J型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速盤式磁力耦合器的制造方法
【專利摘要】J型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速盤式磁力耦合器可劃歸動(dòng)力傳動(dòng)、節(jié)能減排、動(dòng)設(shè)備、磁力驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域，其利用溝槽凸輪(多對(duì))、行星輪系、離合器和調(diào)速驅(qū)動(dòng)電機(jī)組成的調(diào)速系統(tǒng)，分為兩大系列：風(fēng)冷J型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速盤式磁力耦合器(FTJ系列)、液冷J型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速盤式磁力耦合器(YTJ系列)。本發(fā)明為動(dòng)設(shè)備的調(diào)速節(jié)能找到了一種經(jīng)濟(jì)可行的方法。
【專利說(shuō)明】
J型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速盤式磁力耦合器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ] 動(dòng)力傳動(dòng)、節(jié)能減排、動(dòng)設(shè)備、磁力驅(qū)動(dòng)。
【背景技術(shù)】
[0002]從人類利用地磁驅(qū)動(dòng)發(fā)明羅盤開(kāi)始，磁場(chǎng)能量的利用研究便一直沒(méi)有停止過(guò)。伴隨著現(xiàn)代磁學(xué)理論的發(fā)展，磁力驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品在工業(yè)中的應(yīng)用便層出不窮，磁力栗、磁力軸承、磁力耦合器、磁力齒輪等等。限于磁性材料的制約，磁力驅(qū)動(dòng)技術(shù)發(fā)展緩慢，直到1983年，中國(guó)發(fā)明了高性能永磁材料釹鐵硼，磁力驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品才得到快速發(fā)展應(yīng)用。
[0003]磁力耦合器從磁力栗等磁力驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品中獨(dú)立出來(lái)作為單獨(dú)的分支發(fā)展以來(lái)，出現(xiàn)了形形色色的產(chǎn)品，但都局限于結(jié)構(gòu)方面的原因，只能局限于中小功率、中小扭矩區(qū)間的動(dòng)設(shè)備動(dòng)力傳動(dòng)應(yīng)用中，而且價(jià)格昂貴。像火電廠的一次風(fēng)機(jī)(6000KW，1496r/min)、二次風(fēng)機(jī)(4550KW，1495r/min)、碎煤機(jī)(1200KW，490r/min)和鋼廠、礦場(chǎng)的大型風(fēng)機(jī)等動(dòng)設(shè)備，現(xiàn)有技術(shù)和產(chǎn)品都無(wú)法滿足實(shí)際應(yīng)用需求。
[0004]節(jié)能減排是目前迫切需求。動(dòng)設(shè)備節(jié)能，目前比較高效的有變頻調(diào)速節(jié)能和溝槽凸輪機(jī)構(gòu)調(diào)速磁力耦合器調(diào)速節(jié)能。變頻器使用壽命較短，環(huán)境適應(yīng)能力差，占地空間大，維護(hù)需求高，高壓變頻器故障率則更高，可靠性差。目前已進(jìn)行應(yīng)用的溝槽凸輪機(jī)構(gòu)調(diào)速磁耦(筒式和盤式)因結(jié)構(gòu)原因應(yīng)用范圍有限，且價(jià)格昂貴。液冷溝槽凸輪機(jī)構(gòu)調(diào)速盤式磁耦只能勉強(qiáng)應(yīng)用到2500KW以下中等轉(zhuǎn)速的動(dòng)設(shè)備中，風(fēng)冷溝槽凸輪機(jī)構(gòu)調(diào)速盤式磁耦只能勉強(qiáng)應(yīng)用到350KW以下中等轉(zhuǎn)速的動(dòng)設(shè)備中。筒式磁耦則更差，液冷調(diào)速產(chǎn)品只能勉強(qiáng)應(yīng)用到800KW以下中等轉(zhuǎn)速的動(dòng)設(shè)備中，且安全可靠性不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明重在找到一種盤式磁耦調(diào)速的技術(shù)方法，伴隨著這種技術(shù)方法而引伸出兩大系列J型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速盤式磁力耦合器一一風(fēng)冷J型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速盤式磁力耦合器(FTJ系列)、液冷J型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速盤式磁力耦合器(YTJ系列)。
【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1為風(fēng)冷J型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速盤式磁力耦合器(FTJ系列)，液冷J型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速盤式磁力耦合器(YTJ系列)加裝外殼，冷卻液通過(guò)外殼上管道進(jìn)出，強(qiáng)制液冷，調(diào)速用的調(diào)速驅(qū)動(dòng)齒輪裝配于殼體內(nèi)部。
[0007]J型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速盤式磁力耦合器，都包含如下幾個(gè)部分:圖中標(biāo)號(hào)I和5為感應(yīng)盤，2和4為磁塊固定盤，3為溝槽凸輪行星輪系組合調(diào)速機(jī)構(gòu)，6為內(nèi)中心傳動(dòng)軸，9為外中心傳動(dòng)軸。
[0008]兩大系列J型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速盤式磁力耦合器中，感應(yīng)盤I和5由限位螺栓聯(lián)結(jié)與外中心傳動(dòng)軸9組成外轉(zhuǎn)子，磁塊固定盤2和4串聯(lián)在內(nèi)中心傳動(dòng)軸6上，和溝槽凸輪行星輪系組合調(diào)速機(jī)構(gòu)3 —起組成內(nèi)轉(zhuǎn)子。內(nèi)中心傳動(dòng)軸6、外中心傳動(dòng)軸9與負(fù)載及原動(dòng)機(jī)的中心傳動(dòng)軸聯(lián)接使用鍵聯(lián)接，也可采用脹套聯(lián)結(jié)。
[0009]磁耦工作時(shí)，磁耦內(nèi)轉(zhuǎn)子、溝槽凸輪行星輪系組合調(diào)速機(jī)構(gòu)和調(diào)速驅(qū)動(dòng)齒輪同步高速旋轉(zhuǎn)，當(dāng)調(diào)速時(shí)，離合器接合，調(diào)速驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)調(diào)速驅(qū)動(dòng)齒輪自轉(zhuǎn)，調(diào)速驅(qū)動(dòng)齒輪帶動(dòng)主中心齒輪3-20自轉(zhuǎn)，由于差速的作用，輔助中心齒輪3-18開(kāi)始自轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)齒輪軸3-7自轉(zhuǎn)，齒輪軸3-7帶動(dòng)小齒輪3-6自轉(zhuǎn)，從而引起滾子固定軸3-14轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)滾子3-16沿溝槽凸輪3-15的曲線溝槽運(yùn)動(dòng)，由于滾子無(wú)軸向位移，所以溝槽凸輪將沿軸向發(fā)生位移，帶動(dòng)磁塊固定盤沿中心傳動(dòng)軸滑動(dòng)，從而改變磁塊固定盤和感應(yīng)盤之間的距離(磁場(chǎng)耦合間隙)，以達(dá)到調(diào)速節(jié)能的目的(磁場(chǎng)耦合間隙的變化，將導(dǎo)致磁耦內(nèi)外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)差的變化，也就是輸入輸出轉(zhuǎn)速的變化)。
[0010]圖2所示為溝槽凸輪行星輪系組合調(diào)速機(jī)構(gòu)，限位擋圈3-13用來(lái)保證同步桿3-11不會(huì)發(fā)生軸向竄動(dòng)，3-12為微調(diào)彈簧，3-15為溝槽凸輪，3-14為滾子固定軸，3-16為滾子，3-3為同步桿和絲杠的保持架。3-20為主中心齒輪、3-18為輔助中心齒輪、3_19為行星齒輪、3-25為行星支架、3-24為主支架、3-21、3-26、3-10、3-2、3-8為軸承。溝槽凸輪組件(由溝槽凸輪3-15、滾子固定軸3-14、滾子3-16等組成)也可以將凸輪溝槽置于零件3_14上，然后將滾子3-16固定于零件3-15上。
[0011]圖3所示為磁塊固定盤2，清楚表達(dá)出了動(dòng)力傳動(dòng)的方式一一半軸，同時(shí)示出了磁塊的分布情況。
[0012]圖4所示為磁塊固定盤4，其不能直接和內(nèi)中心傳動(dòng)軸6進(jìn)行動(dòng)力傳動(dòng)，但可沿軸向滑動(dòng)，磁塊固定盤4依靠三根同步桿3-11來(lái)進(jìn)行傳動(dòng)聯(lián)接，同時(shí)示出了磁塊的分布情況。
[0013]圖5為風(fēng)冷J型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速盤式磁力耦合器(FTJ系列)的調(diào)速驅(qū)動(dòng)方案示意圖。
[0014]圖6所示為FTJ系列磁耦取下內(nèi)部?jī)啥酥С休S承的結(jié)構(gòu)示意，傳動(dòng)軸之間聯(lián)接采用脹套，其它系列也可這樣做，但這種方案僅可用在低載情況和軸竄很微小的情況，原因如下:感應(yīng)盤I和5由限位螺栓聯(lián)結(jié)與外中心傳動(dòng)軸9組成外轉(zhuǎn)子，磁塊固定盤2和4串聯(lián)在內(nèi)中心傳動(dòng)軸6上，和溝槽凸輪行星輪系組合調(diào)速機(jī)構(gòu)3 —起組成內(nèi)轉(zhuǎn)子，內(nèi)外轉(zhuǎn)子互不接觸，但由于裝配時(shí)很難保證感應(yīng)盤與磁塊固定盤的平行度，所以會(huì)對(duì)電機(jī)中心軸軸承支承處和負(fù)載傳動(dòng)軸軸承支承處造成交變應(yīng)力(磁場(chǎng)耦合附加彎矩的作用)，以致于軸過(guò)度磨損失效。此外，軸竄的影響會(huì)造成不穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成事故?？偟膩?lái)說(shuō)，此種方案要慎用。
【具體實(shí)施方式】
[0015]J型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速盤式磁力耦合器所包含的各組成零部件，現(xiàn)代工業(yè)制造技術(shù)均可加工制造。齒輪、磁塊、軸承均可由專業(yè)廠商配套生產(chǎn)，其它零部件機(jī)加工、模具成形、焊接即可。
[0016]J型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速盤式磁力耦合器作為一種動(dòng)設(shè)備，其成品要想成功應(yīng)用，必須具備以下兩個(gè)條件:(I)功率標(biāo)定一一建立完備的測(cè)試臺(tái)架(各功率扭矩區(qū)間)，以完成系列化產(chǎn)品的標(biāo)定。(2)動(dòng)平衡檢測(cè)一一旋轉(zhuǎn)設(shè)備必須達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的動(dòng)平衡要求，以達(dá)到必要的安全可靠性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.風(fēng)冷J型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速盤式磁力耦合器(FTJ系列)的結(jié)構(gòu)方案一一其特征是溝槽凸輪和行星輪系組合的調(diào)速機(jī)構(gòu)，多對(duì)溝槽凸輪，內(nèi)、外轉(zhuǎn)子利用軸承支承定位。2.液冷J型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速盤式磁力耦合器(YTJ系列)的結(jié)構(gòu)方案一一其特征是溝槽凸輪和行星輪系組合的調(diào)速機(jī)構(gòu)，多對(duì)溝槽凸輪，內(nèi)、外轉(zhuǎn)子利用軸承支承定位，加裝外殼，調(diào)速用的調(diào)速驅(qū)動(dòng)齒輪裝配于殼體內(nèi)部。3.J型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速盤式磁力耦合器各系列(FTJ系列、YTJ系列)去除內(nèi)、外轉(zhuǎn)子之間定位支承軸承的結(jié)構(gòu)方案一一其特征是溝槽凸輪和行星輪系組合的調(diào)速機(jī)構(gòu)，多對(duì)溝槽凸輪。4.根據(jù)權(quán)利要求1、權(quán)利要求2和權(quán)利要求3所述的J型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速盤式磁力耦合器，其特征是使用溝槽凸輪、行星輪系、離合器和電機(jī)組成的調(diào)速系統(tǒng)調(diào)速的技術(shù)方法一一溝槽凸輪、行星輪系、調(diào)速驅(qū)動(dòng)齒輪、離合器和調(diào)速驅(qū)動(dòng)電機(jī)組合應(yīng)用，當(dāng)調(diào)速時(shí)，離合器接合，調(diào)速驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)調(diào)速驅(qū)動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，調(diào)速驅(qū)動(dòng)齒輪帶動(dòng)行星輪系運(yùn)轉(zhuǎn)，從而改變磁塊固定盤和感應(yīng)盤之間的距離(磁場(chǎng)耦合間隙)，以達(dá)到調(diào)速節(jié)能的目的。5.根據(jù)權(quán)利要求1、權(quán)利要求2和權(quán)利要求3所述的J型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速盤式磁力耦合器，其特征是使用溝槽凸輪和行星輪系組合的調(diào)速機(jī)構(gòu)調(diào)速的技術(shù)方法一一溝槽凸輪組件(滾子固定軸、溝槽凸輪和滾子等組成)和行星輪系(主中心齒輪、輔助中心齒輪、行星齒輪、行星支架和主支架等組成)組成調(diào)速機(jī)構(gòu)，磁耦工作時(shí)，磁耦內(nèi)轉(zhuǎn)子、溝槽凸輪行星輪系組合調(diào)速機(jī)構(gòu)同步高速旋轉(zhuǎn)，當(dāng)調(diào)速時(shí)，驅(qū)動(dòng)主中心齒輪自轉(zhuǎn)，由于差速的作用，輔助中心齒輪開(kāi)始自轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)齒輪軸自轉(zhuǎn)，齒輪軸帶動(dòng)小齒輪自轉(zhuǎn)，從而引起滾子固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)滾子沿溝槽凸輪的曲線溝槽運(yùn)動(dòng)，由于滾子無(wú)軸向位移，所以溝槽凸輪將沿軸向發(fā)生位移，帶動(dòng)磁塊固定盤沿中心傳動(dòng)軸滑動(dòng)，從而改變磁塊固定盤和感應(yīng)盤之間的距離(磁場(chǎng)耦合間隙)，以達(dá)到調(diào)速節(jié)能的目的(磁場(chǎng)耦合間隙的變化，將導(dǎo)致磁耦內(nèi)外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)差的變化，也就是輸入輸出轉(zhuǎn)速的變化)。
【文檔編號(hào)】H02K51/00GK105896887SQ201410698955
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2014年11月16日
【發(fā)明人】李啟飛
【申請(qǐng)人】李啟飛