāi)槽6，所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子磁鋼4包括至少一對(duì)瓦片形永磁體，所有的瓦片形永磁體依次緊密相貼設(shè)置，所有的瓦片形永磁體均為徑向充磁或平行充磁，且每相鄰的兩個(gè)瓦片形永磁體充磁方向相反。
[0005]所述的一種隱極型外轉(zhuǎn)子磁阻式磁力耦合器，所述的多組開(kāi)槽6相對(duì)于傳動(dòng)軸3中心對(duì)稱設(shè)置，每組開(kāi)槽6包括多對(duì)弧形槽，所述的多對(duì)弧形槽相對(duì)于傳動(dòng)軸3中心對(duì)稱設(shè)置，每組開(kāi)槽6的多對(duì)弧形槽的凸圓弧面均朝向外轉(zhuǎn)子5外圓周面設(shè)置。
[0006]所述的一種隱極型外轉(zhuǎn)子磁阻式磁力耦合器，每組弧形槽連接相鄰的NS極，開(kāi)槽的組數(shù)與外轉(zhuǎn)子永磁體極對(duì)數(shù)相等。
[0007]所述的一種隱極型外轉(zhuǎn)子磁阻式磁力耦合器，所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子磁鋼4的外圓周面與屏蔽套I之間的內(nèi)層間隙7為0.7~3mm，所述的屏蔽套I的外圓周面與外轉(zhuǎn)子5的內(nèi)圓周面之間的外層間隙8為0.7~3mm0
[0008]所述的一種隱極型內(nèi)轉(zhuǎn)子磁阻式磁力耦合器，所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子2和外轉(zhuǎn)子5由沖壓好的硅鋼片疊壓成型構(gòu)成。
[0009]有益效果:
1.本發(fā)明的外轉(zhuǎn)子采用導(dǎo)磁材料構(gòu)成，不含永磁體，可工作于高溫流體介質(zhì)中；不含銅、鋁等導(dǎo)體，無(wú)歐姆損耗，傳動(dòng)效率高達(dá)85-95%。
[0010]2.本發(fā)明的內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子均采用沖壓好的硅鋼片疊壓成型，整體機(jī)械強(qiáng)度大，可用于高轉(zhuǎn)速達(dá)2000-20000rpm的工況；隱極轉(zhuǎn)子無(wú)裝配粘接部件，不使用粘接劑等有機(jī)材料和輔料，對(duì)工作時(shí)所處的流體介質(zhì)無(wú)污染，隱極轉(zhuǎn)子不產(chǎn)生感應(yīng)電流，不會(huì)引起流體介質(zhì)的電化學(xué)反應(yīng)。
[0011]3.本發(fā)明在流體介質(zhì)中轉(zhuǎn)動(dòng)阻力小，傳動(dòng)效率高的特點(diǎn)，相比于凸極磁阻轉(zhuǎn)子，隱極磁阻轉(zhuǎn)子在流體中高速運(yùn)動(dòng)時(shí)可使得流體阻力轉(zhuǎn)矩減小80%以上。
[0012]【附圖說(shuō)明】:
附圖1是本本發(fā)明的延軸向剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]附圖2是附圖1的A-A剖視圖。
[0014]【具體實(shí)施方式】:
實(shí)施例1
一種隱極型外轉(zhuǎn)子磁阻式磁力耦合器，其組成包括:外轉(zhuǎn)子5、屏蔽套1、內(nèi)轉(zhuǎn)子2，所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子2為圓柱形，所述的圓柱形內(nèi)轉(zhuǎn)子2的內(nèi)圓周面固定設(shè)置在傳動(dòng)軸3上，所述的圓柱形內(nèi)轉(zhuǎn)子2的外圓周面固定連接內(nèi)轉(zhuǎn)子磁鋼4，所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子磁鋼4為瓦片形，并沿內(nèi)轉(zhuǎn)子2排列一周，所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子磁鋼4的外圓周面與屏蔽套I之間設(shè)有內(nèi)層間隙7，所述的屏蔽套I的外圓周面與外轉(zhuǎn)子5的內(nèi)圓周面之間設(shè)有外層間隙8，所述的外轉(zhuǎn)子5為圓筒形，所述的圓筒形外轉(zhuǎn)子5上沿軸向開(kāi)有多組開(kāi)槽6，所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子磁鋼4包括至少一對(duì)瓦片形永磁體，所有的瓦片形永磁體依次緊密相貼設(shè)置，所有的瓦片形永磁體均為徑向充磁或平行充磁，且每相鄰的兩個(gè)瓦片形永磁體充磁方向相反。
[0015]實(shí)施例2
實(shí)施例1所述的一種隱極型外轉(zhuǎn)子磁阻式磁力耦合器，所述的多組開(kāi)槽6相對(duì)于傳動(dòng)軸3中心對(duì)稱設(shè)置，每組開(kāi)槽6包括多對(duì)弧形槽，所述的多對(duì)弧形槽相對(duì)于傳動(dòng)軸3中心對(duì)稱設(shè)置，每組開(kāi)槽6的多對(duì)弧形槽的凸圓弧面均朝向外轉(zhuǎn)子5外圓周面設(shè)置。開(kāi)槽使得隱極外轉(zhuǎn)子在磁路上具有不對(duì)稱性，可在隱極結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生類似凸極結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子的凸極效應(yīng)，從而產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)磁力耦合。
[0016]實(shí)施例3
實(shí)施例2所述的一種隱極型外轉(zhuǎn)子磁阻式磁力耦合器，每組弧形槽連接相鄰的NS極，開(kāi)槽的組數(shù)與外轉(zhuǎn)子永磁體極對(duì)數(shù)相等。通過(guò)設(shè)置弧形槽，使得內(nèi)外轉(zhuǎn)子相對(duì)位置發(fā)生變化時(shí)，永磁體磁力線閉合磁路的磁阻變化相差最大，從而產(chǎn)生最大的磁阻轉(zhuǎn)矩。
[0017]實(shí)施例4
實(shí)施例1所述的一種隱極型外轉(zhuǎn)子磁阻式磁力耦合器，所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子磁鋼4的外圓周面與屏蔽套I之間的內(nèi)層間隙7為0.7~3mm，所述的屏蔽套I的外圓周面與外轉(zhuǎn)子5的內(nèi)圓周面之間的外層間隙8為0.7~3_。間隙的設(shè)置首先可以保證在一定的裝配精度下內(nèi)外轉(zhuǎn)子的通過(guò)屏蔽套的隔離傳動(dòng)；更重要的是可以保證磁阻轉(zhuǎn)子工作于高溫流體介質(zhì)時(shí)，永磁轉(zhuǎn)子可設(shè)置扇葉和開(kāi)槽對(duì)間隙進(jìn)行強(qiáng)制空氣冷卻，避免永磁體因溫度過(guò)高而產(chǎn)生退磁。
[0018]實(shí)施例5
實(shí)施例1所述的一種隱極型內(nèi)轉(zhuǎn)子磁阻式磁力耦合器，所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子2和外轉(zhuǎn)子5由沖壓好的硅鋼片疊壓成型構(gòu)成。
[0019]
工作原理為:外轉(zhuǎn)子靜止時(shí)，內(nèi)轉(zhuǎn)子磁鋼上的永磁體建立磁場(chǎng)，磁力線通過(guò)外轉(zhuǎn)子磁鋼上的永磁體、內(nèi)轉(zhuǎn)子、外轉(zhuǎn)子中所開(kāi)槽的槽間導(dǎo)磁材料部分構(gòu)成閉合回路，此閉合路徑為磁路中磁阻最小的部分；當(dāng)外轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)轉(zhuǎn)子與外轉(zhuǎn)子之間相對(duì)位置發(fā)生改變，磁路的磁阻會(huì)變大；由于磁力線總是沿磁阻最小的路徑閉合，所以會(huì)在內(nèi)轉(zhuǎn)子與外轉(zhuǎn)子之間產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩，以阻礙內(nèi)轉(zhuǎn)子與外轉(zhuǎn)子之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；磁阻轉(zhuǎn)矩最終會(huì)使得內(nèi)外轉(zhuǎn)子保持同步運(yùn)動(dòng)，從而完成非接觸式磁力傳動(dòng)。
[0020]在外轉(zhuǎn)子上沿軸向進(jìn)行開(kāi)槽；開(kāi)槽分段進(jìn)行，每段開(kāi)槽之間留有一定的間隙保證外轉(zhuǎn)子材料的連接寬度，連接寬度的選擇應(yīng)根據(jù)材料強(qiáng)度進(jìn)行校核計(jì)算，以滿足磁力耦合器工作時(shí)傳遞力矩與旋轉(zhuǎn)時(shí)離心力所產(chǎn)生的合應(yīng)力不會(huì)產(chǎn)生明顯形變和斷裂。
[0021]當(dāng)然，上述說(shuō)明并非是對(duì)本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種隱極型外轉(zhuǎn)子磁阻式磁力耦合器，其組成包括:外轉(zhuǎn)子(5)、屏蔽套(1)、內(nèi)轉(zhuǎn)子(2)，其特征是:所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子(2)為圓柱形，所述的圓柱形內(nèi)轉(zhuǎn)子(2)的內(nèi)圓周面固定設(shè)置在傳動(dòng)軸(3)上，所述的圓柱形內(nèi)轉(zhuǎn)子(2)的外圓周面固定連接內(nèi)轉(zhuǎn)子磁鋼(4)，所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子磁鋼(4)為瓦片形，并沿內(nèi)轉(zhuǎn)子(2)排列一周，所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子磁鋼(4)的外圓周面與屏蔽套(I)之間設(shè)有內(nèi)層間隙(7)，所述的屏蔽套(I)的外圓周面與外轉(zhuǎn)子(5)的內(nèi)圓周面之間設(shè)有外層間隙(8)，所述的外轉(zhuǎn)子(5)為圓筒形，所述的圓筒形外轉(zhuǎn)子(5)上沿軸向開(kāi)有多組開(kāi)槽(6 )，所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子磁鋼(4 )包括至少一對(duì)瓦片形永磁體，所有的瓦片形永磁體依次緊密相貼設(shè)置，所有的瓦片形永磁體均為徑向充磁或平行充磁，且每相鄰的兩個(gè)瓦片形永磁體充磁方向相反。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隱極型外轉(zhuǎn)子磁阻式磁力耦合器，其特征是:所述的多組開(kāi)槽(6)相對(duì)于傳動(dòng)軸(3)中心對(duì)稱設(shè)置，每組開(kāi)槽(6)包括多對(duì)弧形槽，所述的多對(duì)弧形槽相對(duì)于傳動(dòng)軸(3)中心對(duì)稱設(shè)置，每組開(kāi)槽(6)的多對(duì)弧形槽的凸圓弧面均朝向外轉(zhuǎn)子(5)外圓周面設(shè)置。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種隱極型外轉(zhuǎn)子磁阻式磁力耦合器，其特征是:每組弧形槽連接相鄰的NS極，開(kāi)槽的組數(shù)與外轉(zhuǎn)子永磁體極對(duì)數(shù)相等。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隱極型外轉(zhuǎn)子磁阻式磁力耦合器，其特征是:所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子磁鋼(4)的外圓周面與屏蔽套(I)之間的內(nèi)層間隙(7)為0.7~3mm，所述的屏蔽套(I)的外圓周面與外轉(zhuǎn)子(5)的內(nèi)圓周面之間的外層間隙(8)為0.7~3mm。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隱極型內(nèi)轉(zhuǎn)子磁阻式磁力耦合器，其特征是:所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子(2)和外轉(zhuǎn)子(5)由沖壓好的硅鋼片疊壓成型構(gòu)成。
【專利摘要】一種隱極型外轉(zhuǎn)子磁阻式磁力耦合器。本發(fā)明涉及一種隱極型外轉(zhuǎn)子磁阻式磁力耦合器。所述的圓柱形內(nèi)轉(zhuǎn)子（2）的外圓周面固定連接內(nèi)轉(zhuǎn)子磁鋼（4），所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子磁鋼（4）為圓柱形，所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子磁鋼（4）的外圓周面與屏蔽套（1）之間設(shè)有內(nèi)層間隙（7），所述的屏蔽套（1）的外圓周面與外轉(zhuǎn)子（5）的內(nèi)圓周面之間設(shè)有外層間隙（8），所述的外轉(zhuǎn)子（5）為圓筒形，所述的圓筒形外轉(zhuǎn)子（5）上開(kāi)有多組開(kāi)槽（6），所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子磁鋼（4）至少包括一對(duì)永磁體，所有的瓦片形永磁體依次緊密相貼設(shè)置，所有的瓦片形永磁體均為徑向充磁或平行充磁，且每相鄰的兩個(gè)永磁體充磁方向相反。本發(fā)明用于隱極型外轉(zhuǎn)子磁阻式磁力耦合器。
【IPC分類】H02K49/10, H02K16/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105162298
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510714798
【發(fā)明人】王寶超, 徐永向, 鄒繼斌, 趙猛, 趙博, 江善林, 王騫
【申請(qǐng)人】哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年10月29日