Te型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器的制造方法
【專利摘要】TE型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器可劃歸動力傳動、節(jié)能減排、動設(shè)備、磁力驅(qū)動領(lǐng)域，其利用滾珠絲杠調(diào)速機構(gòu)、電機和高速回轉(zhuǎn)導(dǎo)電接頭(或電動調(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：TEA型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器、TEB型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器、TEC型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器。本發(fā)明為動設(shè)備的調(diào)速節(jié)能找到了一種經(jīng)濟可行的方法。
【專利說明】
TE型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ] 動力傳動、節(jié)能減排、動設(shè)備、磁力驅(qū)動。
【背景技術(shù)】
[0002]從人類利用地磁驅(qū)動發(fā)明羅盤開始，磁場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)動產(chǎn)品中獨立出來作為單獨的分支發(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的傳動裝置，有其獨到之處。
[0004]節(jié)能減排是目前迫切需求，目前普遍應(yīng)用液力偶合器進行動力傳動，傳動效率相對磁耦較低。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性與磁耦相比相去甚遠。

【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TE型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器一一風(fēng)冷TEA型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器(TFTEA系列)、液冷TEA型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器(TYTEA系列)、風(fēng)冷TEB型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器(TFTEB系列)、液冷TEB型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器(TYTEB系列)、風(fēng)冷TEC型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器(TFTEC系列)、液冷TEC型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器(TYTEC系列)。
[0006]TE型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器由于驅(qū)動電機的位置不同，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TE型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器，都包含如下幾個部分:感應(yīng)筒組件(圖中標號I和2等組成)、磁塊固定筒組件(圖中標號3、4和5等組成)、滾珠絲杠調(diào)速機構(gòu)(滾珠絲杠6、齒輪7和8等組成)、高速回轉(zhuǎn)導(dǎo)電接頭或電動調(diào)速專用高速回轉(zhuǎn)接頭(圖中標號9)、電機定子10、電機轉(zhuǎn)子11、支架22、軸承23、中心傳動軸14、軸套27等。圖1中標號12為同步盤，標號13為脹套。
[0008]對于TE型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器，磁塊固定筒組件、滾珠絲杠調(diào)速機構(gòu)、驅(qū)動電機和中心傳動軸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)生的永磁磁場和感應(yīng)筒上產(chǎn)生的感應(yīng)磁場兩者之間的相互作用來傳遞運動。調(diào)速時，由電機驅(qū)動滾珠絲杠組件，從而調(diào)整感應(yīng)筒上產(chǎn)生的感應(yīng)磁場的大小，來改變傳遞功率的大小。調(diào)速時，裸露于磁親外部的磁塊將會造成電磁危害，并存在安全隱患。在加裝防護罩后，應(yīng)控制好防護罩與內(nèi)轉(zhuǎn)子的距離，距離過近，則相當于加裝了一個強制制動器，造成能量損失。此外，磁塊脆性大，易碎，所以防護工作須做好。
[0009]滾珠絲杠調(diào)速機構(gòu)在調(diào)速時調(diào)節(jié)的是感應(yīng)筒和磁塊固定筒之間的相對親合面積，所以也可以將滾珠絲杠調(diào)速機構(gòu)與感應(yīng)筒聯(lián)結(jié)，驅(qū)動感應(yīng)筒沿軸向運動來達到調(diào)速的目的。
[0010]圖1所示為風(fēng)冷TEA型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器(TFTEA系列)，液冷TEA型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器(TYTEA系列)，加裝外殼，強制液冷，冷卻液通過外殼上的管道進出。
[0011 ] 圖7所示為風(fēng)冷TEB型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器(TFTEB系列)，液冷TEB型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器(TYTEB系列)，加裝外殼，強制液冷，冷卻液通過外殼上的管道進出。
[0012]圖14所示為風(fēng)冷TEC型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器(TFTEC系列)，液冷TEC型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器(TYTEC系列)，加裝外殼，強制液冷，冷卻液通過外殼上的管道進出。
[0013]圖4、圖11、圖16所示分別為風(fēng)冷TEA型、TEB型、TEC型滾珠絲杠電動調(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K。
[0014]圖5、圖12、圖17所示分別為風(fēng)冷TEA型、TEB型、TEC型滾珠絲杠電動調(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TEA型、TEB型、TEC型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器(TFTEA系列)使用電動調(diào)速專用高速回轉(zhuǎn)接頭的方案，電動調(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。圖中明確表達了磁塊固定的方式，斜楔夾緊。此外，圖2明確表達了內(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，造成強力強制通風(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，圖中所示為三個滑環(huán)(可為六個或任意個)，連通三根導(dǎo)線，中間環(huán)9-2、防護層9-7、防護層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?；h(huán)9-4鑲嵌在防護層9-1內(nèi)部，固定在電機定子10上。電刷9-5裝配在絕緣材料內(nèi)部與支架保持相對靜止，依靠軸承9-9隔離電機定子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TEB型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器(TFTEB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為滾珠絲杠組件，7、8為齒輪，齒輪8固定為電機轉(zhuǎn)子上。
[0020]圖19、圖20所示為電動調(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，且裝配組成一個整體，再用定位螺釘固定，其內(nèi)轉(zhuǎn)子和中心傳動軸同步轉(zhuǎn)動，其外轉(zhuǎn)子靜止不動，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對彈簧起導(dǎo)向限位作用，防止高速回轉(zhuǎn)時彈簧在離心力作用下失效。
【具體實施方式】
[0021]TE型滾珠絲杠電動調(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。滾珠絲杠、電機、磁塊、軸承、齒輪均可由專業(yè)廠商配套生產(chǎn)，其它零部件機加工、模具成形、焊接即可。
[0022]TE型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器作為一種動設(shè)備，其成品要想成功應(yīng)用，必須具備以下兩個條件:(I)功率標定一一建立完備的測試臺架(各功率扭矩區(qū)間)，以完成系列化產(chǎn)品的標定。(2)動平衡檢測一一旋轉(zhuǎn)設(shè)備必須達到相關(guān)標準規(guī)定的動平衡要求，以達到必要的安全可靠性。
【主權(quán)項】
1.TEA型滾珠絲杠電動調(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)電接頭或電動調(diào)速專用高速回轉(zhuǎn)接頭、滾珠絲杠調(diào)速機構(gòu)、電機(電機固定于高速回轉(zhuǎn)導(dǎo)電接頭或電動調(diào)速專用高速回轉(zhuǎn)接頭與中心傳動軸之間)。2.TEB型滾珠絲杠電動調(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)電接頭或電動調(diào)速專用高速回轉(zhuǎn)接頭、滾珠絲杠調(diào)速機構(gòu)、電機(電機固定于中心傳動軸外，且位于高速回轉(zhuǎn)導(dǎo)電接頭或電動調(diào)速專用高速回轉(zhuǎn)接頭外面)、外轉(zhuǎn)子驅(qū)動滾珠絲杠調(diào)速機構(gòu)。3.TEC型滾珠絲杠電動調(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)電接頭或電動調(diào)速專用高速回轉(zhuǎn)接頭、滾珠絲杠調(diào)速機構(gòu)、電機(電機固定于中心傳動軸外，且位于高速回轉(zhuǎn)導(dǎo)電接頭或電動調(diào)速專用高速回轉(zhuǎn)接頭外面)、內(nèi)轉(zhuǎn)子驅(qū)動滾珠絲杠調(diào)速機構(gòu)。4.TE型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器(TEA型、TEB型、TEC型)加裝同步屏蔽筒的結(jié)構(gòu)方案一一其特征是高速回轉(zhuǎn)導(dǎo)電接頭或電動調(diào)速專用高速回轉(zhuǎn)接頭、滾珠絲杠調(diào)速機構(gòu)、電機。5.TE型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器(TEA型、TEB型、TEC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)電接頭或電動調(diào)速專用高速回轉(zhuǎn)接頭、滾珠絲杠調(diào)速機構(gòu)、電機。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TE型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器，其特征是使用滾珠絲杠調(diào)速機構(gòu)調(diào)速的技術(shù)方法一一滾珠絲杠組件和齒輪組合應(yīng)用形成滾珠絲杠調(diào)速機構(gòu)，未接通電源時，電機轉(zhuǎn)子、滾珠絲杠調(diào)速機構(gòu)與中心傳動軸同步旋轉(zhuǎn)，相對靜止，接通電源開關(guān)后，電機轉(zhuǎn)子驅(qū)動滾珠絲杠調(diào)速機構(gòu)，使旋轉(zhuǎn)運動變成直線滑動，從而改變感應(yīng)磁場的大小(內(nèi)外轉(zhuǎn)子之間的磁場耦合面積)，達到調(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TE型滾珠絲杠電動調(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)固定在電機定子上，與電機定子同步旋轉(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TE型滾珠絲杠電動調(diào)速筒式磁力耦合器，其特征是使用電動調(diào)速專用高速回轉(zhuǎn)接頭的技術(shù)方法一一電動調(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，用以連接外部電源，內(nèi)轉(zhuǎn)子和中心傳動軸同步高速轉(zhuǎn)動，兩者相對靜止，內(nèi)外轉(zhuǎn)子的電流通路按電接觸理論的原理。
【文檔編號】H02K51/00GK105896908SQ201510028902
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2015年1月15日
【發(fā)明人】李啟飛
【申請人】李啟飛