Tz型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速筒式磁力耦合器的制造方法
【專利摘要】TZ型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速筒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，其利用溝槽凸輪調(diào)速機(jī)構(gòu)、電機(jī)和高速回轉(zhuǎn)導(dǎo)電接頭(或電動(dòng)調(diào)速專用高速回轉(zhuǎn)接頭)組成的調(diào)速系統(tǒng)，分為以下幾種類型：TZA型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速筒式磁力耦合器、TZB型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速筒式磁力耦合器、TZC型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速筒式磁力耦合器。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。
【專利說明】
TZ型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速筒式磁力耦合器
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)明羅盤開始，磁場(chǎng)能量的利用研究便一直沒有停止過。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)立出來作為單獨(dú)的分支發(fā)展以來，出現(xiàn)了形形色色的產(chǎn)品。筒式磁力耦合器作為磁耦家族中的一種類型，因其結(jié)構(gòu)方面的原因，在使用安全性、可靠性等方面稍遜一籌，但在一些局部領(lǐng)域中，筒式磁力耦合器也是一種不錯(cuò)的傳動(dòng)裝置，有其獨(dú)到之處。
[0004]節(jié)能減排是目前迫切需求，目前普遍應(yīng)用液力偶合器進(jìn)行動(dòng)力傳動(dòng)，傳動(dòng)效率相對(duì)磁耦較低。變頻調(diào)速在調(diào)速效率上雖然和磁耦相差不多，但變頻器的使用壽命和維護(hù)性與磁耦相比相去甚遠(yuǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明重在找到一種筒式磁力耦合器調(diào)速的技術(shù)方法，伴隨著這種技術(shù)方法而引伸出幾種類型TZ型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速筒式磁力耦合器一一風(fēng)冷TZA型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速筒式磁力耦合器(TFTZA系列)、液冷TZA型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速筒式磁力耦合器(TYTZA系列)、風(fēng)冷TZB型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速筒式磁力耦合器(TFTZB系列)、液冷TZB型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速筒式磁力耦合器(TYTZB系列)、風(fēng)冷TZC型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速筒式磁力耦合器(TFTZC系列)、液冷TZC型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速筒式磁力耦合器(TYTZC系列)。
[0006]TZ型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速筒式磁力耦合器由于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的位置不同，而區(qū)分為三種A、B、C類型，結(jié)構(gòu)上略有差異。
【附圖說明】
[0007]幾種類型TZ型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速筒式磁力耦合器，都包含如下幾個(gè)部分:感應(yīng)筒組件(圖中標(biāo)號(hào)I和2等組成)、磁塊固定筒組件(圖中標(biāo)號(hào)3、4和5等組成)、溝槽凸輪調(diào)速機(jī)構(gòu)(溝槽凸輪組件6、齒輪7和8等組成)、高速回轉(zhuǎn)導(dǎo)電接頭或電動(dòng)調(diào)速專用高速回轉(zhuǎn)接頭(圖中標(biāo)號(hào)9)、電機(jī)定子10、電機(jī)轉(zhuǎn)子11、支架22、軸承23、中心傳動(dòng)軸14、軸套27等。圖1中標(biāo)號(hào)12為同步盤，標(biāo)號(hào)13為脹套。
[0008]對(duì)于TZ型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速筒式磁力耦合器，磁塊固定筒組件、溝槽凸輪調(diào)速機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和中心傳動(dòng)軸14等組成內(nèi)轉(zhuǎn)子，一起同步旋轉(zhuǎn)，感應(yīng)筒組件和軸套27等組成外轉(zhuǎn)子。內(nèi)、外轉(zhuǎn)子依靠磁塊產(chǎn)生的永磁磁場(chǎng)和感應(yīng)筒上產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)兩者之間的相互作用來傳遞運(yùn)動(dòng)。調(diào)速時(shí)，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)溝槽凸輪組件，從而調(diào)整感應(yīng)筒上產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)的大小，來改變傳遞功率的大小。調(diào)速時(shí)，裸露于磁親外部的磁塊將會(huì)造成電磁危害，并存在安全隱患。在加裝防護(hù)罩后，應(yīng)控制好防護(hù)罩與內(nèi)轉(zhuǎn)子的距離，距離過近，則相當(dāng)于加裝了一個(gè)強(qiáng)制制動(dòng)器，造成能量損失。此外，磁塊脆性大，易碎，所以防護(hù)工作須做好。
[0009]溝槽凸輪調(diào)速機(jī)構(gòu)在調(diào)速時(shí)調(diào)節(jié)的是感應(yīng)筒和磁塊固定筒之間的相對(duì)耦合面積，所以也可以將溝槽凸輪調(diào)速機(jī)構(gòu)與感應(yīng)筒聯(lián)結(jié)，驅(qū)動(dòng)感應(yīng)筒沿軸向運(yùn)動(dòng)來達(dá)到調(diào)速的目的。
[0010]圖1所示為風(fēng)冷TZA型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速筒式磁力耦合器(TFTZA系列)，液冷TZA型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速筒式磁力耦合器(TYTZA系列)，加裝外殼，強(qiáng)制液冷，冷卻液通過外殼上的管道進(jìn)出。
[0011]圖7所示為風(fēng)冷TZB型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速筒式磁力耦合器(TFTZB系列)，液冷TZB型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速筒式磁力耦合器(TYTZB系列)，加裝外殼，強(qiáng)制液冷，冷卻液通過外殼上的管道進(jìn)出。
[0012]圖14所示為風(fēng)冷TZC型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速筒式磁力耦合器(TFTZC系列)，液冷TZC型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速筒式磁力耦合器(TYTZC系列)，加裝外殼，強(qiáng)制液冷，冷卻液通過外殼上的管道進(jìn)出。
[0013]圖4、圖11、圖16所示分別為風(fēng)冷TZA型、TZB型、TZC型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速筒式磁力耦合器去除磁耦內(nèi)外轉(zhuǎn)子之間定位支承軸承的方案，該方案不可應(yīng)用于軸竄設(shè)備調(diào)速節(jié)會(huì)K。
[0014]圖5、圖12、圖17所示分別為風(fēng)冷TZA型、TZB型、TZC型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速筒式磁力耦合器加裝了同步屏蔽筒28的方案，以增加安全性，防止漏磁危害和其它意外傷害。
[0015]圖6、圖13、圖18所示分別為風(fēng)冷TZA型、TZB型、TZC型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速筒式磁力耦合器(TFTZA系列)使用電動(dòng)調(diào)速專用高速回轉(zhuǎn)接頭的方案，電動(dòng)調(diào)速專用高速回轉(zhuǎn)接頭比高速回轉(zhuǎn)導(dǎo)電接頭具有更好的防水、防塵和防爆性能，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，經(jīng)濟(jì)性差。
[0016]圖2所示為A-A剖視圖，圖8所示為B-B剖視圖。圖中明確表達(dá)了磁塊固定的方式，斜楔夾緊。此外，圖2明確表達(dá)了內(nèi)轉(zhuǎn)子通風(fēng)散熱的流道情況，可根據(jù)轉(zhuǎn)子旋向在外轉(zhuǎn)子上加裝導(dǎo)流葉片，造成強(qiáng)力強(qiáng)制通風(fēng)散熱。
[0017]圖3所示為高速回轉(zhuǎn)導(dǎo)電接頭，采用模塊化結(jié)構(gòu)，滑環(huán)的數(shù)量根據(jù)需要確定，圖中所示為三個(gè)滑環(huán)(可為六個(gè)或任意個(gè))，連通三根導(dǎo)線，中間環(huán)9-2、防護(hù)層9-7、防護(hù)層9-1采用電絕緣材料，9-5為電刷，9-4為滑環(huán)(鑲嵌于防護(hù)層9-1內(nèi))，9-8為微調(diào)彈簧(用來平衡接觸壓力)，9-3為導(dǎo)線，9-9為軸承。電刷內(nèi)接滑環(huán)，外接外部電源。滑環(huán)9-4鑲嵌在防護(hù)層9-1內(nèi)部，固定在電機(jī)定子10上。電刷9-5裝配在絕緣材料內(nèi)部與支架保持相對(duì)靜止，依靠軸承9-9隔離電機(jī)定子10高速旋轉(zhuǎn)的影響。高速回轉(zhuǎn)導(dǎo)電接頭以電刷和滑環(huán)作為動(dòng)態(tài)接觸，也可以將電刷和滑環(huán)反裝，由滑環(huán)內(nèi)接電刷，外接外部電源。
[0018]圖9、15所示為高速回轉(zhuǎn)導(dǎo)電接頭，以電刷和滑環(huán)作為動(dòng)態(tài)接觸，與圖3所示的區(qū)別在于將電刷和滑環(huán)反裝，由滑環(huán)內(nèi)接電刷，外接外部電源。
[0019]圖10所示為風(fēng)冷TZB型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速筒式磁力耦合器(TFTZB系列)的局部放大視圖，44為螺紋密封堵頭，32為同步桿，31為限位擋圈，38為電接觸材料，39采用電絕緣材料鑲嵌電接觸材料的組合結(jié)構(gòu)，33、34、35、36、37、41、48采用電絕緣材料，10為定子繞組，11為轉(zhuǎn)子繞組，6為溝槽凸輪組件，7、8為齒輪，齒輪8固定為電機(jī)轉(zhuǎn)子上。
[0020]圖19、圖20所示為電動(dòng)調(diào)速專用高速回轉(zhuǎn)接頭，A型、B型、C型三種筒式磁耦所用的電動(dòng)調(diào)速專用高速回轉(zhuǎn)接頭結(jié)構(gòu)一樣，只是尺寸上有所不同。電動(dòng)調(diào)速專用高速回轉(zhuǎn)接頭，采用模塊化串聯(lián)結(jié)構(gòu)，可串聯(lián)任意通道。其內(nèi)、外轉(zhuǎn)子由螺栓聯(lián)結(jié)各部分，且裝配組成一個(gè)整體，再用定位螺釘固定，其內(nèi)轉(zhuǎn)子和中心傳動(dòng)軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)，其外轉(zhuǎn)子靜止不動(dòng)，以連接外部電源。兩端密封環(huán)9-14、9-15可采用碳化鎢、石墨等材料，中間有電線進(jìn)出部分的9-5、9-6、9-8、9-16、9-17可采用電絕緣材料，9_19采用電接觸材料，9_18采用電絕緣材料鑲嵌電接觸材料的組合結(jié)構(gòu)，9-7為彈簧，用來平衡接觸壓力，彈簧處的導(dǎo)向銷9-17對(duì)彈簧起導(dǎo)向限位作用，防止高速回轉(zhuǎn)時(shí)彈簧在離心力作用下失效。
【具體實(shí)施方式】
[0021]TZ型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速筒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。電機(jī)、磁塊、軸承、齒輪均可由專業(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。
[0022]TZ型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速筒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.TZA型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速筒式磁力耦合器的結(jié)構(gòu)方案一一其特征是高速回轉(zhuǎn)導(dǎo)電接頭或電動(dòng)調(diào)速專用高速回轉(zhuǎn)接頭、溝槽凸輪調(diào)速機(jī)構(gòu)、電機(jī)(電機(jī)固定于高速回轉(zhuǎn)導(dǎo)電接頭或電動(dòng)調(diào)速專用高速回轉(zhuǎn)接頭與中心傳動(dòng)軸之間)。2.TZB型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速筒式磁力耦合器的結(jié)構(gòu)方案一一其特征是高速回轉(zhuǎn)導(dǎo)電接頭或電動(dòng)調(diào)速專用高速回轉(zhuǎn)接頭、溝槽凸輪調(diào)速機(jī)構(gòu)、電機(jī)(電機(jī)固定于中心傳動(dòng)軸外，且位于高速回轉(zhuǎn)導(dǎo)電接頭或電動(dòng)調(diào)速專用高速回轉(zhuǎn)接頭外面)、外轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)溝槽凸輪調(diào)速機(jī)構(gòu)。3.TZC型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速筒式磁力耦合器的結(jié)構(gòu)方案一一其特征是高速回轉(zhuǎn)導(dǎo)電接頭或電動(dòng)調(diào)速專用高速回轉(zhuǎn)接頭、溝槽凸輪調(diào)速機(jī)構(gòu)、電機(jī)(電機(jī)固定于中心傳動(dòng)軸外，且位于高速回轉(zhuǎn)導(dǎo)電接頭或電動(dòng)調(diào)速專用高速回轉(zhuǎn)接頭外面)、內(nèi)轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)溝槽凸輪調(diào)速機(jī)構(gòu)。4.TZ型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速筒式磁力耦合器(TZA型、TZB型、TZC型)加裝同步屏蔽筒的結(jié)構(gòu)方案——其特征是高速回轉(zhuǎn)導(dǎo)電接頭或電動(dòng)調(diào)速專用高速回轉(zhuǎn)接頭、溝槽凸輪調(diào)速機(jī)構(gòu)、電機(jī)。5.TZ型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速筒式磁力耦合器(TZA型、TZB型、TZC型)去除磁耦內(nèi)外轉(zhuǎn)子之間定位支承軸承的結(jié)構(gòu)方案一一其特征是高速回轉(zhuǎn)導(dǎo)電接頭或電動(dòng)調(diào)速專用高速回轉(zhuǎn)接頭、溝槽凸輪調(diào)速機(jī)構(gòu)、電機(jī)。6.根據(jù)權(quán)利要求1、權(quán)利要求2、權(quán)利要求3、權(quán)利要求4和權(quán)利要求5所述的TZ型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速筒式磁力耦合器，其特征是使用溝槽凸輪調(diào)速機(jī)構(gòu)調(diào)速的技術(shù)方法一一溝槽凸輪組件和齒輪組合應(yīng)用形成溝槽凸輪調(diào)速機(jī)構(gòu)，未接通電源時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)子、溝槽凸輪調(diào)速機(jī)構(gòu)與中心傳動(dòng)軸同步旋轉(zhuǎn)，相對(duì)靜止，接通電源開關(guān)后，電機(jī)轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)溝槽凸輪調(diào)速機(jī)構(gòu)，使旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成直線滑動(dòng)，從而改變感應(yīng)磁場(chǎng)的大小(內(nèi)外轉(zhuǎn)子之間的磁場(chǎng)耦合面積)，達(dá)到調(diào)速節(jié)能的目的。7.根據(jù)權(quán)利要求1、權(quán)利要求2、權(quán)利要求3、權(quán)利要求4和權(quán)利要求5所述的TZ型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速筒式磁力耦合器，其特征是使用高速回轉(zhuǎn)導(dǎo)電接頭的技術(shù)方法一一以電刷和滑環(huán)作為動(dòng)態(tài)接觸，電刷內(nèi)接滑環(huán)，外接外部電源，滑環(huán)固定在電機(jī)定子上，與電機(jī)定子同步旋轉(zhuǎn)，電刷裝配在絕緣材料內(nèi)部形成靜止部件，也可以將電刷和滑環(huán)反裝，由滑環(huán)內(nèi)接電刷，外接外部電源。8.根據(jù)權(quán)利要求1、權(quán)利要求2、權(quán)利要求3、權(quán)利要求4和權(quán)利要求5所述的TZ型溝槽凸輪電動(dòng)調(diào)速筒式磁力耦合器，其特征是使用電動(dòng)調(diào)速專用高速回轉(zhuǎn)接頭的技術(shù)方法一一電動(dòng)調(diào)速專用高速回轉(zhuǎn)接頭由內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子兩大部分組成，外轉(zhuǎn)子靜止不動(dòng)，用以連接外部電源，內(nèi)轉(zhuǎn)子和中心傳動(dòng)軸同步高速轉(zhuǎn)動(dòng)，兩者相對(duì)靜止，內(nèi)外轉(zhuǎn)子的電流通路按電接觸理論的原理。
【文檔編號(hào)】H02K51/00GK105896909SQ201510028905
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2015年1月15日
【發(fā)明人】李啟飛
【申請(qǐng)人】李啟飛