專利名稱：一種可調(diào)節(jié)電磁扭矩的筒型傳動軸永磁耦合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及傳動軸耦合驅(qū)動技術(shù)領(lǐng)域、負載調(diào)速技術(shù)領(lǐng)域及動力拖動領(lǐng)域，特別 是一種可調(diào)節(jié)電磁扭矩的筒型傳動軸永磁耦合器。
背景技術(shù)：
在我們身邊，涉及到傳動軸耦合驅(qū)動和調(diào)速的領(lǐng)域比比皆是，汽車、火車、輪船和 飛機等各種運輸工具中、幾乎各種工業(yè)場合中以及人們生產(chǎn)生活中用到的有動力(常見的 有電機、內(nèi)燃機)拖動的設(shè)備中大都會用到傳動軸耦合驅(qū)動和調(diào)速技術(shù)，相關(guān)的技術(shù)方案 也林林總總。由于應用領(lǐng)域非常廣泛和繁雜，本發(fā)明所涉及的背景技術(shù)只側(cè)重電機拖動領(lǐng) 域作重點介紹，但不是說其它方面不適用本發(fā)明技術(shù)方案。當前，節(jié)能降耗已成為全社會關(guān)注的重點內(nèi)容之一，而電機系統(tǒng)用電量約占全 球用電量的60%，其中風機、泵類、壓縮機和空調(diào)制冷機的用電量分別占全球用電量的 10.4%、20.9%、9.4%和6%。電機系統(tǒng)量大、面廣，節(jié)電潛力巨大。從國內(nèi)來講，現(xiàn)有各類 電機系統(tǒng)總裝機容量約4. 2億千瓦，運行效率比國外先進水平低10—20個百分點，相當于 每年浪費電能約1500億千瓦時。系統(tǒng)匹配不合理，“大馬拉小車”現(xiàn)象嚴重，設(shè)備長期低負 荷運行；系統(tǒng)調(diào)節(jié)方式落后，大部分風機、泵類采用機械節(jié)流方式調(diào)節(jié)，效率比調(diào)速方式約 低30%以上。在實際工程設(shè)計與應用中，為了保證負荷最大時風機或水泵系統(tǒng)滿足輸出要 求，通常需要按系統(tǒng)的最大輸出能力配備風機水泵系統(tǒng)，而真正實用中，絕大多數(shù)情況下并 非需要系統(tǒng)在滿負荷下使用。可以通過調(diào)節(jié)氣隙實現(xiàn)流量和/或壓力的連續(xù)控制，取代原 系統(tǒng)中控制流量和/或壓力的閥門，在電機轉(zhuǎn)速不變的情況下，調(diào)節(jié)風機或水泵的轉(zhuǎn)速，符 合離心負載的比例定律。當輸出流量和/或壓力減少時，電機功率急劇下降，減少了能源 需求，從而大大地節(jié)約了能源。目前電機拖動領(lǐng)域常用的技術(shù)都存在著很多方面的缺點和 不足，隨著永磁耦合及調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，將在許許多多應用領(lǐng)域逐漸退出市場或失去競爭 能力。舉例來說串級調(diào)速技術(shù)，可以回收轉(zhuǎn)差功率，但它不適合于鼠籠型異步電機，必須 更換電機；不能實現(xiàn)軟啟動，啟動過程非常復雜；啟動電流大；調(diào)速范圍有限；響應慢，不易 實現(xiàn)閉環(huán)控制；功率因數(shù)和效率低，并隨轉(zhuǎn)速的調(diào)低急劇下降；很難實現(xiàn)同PLC、DCS等控制 系統(tǒng)的配合，對提高裝置的整體自動化程度和實現(xiàn)優(yōu)化控制無益；同時因控制裝置比較復 雜、諧波污染對電網(wǎng)有較大干擾，進一步限制了它的使用，屬落后技術(shù)。電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào) 速技術(shù)，通過對電磁離合器勵磁電流的控制實現(xiàn)對其磁極的速度調(diào)節(jié)，這種系統(tǒng)一般也采 用轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制。這種調(diào)速系統(tǒng)全部轉(zhuǎn)差功率都被消耗掉，用增加轉(zhuǎn)差功率的消耗來換取 轉(zhuǎn)速的降低，轉(zhuǎn)差率增大，轉(zhuǎn)差功率也增大，以發(fā)熱形式消耗在轉(zhuǎn)子電路里，使得系統(tǒng)效率 也隨之降低，這類調(diào)速系統(tǒng)存在著調(diào)速范圍愈寬，轉(zhuǎn)差功率愈大，系統(tǒng)效率愈低的問題，控 制裝置也較為復雜，故不值得提倡。液力耦合器調(diào)速技術(shù)，屬低效調(diào)速方式，調(diào)速范圍有限， 高速丟轉(zhuǎn)約5% —10%，低速轉(zhuǎn)差損耗大，最高可達額定功率的30%以上，精度低、線性度 差、響應慢，啟動電流大，裝置大，不適合改造；容易漏液、維護復雜、費用大，不能滿足提高 裝置整體自動化水平的需要。變頻調(diào)速技術(shù)，是目前應用比較普遍和相對先進的技術(shù)，采用電力電子技術(shù)來實現(xiàn)對電機的速度調(diào)節(jié)，可以有效根據(jù)實際工況來自動控制，實現(xiàn)一定的 節(jié)能效果。但是變頻設(shè)備易產(chǎn)生諧波，大功率變頻器對電網(wǎng)的諧波污染非常大，它比較“嬌 貴”、對環(huán)境要求也比較苛刻，需要空調(diào)環(huán)境；高壓環(huán)境下故障率高，安全性差，變頻調(diào)速系 統(tǒng)需要專業(yè)人員維護，而且易損備件時常需要更換，維護費用高，調(diào)速范圍小，特別是在其 低速運行時對電機損害大，需要配備相應的變頻電機，對于常用的6000V以上高壓和50千 瓦一10000千瓦型號的變頻器來說，其價格昂貴，且擁有者總成本非常大。同樣，在其他的行業(yè)中，傳動軸耦合驅(qū)動及負載調(diào)速的場合也有著巨大的需求，對 其技術(shù)進步的要求也一樣強烈，迫切需要新技術(shù)取代傳統(tǒng)技術(shù)，如汽車和機械設(shè)備上經(jīng)常 用到的離合器、聯(lián)軸器、變速器等等，由于絕大多數(shù)為硬聯(lián)接或摩擦聯(lián)接傳動結(jié)構(gòu)，存在著 效率低、易磨損、可靠性差、不易操控、制造加工組裝困難、設(shè)備啟動困難、軸對準要求高、噪 聲和振動大等很多方面的缺點和不足。因此，動力傳輸耦合、調(diào)速及節(jié)能技術(shù)是一個永久的 研究和開發(fā)課題。永磁耦合及調(diào)速技術(shù)是目前最為先進的、正在進一步大力研究和開發(fā)的傳動軸耦 合驅(qū)動和調(diào)速技術(shù)，主要優(yōu)點表現(xiàn)在①節(jié)能，可無級調(diào)整轉(zhuǎn)速，調(diào)速范圍在0—98%;②結(jié) 構(gòu)簡單；③可靠性高，容易安裝，不怕惡劣環(huán)境，壽命長達25年以上；④軟啟動，動力設(shè)備完 全在空載下啟動；⑤不怕堵轉(zhuǎn)，不怕脈沖型負載，機械密封；⑥容忍軸偏心，具有負載隔離， 減低振動、噪聲；⑦延長設(shè)備壽命，增長故障周期，減少維護需求；⑧無諧波危害，不傷害動 力設(shè)備，不影響電網(wǎng)安全，除執(zhí)行機構(gòu)和控制器之外不用電源供電，適用于各種工業(yè)級電機 系統(tǒng)及防爆場合；⑨無電磁波干擾；⑩擁有者總成本比較低。還有一個重要的特點是對動 力源設(shè)備沒有任何條件要求，只要動力源設(shè)備的輸出軸轉(zhuǎn)動即可工作。目前市場上看到的永磁耦合及調(diào)速器，已經(jīng)得到用戶的認可和好評，例如美國麥 格納驅(qū)動公司的相關(guān)產(chǎn)品，也是目前全球市場上推出的唯一的、適合電機拖動領(lǐng)域的一種 有大功率型號的永磁耦合及調(diào)速器產(chǎn)品，再有就是常見的不能調(diào)速的傳動軸雙永磁聯(lián)軸器 或耦合器。由于它們受結(jié)構(gòu)和技術(shù)方案的局限，致使其產(chǎn)品技術(shù)性能有很多不足，需要改進 和克服，它主要有以下幾個方面的不足①只采用單一的雙永磁耦合組件或軸向金屬導體 永磁耦合組件，永磁耦合的技術(shù)優(yōu)勢發(fā)揮不夠充分，使得產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一，產(chǎn)品單位體積的功 率容量不能太大，傳輸效率也較低；②永磁耦合及調(diào)速器本身不能自動調(diào)節(jié)氣隙間距達到 調(diào)速目的，必須配置另外的執(zhí)行機構(gòu)或裝置來實現(xiàn)氣隙間距調(diào)節(jié)，是一種純機械的傳動軸 耦合及調(diào)速傳動裝置，在目前機電一體化技術(shù)已非常先進和可靠的背景下，非機電一體化 的產(chǎn)品已不能適應高可靠性、高精度、及時跟隨、智能化的要求；③由于受永磁耦合工作原 理的局限，永磁耦合驅(qū)動的效率較低，在磁耦合組件的尺寸、氣隙間距、軸轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速差確 定的條件下，單位體積所能提供的磁轉(zhuǎn)矩功率還比較小、發(fā)熱量較大，致使超大功率的永磁 耦合及調(diào)速器的設(shè)計制造還受到成本和技術(shù)瓶頸的限制；④產(chǎn)品發(fā)熱部件上的散熱技術(shù)需 要改進，散熱技術(shù)也是提高永磁耦合裝置的單位體積傳輸功率容量的技術(shù)瓶頸，是制造更 大功率永磁耦合及調(diào)速裝置的重要技術(shù)保證，是超大功率永磁耦合及調(diào)速器能長期安全運 行的技術(shù)支撐之一，據(jù)調(diào)查，目前在750轉(zhuǎn)/分條件下，風冷型功率最大只能做到130千瓦 左右，在1500轉(zhuǎn)/分條件下，風冷型功率最大只能做到300千瓦左右，其推廣應用受到很 大局限，其主要原因與散熱問題有很大關(guān)系；⑤產(chǎn)品中用于調(diào)節(jié)氣隙間距的機械傳動機構(gòu) 存在著固有的技術(shù)局限和缺點，特別是對于設(shè)有兩組及兩組以上磁耦合轉(zhuǎn)盤或轉(zhuǎn)筒單元的系統(tǒng)，其傳動環(huán)節(jié)多機構(gòu)多、機構(gòu)之間有傳動空隙、可靠性差、調(diào)節(jié)執(zhí)行不夠直接、速度較慢 等，使得上述產(chǎn)品不能應用于對調(diào)速跟隨性和調(diào)速精度要求較高的場合，如發(fā)電廠大型鍋 爐給水泵的調(diào)速場合等；⑥產(chǎn)品不具備智能自動化和智能控制功能，更談不上對軟啟動及 負載異常運行情況的人性化處理，不能針對不同的負載特性和運行狀況進行個性化參數(shù)設(shè) 置，在很多應用場合受到很大局限；⑦由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一，在許多應用領(lǐng)域受到局限，目前 只在電機拖動領(lǐng)域應用；⑧產(chǎn)品非一體化整機包裝運輸結(jié)構(gòu)，在產(chǎn)品安裝現(xiàn)場還需要較為 復雜的部件、組件安裝，其結(jié)構(gòu)和部件易受到損傷、損壞，有時還會出現(xiàn)安裝事故，危及人身 安全，安裝質(zhì)量參差不齊，不能保證整機的質(zhì)量和技術(shù)性能，有必要對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)及其相關(guān) 聯(lián)的一體化組裝機構(gòu)進行方案設(shè)計，同時從根本上解決安裝過程中的人身安全問題，避免 安裝事故的發(fā)生。本發(fā)明人先前的專利200910148103. 1中公開了一種鍋箅式電樞盤與軸向磁場永 磁體轉(zhuǎn)盤耦合構(gòu)成的軸向磁場鍋箅式電樞永磁耦合組件，通過軸向調(diào)節(jié)氣隙間距達到調(diào)節(jié) 磁扭矩實現(xiàn)調(diào)節(jié)負載轉(zhuǎn)速的目的；本發(fā)明人先前的專利200910148102. 7中公開了另一種 鼠籠式電樞轉(zhuǎn)盤與徑向磁場永磁體轉(zhuǎn)盤耦合構(gòu)成的徑向磁場鼠籠式電樞永磁耦合組件，通 過軸向調(diào)節(jié)氣隙磁場的耦合面積達到調(diào)節(jié)磁扭矩實現(xiàn)調(diào)節(jié)負載轉(zhuǎn)速的目的?；诒景l(fā)明 人在長期的產(chǎn)品應用和研發(fā)實踐中對上述兩種永磁耦合組件的深刻認識，融合軸向磁場鍋 箅式電樞永磁耦合和徑向磁場鼠籠式電樞永磁耦合技術(shù)，結(jié)合先進的永磁耦合氣隙間距和 氣隙耦合面積調(diào)節(jié)機構(gòu)以及先進的傳感器技術(shù)、自控和智能化技術(shù)，打造一種先進的、新型 的、安裝更便捷和安全的、系列化的一種可調(diào)節(jié)電磁扭矩的筒型傳動軸永磁耦合器技術(shù)方 案。依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案可制作成具有不同用途或不同功能的系列產(chǎn)品，以完善和克服 目前永磁耦合及調(diào)速器產(chǎn)品的上述不足、缺陷以及相關(guān)技術(shù)瓶頸的限制，可大大提高永磁 耦合及調(diào)速器產(chǎn)品的單位體積所能提供的扭矩傳輸或驅(qū)動功率，并提高磁扭矩傳輸或驅(qū)動 效率、降低發(fā)熱量，有效解決目前永磁耦合及調(diào)速器產(chǎn)品在設(shè)計和生產(chǎn)過程中存在的多方 面技術(shù)問題，在全世界都在努力節(jié)能減排、倡導科學發(fā)展的背景下，迫切要求對永磁耦合扭 矩傳輸或驅(qū)動機理及其技術(shù)方案進行革新地構(gòu)思和重新設(shè)計，為更先進、更大功率的永磁 耦合及調(diào)速器產(chǎn)品提供重要的、核心的技術(shù)支撐和技術(shù)方案，以滿足電機拖動系統(tǒng)領(lǐng)域?qū)?先進的、性價比卓越的新型傳動軸永磁耦合驅(qū)動和調(diào)速系列產(chǎn)品的急需。

發(fā)明內(nèi)容
在上述已公知的傳動軸永磁耦合驅(qū)動或調(diào)速技術(shù)的基礎(chǔ)上，本發(fā)明在以下方面進 行了創(chuàng)新設(shè)計①在一個可調(diào)節(jié)電磁扭矩的筒型傳動軸永磁耦合器中，應用兩種結(jié)構(gòu)形式 的永磁耦合組件進行結(jié)構(gòu)融合和集成設(shè)計，以發(fā)揮每種結(jié)構(gòu)形式的永磁耦合組件的優(yōu)勢， 取長補短，提高本發(fā)明裝置的單位體積磁扭矩傳輸功率，降低其單位體積發(fā)熱量；②采用 先進的散熱技術(shù)，打破了永磁耦合組件的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布設(shè)方面的局限，可使發(fā)熱部件的散熱 問題得到高效處理，大大提高了產(chǎn)品單位體積的功率容量，同時降低了產(chǎn)品成本；③給出 了系列化的、功能不同的、用于調(diào)節(jié)磁扭矩大小或調(diào)節(jié)負載轉(zhuǎn)速的氣隙間距和氣隙耦合面 積調(diào)節(jié)機構(gòu)組件的設(shè)計思想及其技術(shù)方案，這些技術(shù)方案有轉(zhuǎn)盤限位機構(gòu)組件、扭矩傳輸 機構(gòu)組件、轉(zhuǎn)盤聯(lián)動機構(gòu)組件、離心式調(diào)節(jié)機構(gòu)組件、無級調(diào)節(jié)機構(gòu)組件、自動無級調(diào)節(jié)機 構(gòu)組件等，它們可單獨實施，也可根據(jù)實際功能和技術(shù)需要選擇適配的調(diào)節(jié)機構(gòu)組件進行組合實施，為設(shè)計系列化的傳動軸永磁耦合驅(qū)動和調(diào)速產(chǎn)品提供技術(shù)支撐；④采用先進的 嵌入式微處理技術(shù)、自控技術(shù)以及非接觸式位移、轉(zhuǎn)速、溫度傳感器技術(shù)和冷卻液液位監(jiān)測 技術(shù)，給出了具有系統(tǒng)運行監(jiān)控、軟啟動模式控制、負載堵轉(zhuǎn)事件處理和轉(zhuǎn)速智能調(diào)節(jié)功能 的智能控制器技術(shù)方案，智能控制器與自動調(diào)節(jié)機構(gòu)組件相適配，使永磁耦合傳動和調(diào)速 裝置成為全自動化智能化的系統(tǒng)，不但產(chǎn)品的可操控性有了飛躍的進步，而且大幅度提高 了系統(tǒng)的實時跟隨性能，實現(xiàn)了系統(tǒng)運行過程中的全程監(jiān)控及智能化控制功能，并可針對 不同的負載特性和運行狀況進行個性化參數(shù)設(shè)置和控制，滿足了各種應用領(lǐng)域的技性能要 求；⑤給出了產(chǎn)品的一體化整機包裝運輸安裝結(jié)構(gòu)方案，為保證安裝質(zhì)量、避免安裝事故的 發(fā)生提供了技術(shù)保障。本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下一種可調(diào)節(jié)電磁扭矩的筒型傳動軸永磁耦合器，其特征在于，它為轉(zhuǎn)筒型或轉(zhuǎn)盤 轉(zhuǎn)筒復合型結(jié)構(gòu)，由至少一組軸向磁場永磁耦合組件或/和徑向磁場永磁耦合組件、至少 一副與永磁耦合組件中的主動轉(zhuǎn)盤相適配的主動永磁耦合轉(zhuǎn)盤聯(lián)軸機構(gòu)和對應的主動軸 聯(lián)軸節(jié)、至少一副與永磁耦合組件中的被動永磁耦合轉(zhuǎn)盤相適配的被動永磁耦合轉(zhuǎn)盤聯(lián)軸 機構(gòu)和對應的被動軸聯(lián)軸節(jié)、一副永磁耦合轉(zhuǎn)盤氣隙間距和耦合面積調(diào)節(jié)機構(gòu)以及一副使 系統(tǒng)成一體化整體結(jié)構(gòu)以便包裝運輸和安裝用的一體化組裝機構(gòu)組成，軸向磁場永磁耦合 組件為軸向磁場鍋箅式電樞永磁耦合組件，徑向磁場永磁耦合組件為徑向磁場鼠籠式電樞 永磁耦合組件，永磁耦合組件中的主動轉(zhuǎn)盤通過相適配的主動永磁耦合轉(zhuǎn)盤聯(lián)軸機構(gòu)與對 應的主動軸聯(lián)軸節(jié)相聯(lián)接，永磁耦合組件中的被動永磁耦合轉(zhuǎn)盤通過相適配的被動轉(zhuǎn)盤聯(lián) 軸機構(gòu)與對應的被動軸連軸節(jié)相聯(lián)接，在主動轉(zhuǎn)盤及其相關(guān)聯(lián)的聯(lián)軸機構(gòu)上或者在被動轉(zhuǎn) 盤及其相關(guān)聯(lián)的聯(lián)軸機構(gòu)上設(shè)置適配的永磁耦合轉(zhuǎn)盤氣隙間距和耦合面積調(diào)節(jié)機構(gòu)，設(shè)備 出廠包裝、運輸與安裝過程中在主動轉(zhuǎn)盤及其相關(guān)聯(lián)的聯(lián)軸機構(gòu)與被動轉(zhuǎn)盤及其相關(guān)聯(lián)的 聯(lián)軸機構(gòu)之間設(shè)置一體化組裝機構(gòu)。如上所述的一種可調(diào)節(jié)電磁扭矩的筒型傳動軸永磁耦合器，其特征在于，所述的 軸向磁場永磁耦合組件中的兩個相互適配的氣隙磁場耦合盤呈圓盤或圓環(huán)盤平面對立狀 結(jié)構(gòu)，其中的軸向磁場永磁體盤由圓盤或圓環(huán)盤狀的永磁體安裝盤和相適配的至少一個永 磁體或永磁體組構(gòu)成，一個永磁體組中的相鄰永磁體在其圓盤或圓環(huán)盤狀的安裝盤的圓環(huán) 周上呈軸向N、S極性交錯地布設(shè)，軸向磁場永磁體盤與適配的軸向磁場鍋箅式電樞盤耦合 構(gòu)成軸向磁場鍋箅式電樞永磁耦合組件，所述的徑向磁場永磁耦合組件中的兩個相互適配 的氣隙磁場耦合盤呈圓筒盤或圓管盤嵌套狀結(jié)構(gòu)，其中的徑向磁場永磁體盤由圓筒盤或圓 管盤狀的永磁體安裝盤和相適配的至少一個永磁體或永磁體組構(gòu)成，一個永磁體組中的相 鄰永磁體在其圓筒盤或圓管盤狀的安裝盤的圓周上呈徑向N、S極性交錯地布設(shè)，徑向磁場 永磁體盤與適配的徑向磁場鼠籠式電樞盤耦合構(gòu)成徑向磁場鼠籠式電樞永磁耦合組件。如上所述的一種可調(diào)節(jié)電磁扭矩的筒型傳動軸永磁耦合器，其特征在于，所述的 主動永磁耦合轉(zhuǎn)盤聯(lián)軸機構(gòu)由用于安裝永磁耦合組件中的主動永磁耦合轉(zhuǎn)盤的機籠壁、機 籠端壁、轉(zhuǎn)筒壁、轉(zhuǎn)筒端壁中的至少之一、并與對應的主動軸聯(lián)軸節(jié)相適配連接的部件或聯(lián) 合組件構(gòu)成，在主動永磁耦合轉(zhuǎn)盤與主動軸聯(lián)軸節(jié)之間由主動永磁耦合轉(zhuǎn)盤聯(lián)軸機構(gòu)形成 連接、支撐、力矩傳輸和傳動結(jié)構(gòu)，所述的被動永磁耦合轉(zhuǎn)盤聯(lián)軸機構(gòu)由用于安裝永磁耦合 組件中的被動永磁耦合轉(zhuǎn)盤的端壁、端壁上的非圓形軸孔及其軸套、非圓形中心短軸、力矩傳輸滑杠、中心轉(zhuǎn)盤及其聯(lián)軸節(jié)和中心短軸部件或組件中的至少之一、并與對應的被動軸 聯(lián)軸節(jié)相適配連接的部件或聯(lián)合組件構(gòu)成，在被動永磁耦合轉(zhuǎn)盤與被動軸聯(lián)軸節(jié)之間由被 動永磁耦合轉(zhuǎn)盤聯(lián)軸機構(gòu)形成連接、支撐、力矩傳輸和傳動結(jié)構(gòu)。如上所述的一種可調(diào)節(jié)電磁扭矩的筒型傳動軸永磁耦合器，其特征在于，所述的 被動永磁耦合轉(zhuǎn)盤聯(lián)軸機構(gòu)由用于安裝永磁耦合組件中的被動永磁耦合轉(zhuǎn)盤的機籠壁、機 籠端壁、轉(zhuǎn)筒壁、轉(zhuǎn)筒端壁中的至少之一、并與對應的被動軸聯(lián)軸節(jié)相適配連接的部件或聯(lián) 合組件構(gòu)成，在被動永磁耦合轉(zhuǎn)盤與被動軸聯(lián)軸節(jié)之間由被動永磁耦合轉(zhuǎn)盤聯(lián)軸機構(gòu)形成 連接、支撐、力矩傳輸和傳動結(jié)構(gòu)，所述的主動永磁耦合轉(zhuǎn)盤聯(lián)軸機構(gòu)由用于安裝永磁耦合 組件中的主動永磁耦合轉(zhuǎn)盤的端壁、端壁上的非圓形軸孔及其軸套、非圓形中心短軸、力矩 傳輸滑杠、中心轉(zhuǎn)盤及其聯(lián)軸節(jié)和中心短軸部件或組件中的至少之一、并與對應的主動軸 聯(lián)軸節(jié)相適配連接的部件或聯(lián)合組件構(gòu)成，在主動永磁耦合轉(zhuǎn)盤與主動軸聯(lián)軸節(jié)之間由主 動永磁耦合轉(zhuǎn)盤聯(lián)軸機構(gòu)形成連接、支撐、力矩傳輸和傳動結(jié)構(gòu)。如上所述的一種可調(diào)節(jié)電磁扭矩的筒型傳動軸永磁耦合器，其特征在于，所述的 永磁耦合轉(zhuǎn)盤氣隙間距和耦合面積調(diào)節(jié)機構(gòu)為離心式調(diào)節(jié)機構(gòu)，它有四種供分別實施的結(jié) 構(gòu)，其一是由至少一副門閂式彈簧離心鎖機構(gòu)、被動永磁耦合轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁上的非圓形 軸孔軸套及相適配的帶有限位機構(gòu)的非圓形中心短軸組件構(gòu)成，其二是由至少一副門閂式 彈簧離心鎖機構(gòu)、中心短軸組件、中心轉(zhuǎn)盤和被動永磁耦合轉(zhuǎn)盤力矩傳輸滑杠組件構(gòu)成，其 三是由至少一副彈簧離心銷、被動永磁耦合轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁上的非圓形軸孔軸套及相適配 的帶有限位機構(gòu)的非圓形中心短軸組件構(gòu)成，其四是由至少一副彈簧離心銷、中心短軸組 件、中心轉(zhuǎn)盤和被動永磁耦合轉(zhuǎn)盤力矩傳輸滑杠組件構(gòu)成，彈簧離心銷安裝在筒壁上、機籠 壁上、中心轉(zhuǎn)盤上、轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁上、非圓形中心短軸上或中心短軸上的適當位置，門閂 式彈簧離心鎖機構(gòu)的門閂和彈簧離心鎖分別安裝在永磁耦合組件的背靠背的兩個被動永 磁耦合轉(zhuǎn)盤的對應位置或者被動永磁耦合轉(zhuǎn)盤與中心轉(zhuǎn)盤相對應的位置，并設(shè)置成能通過 傳動軸啟動或堵轉(zhuǎn)過程中轉(zhuǎn)速狀態(tài)的不同引起彈簧離心銷或彈簧離心鎖處于不同限位位 置狀態(tài)而使永磁耦合氣隙間距和耦合面積自動進行階梯式調(diào)整的結(jié)構(gòu)。如上所述的一種可調(diào)節(jié)電磁扭矩的筒型傳動軸永磁耦合器，其特征在于，所述的 永磁耦合轉(zhuǎn)盤氣隙間距和耦合面積調(diào)節(jié)機構(gòu)為無級調(diào)節(jié)機構(gòu)，它有六種供分別實施的結(jié) 構(gòu)，其一是由背靠背相鄰永磁耦合轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒的聯(lián)動機構(gòu)、中心短軸、轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒隔離軸承、 與相適配轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁相聯(lián)的轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒隔離軸承外套或內(nèi)套、帶凸輪槽的轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒 隔離軸承對應內(nèi)套或外套、帶與凸輪槽配合的并使其內(nèi)套或外套做直線位移傳動的凸輪和 繞軸轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)桿或調(diào)節(jié)手柄的凸輪套筒、凸輪套筒的軸隔離軸承及適配的擺動支架組件和 /或適配的固定支架組件構(gòu)成，其二是由背靠背相鄰永磁耦合轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒的聯(lián)動機構(gòu)、中心 短軸、轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒隔離軸承、與相適配轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁相聯(lián)的轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒隔離軸承外套或內(nèi) 套、帶滾動/滑動絲母筒的轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒隔離軸承對應內(nèi)套或外套、帶與絲母筒配合的并使絲 母筒做直線位移傳動的滾動/滑動絲母筒螺絲和繞軸轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)桿或調(diào)節(jié)手柄的絲母套筒、 絲母套筒的軸隔離軸承及適配的擺動支架組件和/或適配的固定支架組件構(gòu)成，其三是由 永磁耦合轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁上的非圓形軸孔和軸套、非圓形中心短軸、轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒隔離軸承、 與相適配轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁或其上非圓形軸套相聯(lián)接的轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒隔離軸承外套或內(nèi)套、帶 凸輪槽的轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒隔離軸承對應內(nèi)套或外套、帶與凸輪槽配合的并使其做直線位移傳動的凸輪和繞軸轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)桿或調(diào)節(jié)手柄的凸輪套筒、凸輪套筒的軸隔離軸承及適配的擺動支 架組件和/或適配的固定支架組件構(gòu)成，其四是由永磁耦合轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁上的非圓形軸 孔和軸套、非圓形中心短軸、轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒隔離軸承、與相適配轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁或其上非圓形 軸套相聯(lián)接的轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒隔離軸承外套或內(nèi)套、帶滾動/滑動絲母筒的轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒隔離軸 承對應內(nèi)套或外套、帶與絲母筒配合的并使其做直線位移傳動的滾動/滑動絲母筒螺絲和 繞軸轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)桿或調(diào)節(jié)手柄的絲母套筒、絲母套筒的軸隔離軸承及適配的擺動支架組件和 /或適配的固定支架組件構(gòu)成，其五是由背靠背相鄰永磁耦合轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒的聯(lián)動機構(gòu)、中心 短軸、轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒隔離軸承、與相適配轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁相聯(lián)接的轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒隔離軸承外套 或內(nèi)套，帶凸輪、齒條或絲杠螺母的轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒隔離軸承對應內(nèi)套或外套，布設(shè)在傳動軸一 側(cè)并與轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒隔離軸承內(nèi)套或外套對應適配的設(shè)置有凸輪直線位移傳動機構(gòu)、齒條直 線位移傳動機構(gòu)或者絲杠螺母直線位移傳動機構(gòu)和與其適配的調(diào)節(jié)桿或調(diào)節(jié)手柄的驅(qū)動 機構(gòu)組件及適配的擺動支架組件和/或適配的固定支架組件構(gòu)成，其六是由永磁耦合轉(zhuǎn)盤 /轉(zhuǎn)筒端壁上的非圓形軸孔和軸套、非圓形中心短軸、轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒隔離軸承、與相適配轉(zhuǎn)盤 /轉(zhuǎn)筒端壁或其上非圓形軸套相聯(lián)接的轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒隔離軸承外套或內(nèi)套，帶凸輪、齒條或絲 杠螺母的轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒隔離軸承對應內(nèi)套或外套，布設(shè)在傳動軸一側(cè)并與轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒隔離軸 承內(nèi)套或外套對應適配的設(shè)置有凸輪直線位移傳動機構(gòu)、齒條直線位移傳動機構(gòu)或者絲杠 螺母直線位移傳動機構(gòu)和與其適配的調(diào)節(jié)桿或調(diào)節(jié)手柄的驅(qū)動機構(gòu)組件及適配的擺動支 架組件和/或適配的固定支架組件構(gòu)成，所述的背靠背相鄰永磁耦合轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒的聯(lián)動機 構(gòu)有五種供分別實施的結(jié)構(gòu)，之一是滾動/滑動絲杠副結(jié)構(gòu)，它由至少一副轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒聯(lián)動 滾動/滑動絲杠、轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁上的聯(lián)動滾動/滑動螺母及相適配的中心轉(zhuǎn)盤上的滾動 /滑動絲杠副支撐軸承構(gòu)成，之二是轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒聯(lián)動圓柱形或條型齒條齒輪副結(jié)構(gòu)，它由至 少一副相對固定在背靠背相鄰轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁上的齒條、對應適配的齒條過孔及中心轉(zhuǎn)盤 上的齒條齒輪副傳動齒輪組件構(gòu)成，之三是橫式轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒聯(lián)動凸輪槽撥桿副結(jié)構(gòu)，它由 至少一副固定在兩個轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁上的凸輪、安裝在中心轉(zhuǎn)盤上的兩端設(shè)置有凸輪槽的 并與轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁上的凸輪相適配的橫式轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒聯(lián)動凸輪槽撥桿構(gòu)成，之四是縱式 轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒聯(lián)動滑桿撥叉副結(jié)構(gòu)，它由至少一副固定在轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁上的滑槽或滑桿、安 裝在中心轉(zhuǎn)盤上的兩端設(shè)置有滑動凸輪或桿孔并與轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁上的滑槽或滑桿相適 配的縱式轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒聯(lián)動滑桿撥叉構(gòu)成，之五是轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒力矩傳輸滑杠結(jié)構(gòu)，它由至少一 副固定安裝在中心轉(zhuǎn)盤上的轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒力矩傳輸滑杠及與其滑杠相適配的轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁 上的滑孔及滑孔軸套構(gòu)成，所述的非圓形中心短軸有兩種供分別實施的結(jié)構(gòu)，一種是通體 均為非圓形結(jié)構(gòu)軸，另一種是兩節(jié)結(jié)構(gòu)，其中一節(jié)是用于安裝永磁耦合轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒的非圓 形軸，另一節(jié)是圓形軸，所述的擺動支架安裝在系統(tǒng)地基、系統(tǒng)基座或系統(tǒng)支架與轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn) 筒隔離軸承相適配的內(nèi)套或外套之間，所述的固定式支撐架安裝在系統(tǒng)地基、系統(tǒng)基座或 系統(tǒng)支架與傳動軸隔離軸承或伺服電機之間。 如上所述的一種可調(diào)節(jié)電磁扭矩的筒型傳動軸永磁耦合器，其特征在于，所述的 永磁耦合轉(zhuǎn)盤氣隙間距和耦合面積調(diào)節(jié)機構(gòu)為自動無級調(diào)節(jié)機構(gòu)，它由無級調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)、伺 服電機及其相關(guān)聯(lián)機構(gòu)、控制器及適配的擺動支架組件和/或適配的固定支架組件構(gòu)成， 有九種供分別實施的結(jié)構(gòu)，其一是由背靠背相鄰永磁耦合轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒的聯(lián)動機構(gòu)、中心短 軸、轉(zhuǎn)盤隔離軸承、與相適配轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁相聯(lián)的轉(zhuǎn)盤隔離軸承外套或內(nèi)套、帶凸輪槽的
13轉(zhuǎn)盤隔離軸承對應內(nèi)套或外套、設(shè)有與凸輪槽配合的并使其內(nèi)套或外套做直線位移傳動的 凸輪套筒軸、驅(qū)動凸輪套筒軸做旋轉(zhuǎn)運動的筒型或盤環(huán)型旋轉(zhuǎn)伺服電機、伺服電機筒軸與 中心短軸隔離軸承、控制器及適配的擺動支架組件和/或適配的固定支架組件，其二是由 背靠背相鄰永磁耦合轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒的聯(lián)動機構(gòu)、中心短軸、轉(zhuǎn)盤隔離軸承、與相適配轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn) 筒端壁相聯(lián)的轉(zhuǎn)盤隔離軸承外套或內(nèi)套、帶滾動/滑動絲母筒的轉(zhuǎn)盤隔離軸承對應內(nèi)套或 外套、設(shè)有與絲母筒配合的并使絲母筒做直線位移傳動的滾動/滑動絲母筒螺絲、驅(qū)動絲 母筒螺絲做旋轉(zhuǎn)運動的筒型或盤環(huán)型旋轉(zhuǎn)伺服電機、伺服電機筒軸與中心短軸隔離軸承、 控制器及適配的擺動支架組件和/或適配的固定支架組件構(gòu)成，其三是由轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒非圓 形軸孔和軸套、非圓形中心短軸、轉(zhuǎn)盤隔離軸承、與相適配轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁或其上非圓形軸 套相聯(lián)的轉(zhuǎn)盤隔離軸承外套或內(nèi)套、帶凸輪槽的轉(zhuǎn)盤隔離軸承對應內(nèi)套或外套、設(shè)有與凸 輪槽配合的并使其內(nèi)套或外套做直線位移傳動的凸輪套筒軸、驅(qū)動凸輪套筒軸做旋轉(zhuǎn)運動 的筒型或盤環(huán)型旋轉(zhuǎn)伺服電機、伺服電機筒軸與中心短軸隔離軸承、控制器及適配的擺動 支架組件和/或適配的固定支架組件構(gòu)成，其四是由轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒非圓形軸孔和軸套、非圓形 中心短軸、轉(zhuǎn)盤隔離軸承、與相適配轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁或其上非圓形軸套相聯(lián)的轉(zhuǎn)盤隔離軸 承外套或內(nèi)套、帶滾動/滑動絲母筒的轉(zhuǎn)盤隔離軸承對應內(nèi)套或外套、設(shè)有與絲母筒配合 的并使絲母筒做直線位移傳動的滾動/滑動絲母筒螺絲、驅(qū)動絲母筒螺絲做旋轉(zhuǎn)運動的筒 型或盤環(huán)型旋轉(zhuǎn)伺服電機、伺服電機筒軸與中心短軸隔離軸承、控制器及適配的擺動支架 組件和/或適配的固定支架組件構(gòu)成，其五由背靠背相鄰永磁耦合轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒的聯(lián)動機構(gòu)、 中心短軸、轉(zhuǎn)盤隔離軸承、與相適配轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁相聯(lián)的轉(zhuǎn)盤隔離軸承外套或內(nèi)套、帶與 直線伺服電機輸出筒軸聯(lián)接螺孔和螺絲的轉(zhuǎn)盤隔離軸承對應內(nèi)套或外套、設(shè)有與轉(zhuǎn)盤隔離 軸承對應內(nèi)套或外套相適配聯(lián)接螺孔并與之相聯(lián)接使其做直線位移傳動的直線運動筒軸、 驅(qū)動筒軸做直線運動的筒型或盤環(huán)型直線伺服電機、直線伺服電機筒軸與中心短軸隔離軸 承、控制器及適配的擺動支架組件和/或適配的固定支架組件構(gòu)成，其六由轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒非 圓形軸孔和軸套、非圓形中心短軸、轉(zhuǎn)盤隔離軸承、與相適配轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁或其上非圓形 軸套相聯(lián)的轉(zhuǎn)盤隔離軸承外套或內(nèi)套、帶與直線伺服電機輸出筒軸聯(lián)接螺孔和螺絲的轉(zhuǎn)盤 隔離軸承對應內(nèi)套或外套、設(shè)有與轉(zhuǎn)盤隔離軸承對應內(nèi)套或外套相適配的聯(lián)接螺孔并與之 相聯(lián)接使其做直線位移傳動的直線運動筒、驅(qū)動筒軸作直線運動的筒型或盤環(huán)型直線伺服 電機、直線伺服電機筒軸與中心短軸隔離軸承、控制器及適配的擺動支架組件和/或適配 的固定支架組件構(gòu)成，其七是由背靠背相鄰永磁耦合轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒的聯(lián)動機構(gòu)、中心短軸、轉(zhuǎn) 盤隔離軸承、與相適配轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁相聯(lián)的轉(zhuǎn)盤隔離軸承外套或內(nèi)套，帶凸輪、齒條或絲 杠螺母的轉(zhuǎn)盤隔離軸承對應內(nèi)套或外套，布設(shè)在傳動軸一側(cè)并與轉(zhuǎn)盤隔離軸承內(nèi)套或外套 對應適配的設(shè)置有使凸輪直線位移傳動機構(gòu)、使齒條直線位移傳動機構(gòu)或者使絲杠螺母直 線位移傳動機構(gòu)的直線伺服電機、旋轉(zhuǎn)伺服電機或直交軸旋轉(zhuǎn)伺服電機、控制器及適配的 擺動支架組件和/或適配的固定支架組件構(gòu)成，其八是由轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒非圓形軸孔和軸套、 非圓形中心短軸、轉(zhuǎn)盤隔離軸承、與相適配轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁或其上非圓形軸套相聯(lián)的轉(zhuǎn)盤 隔離軸承外套或內(nèi)套，帶凸輪、齒條或絲杠螺母的轉(zhuǎn)盤隔離軸承對應內(nèi)套或外套，布設(shè)在傳 動軸一側(cè)并與轉(zhuǎn)盤隔離軸承內(nèi)套或外套對應適配的設(shè)置有使凸輪直線位移傳動機構(gòu)、使齒 條直線位移傳動機構(gòu)或者使絲杠螺母直線位移傳動機構(gòu)的直線伺服電機、旋轉(zhuǎn)伺服電機或 直交軸式伺服電機、控制器適配的擺動支架組件和/或適配的固定支架組件構(gòu)成，其九是由所述無級調(diào)節(jié)機構(gòu)分別與外部適配的并獨立設(shè)置的傳統(tǒng)型的執(zhí)行機構(gòu)及其相配的控制 器構(gòu)成，無級調(diào)節(jié)機構(gòu)中的調(diào)節(jié)桿或調(diào)節(jié)手柄與適配的執(zhí)行機構(gòu)的輸出機構(gòu)相聯(lián)接，所述 的背靠背相鄰永磁耦合轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒的聯(lián)動機構(gòu)有五種供分別實施的結(jié)構(gòu)，之一是滾動/滑 動絲杠副結(jié)構(gòu)，它由至少一副轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒聯(lián)動滾動/滑動絲杠、轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁上的聯(lián)動 滾動/滑動螺母及相適配的中心轉(zhuǎn)盤上的滾動/滑動絲杠副支撐軸承構(gòu)成，之二是轉(zhuǎn)盤/ 轉(zhuǎn)筒聯(lián)動圓柱形或條型齒條齒輪副結(jié)構(gòu)，它由至少一副相對固定在背靠背相鄰轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒 端壁上的齒條、對應適配的齒條過孔及中心轉(zhuǎn)盤上的齒條齒輪副傳動齒輪組件構(gòu)成，之三 是橫式轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒聯(lián)動凸輪槽撥桿副結(jié)構(gòu)，它由至少一副固定在兩個轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁上的 凸輪、安裝在中心轉(zhuǎn)盤上的兩端設(shè)置有凸輪槽的并與轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁上的凸輪相適配的橫 式轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒聯(lián)動凸輪槽撥桿構(gòu)成，之四是縱式轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒聯(lián)動滑桿撥叉副結(jié)構(gòu)，它由至 少一副固定在轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁上的滑槽或滑桿、安裝在中心轉(zhuǎn)盤上的兩端設(shè)置有滑動凸輪 或桿孔并與轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁上的滑槽或滑桿相適配的縱式轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒聯(lián)動滑桿撥叉構(gòu)成， 之五是轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒力矩傳輸滑杠結(jié)構(gòu)，它由至少一副固定安裝在中心轉(zhuǎn)盤上的轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒 力矩傳輸滑杠及與其滑杠相適配的轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁上的滑孔及滑孔軸套構(gòu)成，所述的非圓 形中心短軸有兩種供分別實施的結(jié)構(gòu)，一種是通體均為非圓形結(jié)構(gòu)軸，另一種是兩節(jié)結(jié)構(gòu)， 其中一節(jié)是用于安裝永磁耦合轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒的非圓形軸，另一節(jié)是圓形軸，所述的擺動支架 安裝在系統(tǒng)地基、系統(tǒng)基座或系統(tǒng)支架與轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒隔離軸承相適配的內(nèi)套或外套之間， 所述的固定式支撐架安裝在系統(tǒng)地基、系統(tǒng)基座或系統(tǒng)支架與傳動軸隔離軸承或伺服電機 之間，所述控制器為刻度盤型控制器、數(shù)顯控制器或智能控制器，刻度盤型控制器由控制刻 度盤、控制旋鈕或按鍵、控制器輸入輸出接口、電機電源單元、電機控制單元、PLC可編程控 制器接口單元及其相適配的控制電路和外圍單路、電源開關(guān)、電源保險及控制器外殼組成， 數(shù)顯控制器由嵌入式微處理器單元、顯示器單元、操作鍵盤單元、控制器輸入輸出接口、電 機電源單元、控制器電源電路單元、電源開關(guān)、電源保險及控制器外殼組成，智能控制器由 嵌入式微處理器、顯示器單元、操作鍵盤單元、至少一路且至少一種傳感器及其適配的輸入 接口、至少一路開關(guān)量輸入/輸出接口單元、至少一路模擬量輸入/輸出接口單元、至少一 個或至少一種通用或非標數(shù)據(jù)通訊接口單元、電機電源單元、控制器電源電路單元、電源開 關(guān)、電源保險及控制器外殼等構(gòu)成，傳感器有四種供配用，第一種是用于直接或間接檢測永 磁耦合氣隙間距和耦合面積的位移傳感器，第二種是用于檢測主動或被動傳動軸轉(zhuǎn)速的傳 感器，第三種是用于傳感永磁耦合組件溫度的溫度傳感器，第四種是用于傳感冷卻水水位 的液位傳感器，通用或非標數(shù)據(jù)通訊接口單元有485接口、現(xiàn)場總線接口、互聯(lián)網(wǎng)接口、局 域網(wǎng)接口、無線通訊接口或?qū)Ｓ梅菢私涌冢糜谒龈鞣N傳感器獲取的狀態(tài)信息采集和處 理、操作鍵盤輸入命令處理、顯示器輸出信息處理、伺服電機電源時序和幅值處理及所述各 種接口單元輸入輸出信息處理并完成系統(tǒng)數(shù)據(jù)計算、事件分析處理和數(shù)據(jù)存儲的嵌入式微 處理器單元分別通過相應數(shù)據(jù)總線與所述各對應單元端口相接駁，控制器電源電路為控制 器中的每個電路單元提供工作電源并與相應單元的電源輸入端相接駁，受控于嵌入式微處 理器單元并為伺服電機提供相適配伺服驅(qū)動電源的伺服電機電源的控制線通過數(shù)據(jù)總線 與嵌入式微處理器單元的相應端口相接駁。 如上所述的一種可調(diào)節(jié)電磁扭矩的筒型傳動軸永磁耦合器，其特征在于，所述的 永磁耦合組件的非永磁體轉(zhuǎn)盤的非氣隙磁場耦合的一側(cè)和/或與永磁耦合組件相聯(lián)接的發(fā)熱部件、發(fā)熱機構(gòu)或發(fā)熱組件上安裝、固定、制作或配裝相適合的散熱器、散熱片、旋轉(zhuǎn)熱 導管散熱器、水冷組件或組合式綜合技術(shù)散熱組件，或者在發(fā)熱部件或組件上制作設(shè)置、鑲 嵌、焊接、嵌入或置入旋轉(zhuǎn)熱導管的吸熱段，通過旋轉(zhuǎn)熱導管的輸送段把熱量引出到裝置外 部適當位置設(shè)置的旋轉(zhuǎn)熱導管冷卻段進行散熱處理，旋轉(zhuǎn)熱導管冷卻段上設(shè)置散熱片、散 熱器或水冷組件，組合式綜合技術(shù)散熱組件是采用三種既風冷技術(shù)部件、旋轉(zhuǎn)熱導管技術(shù) 組件和水冷技術(shù)系統(tǒng)之中至少含有其中兩種技術(shù)結(jié)構(gòu)的綜合散熱組件，在對應于散熱器或 散熱片的散熱通風通道部件上設(shè)置通風口、風孔或散熱介質(zhì)路徑。如上所述的一種可調(diào)節(jié)電磁扭矩的筒型傳動軸永磁耦合器，其特征在于，所述的 一體化組裝機構(gòu)，是指本裝置出場調(diào)試和測試之后安裝的并在本裝置出廠包裝、運輸與安 裝過程中安裝在主動轉(zhuǎn)盤及其相關(guān)聯(lián)的聯(lián)軸機構(gòu)與被動轉(zhuǎn)盤及其相關(guān)聯(lián)的聯(lián)軸機構(gòu)之間 的便于整體包裝、運輸和安裝的一體化組裝機構(gòu)，它有五種供分別實施的結(jié)構(gòu)，其一是設(shè)置 在主動軸一側(cè)的主動轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁與被動轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁組件之間的一體化組裝用螺桿 組件，其二是設(shè)置在主動軸一側(cè)的主動轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁與中心短軸組件或非圓形中心短軸 之間的一體化組裝用螺桿組件，其三是是設(shè)置在主動轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒壁或機籠壁與被動轉(zhuǎn)盤/ 轉(zhuǎn)筒壁組件與主動轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒筒壁之間的一體化組裝用螺桿組件，其四是設(shè)置在被動軸一 側(cè)的被動轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)端壁組件與主動轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁之間的一體化組裝用螺桿組件，其五是 設(shè)置在被動軸一側(cè)的中心短軸組件或非圓形中心短軸與主動轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁或筒壁之間 的一體化組裝用“螺桿聯(lián)接帽”式組件，在輸入聯(lián)軸器及其相連接的部件和輸出聯(lián)軸器及其 相連的部件之間用一體化組裝機構(gòu)組件聯(lián)接固定起來，在設(shè)備安裝之收尾工作過程中且設(shè) 備運行調(diào)試之前再逐一替代或卸掉一體化組裝機構(gòu)組件。如上所述的一種可調(diào)節(jié)電磁扭矩的筒型傳動軸永磁耦合器，其特征在于，本裝置 的外部設(shè)置有防塵罩或設(shè)置具有安全防護和防止磁場泄露的機籠或機殼，它們只與本裝置 最外部的、主動轉(zhuǎn)盤部分和被動轉(zhuǎn)盤部分其中之一相聯(lián)接的組件相聯(lián)接，或者與適配的散 熱組件或散熱系統(tǒng)融合為一體式結(jié)構(gòu)，或者把機籠、機殼或防塵罩設(shè)置或融合在另外給本 裝置、電機或負載設(shè)置的基座或基架、支架或支座上，支架或支座為臥式結(jié)構(gòu)或者立式結(jié) 構(gòu)。本發(fā)明中，所采用的軸向磁場鍋箅式電樞永磁耦合組件和徑向磁場鼠籠式電樞 永磁耦合組件之具體結(jié)構(gòu)及其布設(shè)方案在上述公開資料中(專利200910148103. 1和 200910148102. 7)已有詳細闡述，本案中就不再做詳細說明，本案主要是構(gòu)建兩種永磁耦合 組件相互融合或集成的技術(shù)方案、、永磁耦合氣隙磁場的氣隙間距和耦合面積調(diào)節(jié)機構(gòu)的 技術(shù)方案、自動調(diào)節(jié)控制和智能控制技術(shù)方案、系統(tǒng)散熱技術(shù)方案以及便于本發(fā)明裝置進 行整體包裝、運輸和安裝的一體化組裝機構(gòu)的技術(shù)方案，并對一些典型的、有代表性的或能 說明方案設(shè)計思想的具體技術(shù)方案進行了具體實施例說明。為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，在保持永磁耦合及調(diào)速技術(shù)所具 有的前述十多項優(yōu)點的前提下，克服和解決目前公知技術(shù)中存在的不足、缺陷和問題，設(shè)計 一種可調(diào)節(jié)電磁扭矩的筒型傳動軸永磁耦合器，它必將為永磁耦合及調(diào)速裝置的系列產(chǎn)品 帶來巨大的、飛躍式的技術(shù)進步。


圖1為實施例1在安裝有一體化組裝機構(gòu)時的工作原理及結(jié)構(gòu)剖切示意圖。圖2為實施例1在去掉一體化組裝機構(gòu)并處于堵轉(zhuǎn)卸載狀態(tài)下的工作原理及結(jié)構(gòu) 剖切示意圖。圖3為實施例1的非圓形中心短軸右視圖。圖4為實施例2在軟啟動狀態(tài)下的工作原理及結(jié)構(gòu)剖切示意圖。圖5為實施例2在被動軸堵轉(zhuǎn)卸載狀態(tài)下的工作原理及結(jié)構(gòu)剖切示意圖。圖6為實施例3在安裝有一體化組裝機構(gòu)并處于最小氣隙間距和最大耦合面積時 的工作原理及結(jié)構(gòu)剖切示意圖。圖7為實施例3在卸換掉一體化組裝機構(gòu)并處于最大氣隙間距和最小耦合面積時 的工作原理及結(jié)構(gòu)剖切示意圖。圖8為實施例4在安裝有一體化組裝機構(gòu)時的工作原理及結(jié)構(gòu)剖切示意圖。圖9為實施例4的非圓形中心短軸右視圖。圖10為實施例5在安裝有一體化組裝機構(gòu)并處于最小氣隙間距和最大耦合面積 時的工作原理及結(jié)構(gòu)剖切示意圖。圖11為實施例5在卸換掉一體化組裝機構(gòu)后、在圖10所示狀態(tài)基礎(chǔ)上轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn) 90度并處于最大氣隙間距和最小耦合面積時的工作原理及結(jié)構(gòu)剖切示意圖。圖12為實施例6的工作原理及結(jié)構(gòu)剖切示意圖。
圖13為實施例6的中心短軸右視圖。
圖14為實施例7的工作原理及結(jié)構(gòu)剖切示意圖。
圖15為實施例7的智能控制器原理及組成框圖。
圖16為實施例8的工作原理及結(jié)構(gòu)剖切示意圖。
圖17為實施例8的非圓形中心短軸右視圖。
圖18為實施例9的工作原理及結(jié)構(gòu)剖切示意圖。
圖19為實施例9的非圓形中心短軸右視圖。
圖20為實施例10的工作原理及結(jié)構(gòu)剖切示意圖。
圖21為圖20中的橫式轉(zhuǎn)盤聯(lián)動凸輪槽撥桿副的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖22為實施例11的工作原理及結(jié)構(gòu)剖切示意圖。
圖23為實施例12的工作原理及結(jié)構(gòu)剖切示意圖。
圖24為實施例12的非圓形中心短軸右視圖。
圖25為實施例13的工作原理及結(jié)構(gòu)剖切示意圖。
圖26為實施例13的非圓形中心短軸右視圖。
具體實施例方式實施例1如圖1、圖2和圖3所示，它是由兩個內(nèi)轉(zhuǎn)筒(50、51)和一個外轉(zhuǎn)筒(70)構(gòu)成的轉(zhuǎn) 筒型結(jié)構(gòu)的傳動軸永磁耦合器。外轉(zhuǎn)筒的端壁(80、81)上分別設(shè)有鍋箅式電樞盤(1、2)、 內(nèi)轉(zhuǎn)筒的端壁(60、61)上分別設(shè)有軸向磁場永磁體盤(35、36)，它們分別對應耦合構(gòu)成兩 個鍋箅式電樞永磁耦合組件(401、402)，外轉(zhuǎn)筒壁(72)的內(nèi)圓周面(77)設(shè)有鼠籠式電樞盤(320、321)、內(nèi)轉(zhuǎn)筒壁(52、53)的外圓周面(54、55)設(shè)有對應的徑向磁場永磁體盤(355、 356)，并分別對應耦合構(gòu)成兩個徑向磁場鼠籠式電樞永磁耦合組件(441、442)；氣隙間距 及耦合面積調(diào)節(jié)機構(gòu)為離心式調(diào)節(jié)機構(gòu)，它由四方形中心短軸(125)、設(shè)置在內(nèi)轉(zhuǎn)筒的端壁 (60,61)上的四方形軸孔及其軸套(135、136)、設(shè)置在外轉(zhuǎn)筒壁(72)的內(nèi)圓周面(77)上的 彈簧離心銷(172、173)，設(shè)置在四方形中心短軸(125)上的轉(zhuǎn)盤限位銷(180、181、182)組 成，在鍋箅式電樞盤(1、2)的外側(cè)分別設(shè)置轉(zhuǎn)盤散熱器(260、261)，在外轉(zhuǎn)筒端壁(82、70) 上設(shè)有散熱風孔(264)；外轉(zhuǎn)筒筒壁(72)與機籠壁(280)合二為一，外轉(zhuǎn)筒端壁(82、70) 與機籠端壁(284)合二為一；在內(nèi)轉(zhuǎn)筒端壁(60、61)之間以軸對稱地安裝復合緩沖延遲彈 簧(300、301)；—體化組裝機構(gòu)由軸向永磁耦合組件的轉(zhuǎn)盤之間設(shè)置的一體化組裝螺孔及 螺栓(315、317)組成，在系統(tǒng)出廠調(diào)試之后包裝之前安裝上，在設(shè)備安裝過程的最后階段 再逐一卸掉即完成了一體化組裝機構(gòu)的使命，它不影響系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)功能，圖2所示給 出了卸掉一體化組裝機構(gòu)后、工作在被動軸堵轉(zhuǎn)時刻卸載狀態(tài)下的工作原理及結(jié)構(gòu)剖切示 意圖；主動永磁耦合轉(zhuǎn)盤聯(lián)軸機構(gòu)由外轉(zhuǎn)筒筒壁(72)或機籠壁(280)、外轉(zhuǎn)筒端壁(82、70) 或機籠端壁(284)構(gòu)成，外轉(zhuǎn)筒端壁(82、70或284)與主動軸聯(lián)軸節(jié)(310)相聯(lián)接；被動 永磁耦合轉(zhuǎn)盤聯(lián)軸機構(gòu)由內(nèi)轉(zhuǎn)筒端壁(60、61)、端壁(60、61)上的四方形軸軸孔及其軸套 (135、136)、四方形中心短軸(125)及其上的轉(zhuǎn)盤限位銷(180U81U82)組成，四方形中心 短軸(125)的外端與適配的被動軸聯(lián)軸節(jié)(311)相聯(lián)接。 本實例的工作原理在主動軸啟動并帶動外轉(zhuǎn)筒(70)過程中，永磁耦合組件的 轉(zhuǎn)盤之間產(chǎn)生扭矩，主動轉(zhuǎn)盤帶動被動轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，被動轉(zhuǎn)盤帶動四方形中心短軸(125)旋 轉(zhuǎn)；與此同時，彈簧離心銷(172、173)因轉(zhuǎn)速從0開始升速，離心銷處于彈出狀態(tài)，此時由 于永磁耦合組件中的轉(zhuǎn)盤之間的轉(zhuǎn)速差較大，轉(zhuǎn)盤之間會產(chǎn)生排斥力，既兩個內(nèi)轉(zhuǎn)筒(50、 51)在各自軸向永磁耦合組件(401、402)中的轉(zhuǎn)盤間排斥力的作用下，推動內(nèi)轉(zhuǎn)筒端壁 (60,61)促使軸向氣隙間距增大，但又被彈簧離心銷(172、173)限位，形成氣隙間距受限制 或自動分級限位的脫開，隨著啟動過程的延續(xù)，永磁耦合組件中的轉(zhuǎn)盤之間的轉(zhuǎn)速差逐漸 縮小，排斥力變成吸引力，兩個內(nèi)轉(zhuǎn)筒(50、51)在各自軸向永磁耦合組件(401、402)中的 轉(zhuǎn)盤間吸引力的作用下，拉動內(nèi)轉(zhuǎn)筒端壁(60、61)促使軸向氣隙間距變小，并受到限位銷 (180,182)的限位或設(shè)定氣隙間距和耦合面積一直以設(shè)定的轉(zhuǎn)速運行下去，此時彈簧離心 銷(172、173)因轉(zhuǎn)速大而使離心銷處于非限位狀態(tài)，同時在內(nèi)轉(zhuǎn)筒端壁(60、61)之間安裝 用壓簧和拉簧制作而成的復合緩沖延遲彈簧(300、301)還可延緩氣隙間距和耦合面積的 調(diào)節(jié)速度，達到緩慢軟啟動的目的；圖2所示，當被動軸出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)時，軸向永磁耦合組件中 的轉(zhuǎn)盤之間的轉(zhuǎn)速差迅速變得最大，軸向永磁耦合組件(401、402)中的轉(zhuǎn)盤間吸引力迅速 變成排斥力，推動內(nèi)轉(zhuǎn)筒端壁(60、61)在四方形中心短軸(125)滑動，促使軸向氣隙間距和 耦合面積迅速而且不受彈簧離心銷(172、173)的限制達到最大，起到迅速或緊急卸載的目 的；當隨后堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象消失時，由于主動鍋箅式電樞盤(1、2) —直保持勻速在轉(zhuǎn)動，排斥力會 逐漸變成吸引力，系統(tǒng)會自動進行一個軟啟動過程，從而達到容許堵轉(zhuǎn)或容忍脈沖負載的 目的；另外，在啟動和堵轉(zhuǎn)過程中，徑向永磁耦合組件(441、442)產(chǎn)生的徑向排斥力或徑向 吸引力以及磁扭矩力，因與作用于內(nèi)轉(zhuǎn)筒端壁(60、61)的軸向推力和拉力垂直并且它們本 身以軸心相向或相反對稱作用，而不會影響氣隙調(diào)節(jié)過程。自然風冷轉(zhuǎn)盤散熱器(260、261) 是為鍋箅式電樞盤(1、2)進行散熱處理而設(shè)置，以保證系統(tǒng)能正常工作；需要指出的是，本實施例也包括把實施例中的主動軸與被動軸進行倒置或互換地反向使用，倒置或互換后的 本發(fā)裝置可正常工作，這一點適用于本發(fā)明的所有技術(shù)方案和實施例。特別指出本發(fā)明中的非圓形中心短軸可以是四方形、五邊形、六邊形、花形軸或 花鍵軸(花鍵軸也是對非圓形傳動軸的傳統(tǒng)稱謂)，凡是能滑動且傳輸扭矩的、軸對稱的、 有邊棱的幾何形狀的軸均可用作非圓形中心短軸，本案中只選用最簡單的四方形中心短軸 只是作示例說明而已。實施例2如圖4和圖5所示，它是由兩個內(nèi)轉(zhuǎn)筒(550、551)和一個外轉(zhuǎn)筒(570)構(gòu)成的轉(zhuǎn)筒 型結(jié)構(gòu)的傳動軸永磁耦合器。外轉(zhuǎn)筒的端壁(580、581)上分別設(shè)有軸向磁場鍋箅式電樞盤 (510、511)、內(nèi)轉(zhuǎn)筒的端壁(560,561)上分別設(shè)有軸向磁場永磁體盤(535、536)，它們分別 對應耦合構(gòu)成兩個軸向磁場鍋箅式電樞永磁耦合組件，外轉(zhuǎn)筒壁(572)的內(nèi)圓周面(577) 設(shè)有鼠籠式電樞盤(850、851)、內(nèi)轉(zhuǎn)筒壁(552、553)的外圓周面(554、555)徑向磁場永磁體 盤(855、856)，并分別對應耦合構(gòu)成徑向磁場鼠籠式電樞永磁耦合組件；氣隙間距和耦合 面積調(diào)節(jié)機構(gòu)為離心式調(diào)節(jié)機構(gòu)，它由轉(zhuǎn)盤力矩傳輸滑杠(666，667)，內(nèi)轉(zhuǎn)筒的端壁(560、 561)上的滑杠孔及其軸套(563、564)、設(shè)在中心轉(zhuǎn)盤(590)上的兩副彈簧離心銷(672、673) 和設(shè)在被動永磁耦合轉(zhuǎn)盤與中心轉(zhuǎn)盤相對應位置的兩副門閂式彈簧離心鎖機構(gòu)(674、675) 以及設(shè)置在轉(zhuǎn)筒力矩傳輸滑杠(666，667)端部的限位螺母(685、686)組成；主動永磁耦合 轉(zhuǎn)盤聯(lián)軸機構(gòu)由外轉(zhuǎn)筒筒壁(572)和外轉(zhuǎn)筒端壁(570)構(gòu)成，外轉(zhuǎn)筒端壁(570)與主動軸 聯(lián)軸節(jié)(810)相聯(lián)接；被動永磁耦合轉(zhuǎn)盤聯(lián)軸機構(gòu)由內(nèi)轉(zhuǎn)筒端壁(560、561)、端壁(560、 561)上的滑杠孔及其軸套(563、564)、轉(zhuǎn)盤力矩傳輸滑杠(666，667)、中心轉(zhuǎn)盤(590)、中心 轉(zhuǎn)盤聯(lián)軸器(593)及中心短軸(620)構(gòu)成，中心短軸(620)的外端與適配的被動軸聯(lián)軸節(jié) (811)相聯(lián)接；在軸向磁場鍋箅式電樞盤(510、511)的外側(cè)分別設(shè)置轉(zhuǎn)盤散熱器(760、761) 和散熱風孔(763、764)，轉(zhuǎn)盤散熱器也可以是沖壓成型的、與轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁成一體的凸起 筋、凸起條或風葉；為了簡化示意圖，圖中未給出設(shè)置在主動軸聯(lián)軸節(jié)(810)和外轉(zhuǎn)筒端壁 (570)與內(nèi)轉(zhuǎn)筒的端壁(561)之間的一體化組裝機構(gòu)，它由適配的螺孔及長螺栓組成，在 系統(tǒng)出廠調(diào)試之后包裝之前安裝上，在設(shè)備安裝過程的最后階段再逐一用適配的短螺絲替 換掉即完成了一體化組裝機構(gòu)的使命，它不影響系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)功能；當然，在內(nèi)轉(zhuǎn)筒端壁 (560,561)之間也可安裝用壓簧和拉簧制作而成的復合緩沖延遲彈簧以延緩氣隙間距和耦 合面積的調(diào)節(jié)速度，達到緩慢軟啟動的目的。本實例的工作原理本實施例給出了另一種彈簧離心銷(672、673)和一種門閂式 彈簧離心鎖機構(gòu)(674、675)兩種實現(xiàn)氣隙間距和耦合面積調(diào)節(jié)的離心式調(diào)節(jié)機構(gòu)，在產(chǎn)品 設(shè)計中只選用一種結(jié)構(gòu)即可，這里主要是想說明技術(shù)方案的多樣性，它們均是利用啟動狀 態(tài)下或堵轉(zhuǎn)狀態(tài)下，不同的離心力的作用，使它們自動具有兩個氣隙間距和耦合面積限位 位置，其工作原理與實施例1類同。另外還有兩點與實施例1不同之處其一是采用了“轉(zhuǎn) 盤力矩傳輸滑杠一中心轉(zhuǎn)盤一中心短軸”結(jié)構(gòu)的被動永磁耦合轉(zhuǎn)盤聯(lián)軸機構(gòu)；其二是 設(shè)置一體化組裝機構(gòu)的部件和位置不同。實施例3如圖6和圖7所示，它與實施例2 —樣，由兩個內(nèi)轉(zhuǎn)筒和一個外轉(zhuǎn)筒構(gòu)成的轉(zhuǎn)筒 型結(jié)構(gòu)的傳動軸永磁耦合器，由軸向磁場鍋箅式電樞盤(1001、1002)與軸向磁場永磁體盤(1035,1036)分別相耦合構(gòu)成軸向磁場鍋箅式電樞永磁耦合組件(1001和1035、1002和 1036)，并以背靠背布設(shè)的永磁耦合裝置，另外，還有外轉(zhuǎn)筒壁(1072)的內(nèi)圓周面設(shè)有徑向 磁場鼠籠式電樞盤(1350、1351)、內(nèi)轉(zhuǎn)筒壁(1052、1051)的外圓周面設(shè)有徑向磁場永磁體 盤(1355、1356)，并分別對應耦合構(gòu)成徑向磁場鼠籠式電樞永磁耦合組件；主動永磁耦合轉(zhuǎn)盤聯(lián)軸機構(gòu)由機籠壁(1280)和機籠端壁(1284)構(gòu)成，機籠端壁 (1284)與主動軸聯(lián)軸節(jié)(1310)相聯(lián)接；被動永磁耦合轉(zhuǎn)盤聯(lián)軸機構(gòu)由轉(zhuǎn)盤端壁(1060、 1061)、轉(zhuǎn)盤端壁上的滾動絲杠副螺母(1154、1155)、滾動絲杠副絲杠(1152、1153)、圖中 未示出的轉(zhuǎn)盤端壁(1060、1061)上的滑杠孔及其軸套和轉(zhuǎn)盤力矩傳輸滑杠、中心轉(zhuǎn)盤 (1090)、中心轉(zhuǎn)盤聯(lián)軸器(1093)及中心短軸(1120)構(gòu)成，中心短軸(1120)的外端與適配 的被動軸聯(lián)軸節(jié)(1311)相聯(lián)接；氣隙間距和耦合面積調(diào)節(jié)機構(gòu)為無級調(diào)節(jié)機構(gòu)，它由背 靠背相鄰永磁耦合轉(zhuǎn)盤的聯(lián)動機構(gòu)、中心短軸(1120)、轉(zhuǎn)盤隔離軸承(1201)、與相適配轉(zhuǎn) 盤端壁(1060)相聯(lián)的轉(zhuǎn)盤隔離軸承外套(1202)、帶凸輪槽(1204)的轉(zhuǎn)盤隔離軸承內(nèi)套 (1203)、帶有與凸輪槽(1204)配合的并使其內(nèi)套(1203)做直線位移傳動的凸輪(1206)和 繞軸轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)桿(1207)的凸輪套筒(1205)、凸輪套筒(1205)的軸隔離軸承(1208)及安 裝在轉(zhuǎn)盤隔離軸承內(nèi)套(1203)與地基之間的擺動支架(1477)組件構(gòu)成，其中的背靠背相 鄰永磁耦合轉(zhuǎn)盤的聯(lián)動機構(gòu)是滾動絲杠副結(jié)構(gòu)，它由軸對稱的兩副轉(zhuǎn)盤聯(lián)動滾動絲杠副絲 杠(1152、1153)、轉(zhuǎn)盤端壁上的滾動絲杠副螺母(1154、1155)及相適配的中心轉(zhuǎn)盤(1090) 上的滾動絲杠副支撐軸承(1101)構(gòu)成；一體化組裝機構(gòu)由設(shè)置在主動聯(lián)軸節(jié)(1310)與中 心轉(zhuǎn)盤(1090)之間對應適配的螺孔及長螺栓(1316、1315)組成，在系統(tǒng)出廠調(diào)試之后包 裝之前安裝上，在設(shè)備安裝過程的最后階段再逐一用適配的短螺絲(1317)替換掉長螺栓 (1315)即完成了一體化組裝機構(gòu)的使命，它不影響系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)功能；設(shè)有轉(zhuǎn)盤散熱器 (1260,1261)及散熱風孔(1263、1264)。本實例的工作原理與實施例1和2的工作原理不同之處在于，氣隙間距和耦合 面積調(diào)節(jié)機構(gòu)采用無級調(diào)節(jié)機構(gòu)取代了實施例1和2中的離心式調(diào)節(jié)機構(gòu)所發(fā)生的工作 原理變化。當轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)桿(1207)時，帶動凸輪套筒(1205)轉(zhuǎn)動，凸輪套筒(1205)上的凸 輪(1206)與轉(zhuǎn)盤隔離軸承內(nèi)套(1203)上的凸輪槽(1204)配合并使轉(zhuǎn)盤隔離軸承內(nèi)套 (1203)做直線位移傳動，轉(zhuǎn)盤隔離軸承內(nèi)套(1203)帶動轉(zhuǎn)盤隔離軸承(1201)、轉(zhuǎn)盤隔離軸 承外套(1202)及轉(zhuǎn)盤端壁(1060)做直線位移傳動，轉(zhuǎn)盤端壁(1060)上的滾動絲杠副螺母
(1154)帶動滾動絲杠副絲杠(1152)轉(zhuǎn)動，由于每副滾動絲杠副上的兩段絲杠(1152、1153) 呈反向螺紋設(shè)計，滾動絲杠副絲杠(1152、1153)在中心轉(zhuǎn)盤(1090)上的滾動絲杠副支撐軸 承(1101)的支撐下，滾動絲杠副絲杠(1153)帶動轉(zhuǎn)盤端壁(1061)上的滾動絲杠副螺母
(1155)及其轉(zhuǎn)盤端壁(1061)做相向或相反方向的直線位移運動，使背靠背設(shè)置的永磁耦 合組件中的氣隙磁場間距和耦合面積同時得到相同的調(diào)節(jié)，從而達到無級調(diào)節(jié)磁扭矩和負 載轉(zhuǎn)速的目的。擺動支架(1477) —方面對氣隙調(diào)節(jié)機構(gòu)起到定位防止轉(zhuǎn)動并跟隨轉(zhuǎn)盤隔 離軸承內(nèi)套(1203)做直線位移擺動，另一方面對被動轉(zhuǎn)盤系統(tǒng)起到支撐作用。特別指出，本發(fā)明中類似于轉(zhuǎn)盤隔離軸承內(nèi)套(1203)上的凸輪槽(1204)與凸輪套 筒(1205)上的凸輪(1206)配合均呈對應適配設(shè)置，并且在轉(zhuǎn)盤隔離軸承內(nèi)套(1203)和凸輪 套筒(1205)上可軸心對稱地設(shè)置多副“凸輪槽一凸輪”傳動機構(gòu)，以便可靠、順暢工作。實施例4
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如圖8和圖9所示，它是由一個內(nèi)轉(zhuǎn)筒(1550)和一個外轉(zhuǎn)筒(1570)相互嵌套構(gòu) 成的筒型結(jié)構(gòu)的傳動軸永磁耦合器。軸向磁場鍋箅式電樞永磁耦合組件由外轉(zhuǎn)筒的端壁 (1580)上的軸向磁場鍋箅式電樞盤(1510)和內(nèi)轉(zhuǎn)筒端壁(1561)上的軸向磁場永磁體盤 (1535)構(gòu)成；兩組鼠籠式電樞永磁耦合組件由外轉(zhuǎn)筒壁(1572)的內(nèi)圓周面(1577)上的鼠 籠式電樞盤(1820、1821)和內(nèi)轉(zhuǎn)筒壁(1552)的外圓周面(1554)上的對應徑向磁場永磁 體盤(1855、1856)耦合構(gòu)成；主動永磁耦合轉(zhuǎn)盤聯(lián)軸機構(gòu)由外轉(zhuǎn)筒壁(1572)和外轉(zhuǎn)筒的 端壁(1580)構(gòu)成，外轉(zhuǎn)筒的端壁(1580)與主動軸聯(lián)軸節(jié)(1810)相聯(lián)接；被動永磁耦合轉(zhuǎn) 盤聯(lián)軸機構(gòu)由內(nèi)轉(zhuǎn)筒端壁(1560、1561)、內(nèi)轉(zhuǎn)筒端壁(1560、1561)上的非圓形軸孔和軸套 (1635、1636)、四方形中心短軸(1625)構(gòu)成，四方形中心短軸(1625)的外端與被動軸聯(lián)軸 節(jié)(1811)相聯(lián)接；氣隙間距和耦合面積調(diào)節(jié)機構(gòu)為無級調(diào)節(jié)機構(gòu)，它由內(nèi)轉(zhuǎn)筒端壁(1560、 1561)、內(nèi)轉(zhuǎn)筒端壁(1560,1561)上的四方形軸孔和軸套(1635、1636)、安裝在四方形中心 短軸(1625)適當位置的限位銷(1682)、四方形中心短軸(1625)的四方形段(1627)和圓 形段(1626)、轉(zhuǎn)盤隔離軸承(1701)、與轉(zhuǎn)盤端壁(1560)相聯(lián)的轉(zhuǎn)盤隔離軸承外套(1702)、 帶凸輪槽(1704)的并安裝在圓形段(1626)上的轉(zhuǎn)盤隔離軸承內(nèi)套(1703)、帶有與凸輪 槽(1704)配合的并使其內(nèi)套(1703)做直線位移傳動的凸輪(1706)和繞軸轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)桿 (1707)的凸輪套筒(1705)、凸輪套筒(1705)的軸隔離軸承(1708)及安裝在轉(zhuǎn)盤隔離軸承 內(nèi)套(1703)與地基之間的圖中未示出的擺動支架組件構(gòu)成；一體化組裝機構(gòu)由設(shè)置在主 動聯(lián)軸節(jié)(1810)與內(nèi)轉(zhuǎn)筒端壁(1561)之間對應適配的螺孔及長螺栓(1816、1815)組成， 在系統(tǒng)出廠調(diào)試之后包裝之前安裝上，在設(shè)備安裝過程的最后階段再逐一用適配的短螺絲 替換掉長螺栓(1815)即完成了一體化組裝機構(gòu)的使命，它不影響系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)功能；在 外轉(zhuǎn)筒壁(1572)和外轉(zhuǎn)筒的端壁(1580)上及其外表面上設(shè)有散熱風孔(1763、1764)轉(zhuǎn)筒 散熱器(1770)。本實例的工作原理與實施3相比較不同之處在于，其一是采用了轉(zhuǎn)筒型結(jié)構(gòu)，使 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更簡單；其二是無級調(diào)節(jié)機構(gòu)采用非圓形中心短軸結(jié)構(gòu)，也使氣隙間距和耦合面 積調(diào)節(jié)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)更簡單、可靠。當轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)桿(1707)時，帶動凸輪套筒(1705)在四方形 中心短軸(1625)的圓形段(1626)上轉(zhuǎn)動，凸輪套筒(1705)上的凸輪(1706)與安裝在圓形 段(1626)上的轉(zhuǎn)盤隔離軸承內(nèi)套(1703)上的凸輪槽(1704)配合并使轉(zhuǎn)盤隔離軸承內(nèi)套 (1703)在圓形段(1626)上做直線位移傳動，轉(zhuǎn)盤隔離軸承內(nèi)套(1703)帶動轉(zhuǎn)盤隔離軸承 (1701)、轉(zhuǎn)盤隔離軸承外套(1702)做相應的直線位移傳動，并帶動轉(zhuǎn)筒端壁(1560、1561) 和內(nèi)轉(zhuǎn)筒(1550)在四方形中心短軸(1625)的四方形段(1627)上做相應的直線位移滑動， 永磁耦合組件中的氣隙磁場間距和耦合面積同時得到相應的調(diào)節(jié)，從而達到無級調(diào)節(jié)磁扭 矩和負載轉(zhuǎn)速的目的；限位銷(1682)可用來設(shè)定和限制最小氣隙間距和最大耦合面積的 作用。同時轉(zhuǎn)筒端壁(1560、1561)與四方形中心短軸(1625)的四方形段(1627)之間還具 有扭矩傳輸功能，實現(xiàn)內(nèi)轉(zhuǎn)筒(1550)帶動四方形中心短軸(1625)轉(zhuǎn)動的目的。實施例5如圖10和圖11所示，大體上與實施例3相同，參見實施例3，二者不同之處在于氣 隙間距和耦合面積調(diào)節(jié)機構(gòu)中的轉(zhuǎn)盤隔離軸承內(nèi)套及使其做直線位移傳動的機構(gòu)有所不 同，本實施例的氣隙間距和耦合面積調(diào)節(jié)機構(gòu)為自動無級調(diào)節(jié)機構(gòu)，它的轉(zhuǎn)盤隔離軸承內(nèi) 套設(shè)計為帶安裝螺孔和螺絲(2214)的隔離軸承內(nèi)套(2213)，使隔離軸承內(nèi)套(2213)做直線位移傳動的機構(gòu)設(shè)計成由套裝在中心短軸(2120)上的盤型直線伺服電機(2215)及其筒 形輸出軸(2216)、筒形輸出軸(2216)的內(nèi)軸套(2219)、筒形輸出軸(2216)內(nèi)軸套(2219) 的隔離軸承(2217、2218)以及直線伺服電機(2215)控制器(2480)構(gòu)成，隔離軸承內(nèi)套 (2213)通過安裝螺孔和螺絲(2214)與盤型直線伺服電機(2215)的筒形輸出軸(2216)相 聯(lián)接；在直線伺服電機(2215)與本裝置的地基之間設(shè)置有固定式支撐架(2478)，固定式支 撐架(2478)能把氣隙間距和耦合面積調(diào)節(jié)機構(gòu)，整體支撐著而且不影響永磁耦合組件、氣 隙間距和耦合面積調(diào)節(jié)機構(gòu)和中心短軸或非圓形中心短軸正常工作，固定式支撐架(2478) 還對被動轉(zhuǎn)盤系統(tǒng)機構(gòu)起到支撐和固定的作用；支撐架(2478)上設(shè)置有控制器(2480)，控 制器(2480)由控制刻度盤(2481)、控制旋鈕(2482)、控制器輸入輸出接口 (2483)構(gòu)成， 控制器內(nèi)部還包含電機電源單元、電機控制單元或PLC可編程控制器及其相適配的外圍器 件和組件等；本實施例是一種全自動刻度盤式永磁耦合調(diào)速裝置，控制器(2480)在設(shè)定操 作下為直線伺服電機(2215)提供電源和控制信號，直線伺服電機(2215)驅(qū)動輸出筒形軸 (2216)做直線位移傳動，帶動隔離軸承內(nèi)套(2213)做直線位移傳動，從而達到無級調(diào)節(jié)磁 扭矩和負載轉(zhuǎn)速的目的；固定式支撐架(2478)還對被動轉(zhuǎn)盤系統(tǒng)機構(gòu)起到支撐和固定的 作用。圖11中還給出了轉(zhuǎn)盤力矩傳輸滑杠(2166和2167)及其對應轉(zhuǎn)盤上的過孔(2165)， 安裝到轉(zhuǎn)盤(2060、2061)上、滑杠軸孔及其軸套(2169、2168)設(shè)置到中心轉(zhuǎn)盤(2090)上的 一種設(shè)計方案，而且它的長短可根據(jù)需求進行設(shè)計。實施例6如圖12和圖13所示，大體上與實施例3相同，參見實施例3，二者不同之處在于 氣隙間距和耦合面積調(diào)節(jié)機構(gòu)中的轉(zhuǎn)盤隔離軸承內(nèi)套及使其做直線位移傳動的機構(gòu)有所 不同，本實施例的氣隙間距和耦合面積調(diào)節(jié)機構(gòu)為自動無級調(diào)節(jié)機構(gòu)，它的轉(zhuǎn)盤隔離軸承 內(nèi)套設(shè)計為帶內(nèi)滾動絲筒(2724)的隔離軸承內(nèi)套(2713)，使隔離軸承內(nèi)套(2713)做直線 位移傳動的機構(gòu)設(shè)計成由套裝在中心短軸(2620)上的盤型旋轉(zhuǎn)伺服電機(2725)及其輸 出筒形轉(zhuǎn)軸(2726)、輸出筒形轉(zhuǎn)軸(2726)的外端部設(shè)置有與隔離軸承內(nèi)套(2713)上的內(nèi) 滾動絲筒(2724)相適配的外滾珠絲筒(2729)、筒形輸出軸(2726)的隔離軸承(2727)以 及旋轉(zhuǎn)伺服電機(2725)控制器(2980)構(gòu)成，隔離軸承內(nèi)套(2713)通過其上的內(nèi)滾動絲 筒(2724)與盤型旋轉(zhuǎn)伺服電機(2725)的筒形輸出轉(zhuǎn)軸(2726)上的外滾珠絲筒(2729)相 嚙合聯(lián)接；在旋轉(zhuǎn)伺服電機(2725)與本裝置的地基之間設(shè)置有固定式支撐架(2978)，支撐 架(2978)上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)伺服電機(2725)控制器(2980)，控制器(2980)由數(shù)字顯示單元 (2984)、鍵盤單元(2985)、控制器輸入輸出接口(2983)、控制器外殼等組成，控制器(2980) 內(nèi)部還包含電機電源單元、電機控制單元或嵌入式單片機系統(tǒng)單元等；本實施例是一種全 自動數(shù)字式永磁耦合調(diào)速裝置，控制器(2980)在設(shè)定操作下為旋轉(zhuǎn)伺服電機(2725)提供 電源和控制信號，旋轉(zhuǎn)伺服電機(2725)驅(qū)動輸出筒形轉(zhuǎn)軸(2726)做旋轉(zhuǎn)傳動，通過滾動絲 筒副(2729、2724)帶動隔離軸承內(nèi)套(2713)做直線位移傳動，從而達到無級調(diào)節(jié)磁扭矩和 負載轉(zhuǎn)速的目的；固定式支撐架(2978)還對被動轉(zhuǎn)盤系統(tǒng)機構(gòu)起到支撐和固定的作用。實施例7如圖14和圖15所示，基本上與實施例5相同，二者不同之處在于氣隙間距和耦合 面積調(diào)節(jié)機構(gòu)中的背靠背相鄰永磁耦合轉(zhuǎn)盤的聯(lián)動機構(gòu)的不同，本實施例中采用的是轉(zhuǎn)盤 聯(lián)動圓柱形齒條齒輪副結(jié)構(gòu)，它由兩副相對固定在背靠背相鄰轉(zhuǎn)盤端壁(3060、3061)上的齒條(3153和3154、3155和3156)、對應適配的齒條過孔(3157,3158)及中心轉(zhuǎn)盤(3090) 上的齒條齒輪副傳動齒輪(3115、3116)組件構(gòu)成，當轉(zhuǎn)盤隔離軸承外套(3212)及轉(zhuǎn)盤端壁 (3060)在直線伺服電機(3215)驅(qū)動下做直線位移傳動時，帶動轉(zhuǎn)盤端壁(3060)上的齒條 (3153,3155)也做相應的直線位移傳動，齒條(3153,3155)分別帶動傳動齒輪(3115,3116) 轉(zhuǎn)動，傳動齒輪(3115、3116)再分別帶動轉(zhuǎn)盤端壁(3061)上的齒條(3154、3156)及其轉(zhuǎn)盤 端壁(3061)做相向或相反方向的直線位移運動，使背靠背設(shè)置的永磁耦合組件中的氣隙 磁場間距同時得到相同的調(diào)節(jié)，從而達到無級調(diào)節(jié)磁扭矩和負載軸或負載轉(zhuǎn)速的目的。本 實施例的其它機械系統(tǒng)的工作原理和結(jié)構(gòu)闡述參見實施例5，只不過相對應的部件標號增 加1000即可。另外，本實施例是一種全自動智能型永磁調(diào)速裝置。在直線伺服電機(3215)與本 裝置的地基之間設(shè)置有固定式支撐架(3478)，支撐架(3478)上設(shè)置有智能控制器(3480)， 從外部看智能控制器(3480)，它由圖文顯示器單元(3484)、鍵盤單元(3485)、輸入輸出接 口組件(3492)、傳感器及控制接線端子(3494)等構(gòu)成，如圖15所示為智能控制器(3480) 的電路構(gòu)成及工作原理框圖，它由嵌入式微處理器單元、圖文顯示器單元、鍵盤單元、位移 傳感器及其接口單元、主動軸轉(zhuǎn)速傳感器及其接口單元、被動軸轉(zhuǎn)速傳感器及其接口單元、 用于監(jiān)測發(fā)熱轉(zhuǎn)盤或部件溫度的溫度傳感器及其接口單元、冷卻液位傳感器接口單元、多 路開關(guān)量輸入輸出接口單元、多路模擬量輸入輸出接口單元、通用或非標數(shù)據(jù)通訊接口組 件、傳感器及控制接線端子單元、電機電源單元、控制器電源電路及控制器外殼等構(gòu)成，控 制器電源電路為控制器中的每個電路單元提供工作電源，電機電源單元為適配的伺服電機 提供驅(qū)動電源和控制信號；嵌入式微處理器通過對上述直接的或間接的系統(tǒng)工作狀態(tài)傳 感信號和數(shù)據(jù)的采集、計算和分析，結(jié)合存儲的系統(tǒng)參數(shù)和歷史數(shù)據(jù)、實時操作命令和接口 通訊數(shù)據(jù)，使智能控制器具有系統(tǒng)自檢、工作狀態(tài)自學習和自適應、工作狀態(tài)實時監(jiān)控、事 件獲取及應急處理、故障報警及人性化的人機操作界面等功能，控制和驅(qū)動適配的伺服電 機智能化工作，使永磁調(diào)速裝置成為先進的、魯棒化的、智能化的傳動軸耦合驅(qū)動和調(diào)速系 統(tǒng)。實施例8如圖16和圖17所示，它是由以“鍋箅式電樞盤-—軸向磁場永磁體盤”依次順序 布設(shè)三組鍋箅式電樞永磁耦合組件(3501和3535、3502和3536、3503和3537)和三組徑 向磁場鼠籠式電樞永磁耦合組件構(gòu)成的轉(zhuǎn)筒型結(jié)構(gòu)的傳動軸永磁耦合器。主動永磁耦合轉(zhuǎn) 盤聯(lián)軸機構(gòu)由外轉(zhuǎn)筒壁(3572)，外轉(zhuǎn)筒端壁(3570)構(gòu)成，外轉(zhuǎn)筒端壁(3570)與主動軸聯(lián) 軸節(jié)(3810)相聯(lián)接；被動永磁耦合轉(zhuǎn)盤聯(lián)軸機構(gòu)由轉(zhuǎn)盤端壁(3560、3561、3562)、轉(zhuǎn)盤端壁 上的四方軸軸孔(3630、3631、3632)及其一體化轉(zhuǎn)盤四方軸軸套(3638)及四方形中心短 軸(3625)構(gòu)成，四方形中心短軸(3625)的外端與適配的被動軸聯(lián)軸節(jié)(3811)相聯(lián)接；氣 隙間距和耦合面積調(diào)節(jié)機構(gòu)為自動無級調(diào)節(jié)機構(gòu)，它由四方中心短軸(3625)、轉(zhuǎn)盤隔離軸 承(3711)、與轉(zhuǎn)盤四方軸軸套(3638、3712)做成一體化的并套裝在四方中心短軸(3625) 四方形段(3627)上、帶電機軸聯(lián)接安裝孔(3714)的隔離軸承內(nèi)套(3713)、設(shè)置在四方中 心短軸(3625)上方一側(cè)的直線伺服電機(3715)及智能控制器(3980)構(gòu)成，直線伺服電 機(3715)的輸出拉桿軸(3716)與隔離軸承內(nèi)套(3713)相聯(lián)接，直線伺服電機(3715)安 裝在固定支撐架(3978)上，隔離軸承外套(3712)與地基之間設(shè)置左右擺動式支撐架/桿(3977)，直線伺服電機(3715)和固定式支撐架(3978)與中心短軸圓形段(3626)之間由隔 離軸承(3717)進行隔離，固定支撐架(3978)的中部適當位置設(shè)置有智能控制器(3980)， 智能控制器(3980)的原理及組成同實施例7中的一樣；在最左邊的外轉(zhuǎn)筒的端壁(3503) 上設(shè)置風葉散熱器(3760)，在外轉(zhuǎn)筒端壁(3501、3502)背側(cè)設(shè)置轉(zhuǎn)筒組合式綜合技術(shù)散熱 組件(3775、3776)，它由旋轉(zhuǎn)熱導管(3777、3778)和相適配的散熱片構(gòu)成，每一根旋轉(zhuǎn)熱導 管的吸熱段分別鑲嵌在發(fā)熱的外轉(zhuǎn)筒端壁(3501、3502)上，通過輸送段把熱量引導轉(zhuǎn)子筒 外側(cè)，在旋轉(zhuǎn)熱導管的冷卻段設(shè)置散熱片，可大大提高散熱效率，同時可把不方便安裝散熱 組件的熱量引到適合散熱的地方進行散熱處理；圖16是本實施例拆卸掉一體化組裝機構(gòu) 的剖切示意圖。氣隙間距和耦合面積調(diào)節(jié)機構(gòu)的工作原理控制器控制并驅(qū)動直線伺服電 機(3715)工作，伺服電機的輸出軸(3716)做左右直線運動，輸出軸(3716)帶動隔離軸承 內(nèi)套(3713)在中心短軸圓形段(3626)上左右滑動，同時帶動轉(zhuǎn)盤隔離軸承(3711)和一體 化的隔離軸承外套(3712)在四方中心短軸(3625)四方形段(3627)上左右滑動，隔離軸承 外套(3712)帶動永磁體轉(zhuǎn)盤(3535、3536、3537)做相應的左右位移、永磁耦合組件中的氣 隙磁場間距得到相應的調(diào)節(jié)，從而達到無級調(diào)節(jié)磁扭矩和負載軸或負載轉(zhuǎn)速的目的；在工 作過程中永磁體轉(zhuǎn)盤(3535、3536、3537)通過一體化的隔離軸承外套(3712)與四方中心短 軸(3625)的四方形段(3627)適配完成磁扭矩傳輸功能。實施例9如圖18和圖19所示，它是由一個內(nèi)轉(zhuǎn)筒(4050)和一個外轉(zhuǎn)筒(4070)相互嵌套 構(gòu)成的筒型結(jié)構(gòu)的傳動軸永磁耦合器。設(shè)置有一組由鍋箅式電樞盤(4020)與軸向磁場永 磁體盤(4035)相耦合構(gòu)成軸向磁場鍋箅式電樞永磁耦合組件，還設(shè)有由徑向磁場鼠籠式 電樞盤(4340、4341、4342、4343)分別與徑向磁場永磁體盤(4355、4356)內(nèi)外側(cè)相耦合構(gòu) 成的四組徑向磁場鼠籠式電樞永磁耦合組件；由于三個內(nèi)轉(zhuǎn)筒端壁(4060、4061、4062)之 間是一體的剛性連接，它們左面兩個非圓形軸軸孔軸套(4131、4132)可以不與內(nèi)轉(zhuǎn)筒端壁 (4060)的非圓形軸軸孔軸套(4130)和隔離軸承內(nèi)套(4212)做成一體的，即可推拉一個 內(nèi)轉(zhuǎn)筒端壁(4060)達到同時推拉三個內(nèi)轉(zhuǎn)筒端壁及內(nèi)轉(zhuǎn)筒位移的目的；在內(nèi)轉(zhuǎn)筒的端壁 (4061,4062)上設(shè)置風葉散熱器(4270、4271、4272)及散熱風孔(4273)，在內(nèi)轉(zhuǎn)筒壁(4054) 中及內(nèi)轉(zhuǎn)筒端壁(4060)外側(cè)適配地嵌入和設(shè)置轉(zhuǎn)筒組合式綜合技術(shù)散熱組件(4276、 4275)，它由旋轉(zhuǎn)熱導管(4276)和相適配的散熱片(4275)構(gòu)成，每一根旋轉(zhuǎn)熱導管的吸熱 段分別嵌入發(fā)熱的內(nèi)轉(zhuǎn)筒壁(4054)中，通過輸送段把熱量引導內(nèi)轉(zhuǎn)筒外側(cè)，在旋轉(zhuǎn)熱導管 的冷卻段設(shè)置散熱片(4275)；氣隙磁場的氣隙間距和耦合面積調(diào)節(jié)機構(gòu)的工作原理控制 器控制并驅(qū)動旋轉(zhuǎn)伺服電機(4215)工作，伺服電機的滾動/滑動絲杠輸出軸(4216)做正 反旋轉(zhuǎn)運動，滾動/絲杠輸出軸(4216)與隔離軸承外套(4213)上設(shè)置的滾動/滑動絲杠螺 母適配傳動，帶動隔離軸承外套(4213)左右滑動，同時帶動轉(zhuǎn)盤隔離軸承(4211)和隔離軸 承內(nèi)套(4212)在四方中心短軸(4125)四方形段(4127)上左右滑動，隔離軸承內(nèi)套(4212) 帶動內(nèi)轉(zhuǎn)筒(4050)做相應的左右位移、永磁耦合組件中的氣隙磁場間距和耦合面積得到 相應的調(diào)節(jié)，從而達到無級調(diào)節(jié)磁扭矩和負載軸或負載轉(zhuǎn)速的目的；在工作過程中內(nèi)轉(zhuǎn)筒 通過非圓形軸軸孔軸套(4131、4132)和隔離軸承內(nèi)套(4212)與四方中心短軸(4125)的四 方形段(4127)適配完成磁扭矩傳輸功能。實施例10
如圖20和圖21所示，本實施例與實施例2具有同樣的永磁耦合組件構(gòu)成及結(jié) 構(gòu)，不同之處在于氣隙間距和耦合面積調(diào)節(jié)機構(gòu)方面，它為自動無級調(diào)節(jié)機構(gòu)，其構(gòu)成及 其工作機理是兩套能使背靠背轉(zhuǎn)盤相向或相反方向聯(lián)動的橫式轉(zhuǎn)盤聯(lián)動凸輪槽撥桿副 (4662、4618、4664、4665、4565、4566 及 4663、4619)、轉(zhuǎn)盤力矩傳輸滑杠(4666,4667),內(nèi) 轉(zhuǎn)筒的端壁(4560、4561)上的滑杠孔軸套(4595、4596)、中心短軸(4620)、轉(zhuǎn)盤隔離軸承 (4711)、與端壁(4560)相聯(lián)接的隔離軸承外套、帶凸輪槽(4714)的隔離軸承內(nèi)套(4713)、 帶有與凸輪槽(4714)配合的并使其內(nèi)套(4713)做直線位移傳動的凸輪(4716)和傳動 齒輪(4720)的凸輪套筒(4721)、凸輪套筒(4721)的隔離軸承(4717)、設(shè)置在中心短軸 (4620)上方一側(cè)的旋轉(zhuǎn)伺服電機(4715)、伺服電機(4715)的輸出軸上設(shè)置與凸輪套筒 (4721)上的傳動齒輪(4720)相適配嚙合傳動的齒輪(4719)、伺服電機(4715)安裝在固定 支撐架(4978)上，伺服電機(4715)和固定式支撐架(4978)與中心短軸(4620)之間由隔 離軸承(4718)進行隔離，伺服電機的輸出軸齒輪(4719)做正反旋轉(zhuǎn)運動，帶動凸輪套筒 (4721)上的傳動齒輪(4720)并使凸輪套筒(4721)和凸輪(4716)做反正旋轉(zhuǎn)運動，凸輪 (4716)帶動設(shè)有凸輪槽(4714)的隔離軸承內(nèi)套(4713)、轉(zhuǎn)盤隔離軸承(4711)及與之相聯(lián) 的轉(zhuǎn)盤(4560)做左右直線位移運動，轉(zhuǎn)盤(4560)通過橫式轉(zhuǎn)盤聯(lián)動凸輪槽撥桿副使對應 適配的相鄰背靠背設(shè)置的轉(zhuǎn)盤(4561)同時做相向或相反方向聯(lián)動，使永磁耦合組件中的 氣隙磁場間距和耦合面積得到相應的調(diào)節(jié)，從而達到無級調(diào)節(jié)磁扭矩和負載軸或負載轉(zhuǎn)速 的目的。實施例11如圖22所示，本實施例與實施例10基本相同，不同之處在于氣隙間距和耦合面 積調(diào)節(jié)機構(gòu)中由兩套能使背靠背轉(zhuǎn)盤相向或相反方向聯(lián)動的縱式轉(zhuǎn)盤聯(lián)動滑桿撥叉副 (5065、5066、5118、5067、5068)代替了橫式轉(zhuǎn)盤聯(lián)動凸輪槽撥桿副，工作機理參見上述各個 實施例及實施例10。實施例12如圖23和圖24所示，本實施例中的永磁組件布設(shè)和組成結(jié)構(gòu)與實施例9基本相 同，不同之處在于本實施例的內(nèi)轉(zhuǎn)筒(6050)的端壁與外轉(zhuǎn)筒筒壁(6072)的端部(6086) 之間、內(nèi)轉(zhuǎn)筒(6050)的筒壁(6053)的端部與外轉(zhuǎn)筒端壁(6080)的外緣(6088)之間 各增設(shè)了一組軸向磁場鍋箅式永磁耦合組件(6011和6036、6010和6035)，用交直軸電 機(6215)—齒輪(6220)齒條(6219)傳動調(diào)節(jié)組件取代了實施例9中的平行軸電機 (4215)—滾動/滑動絲杠副(4216、4219)傳動調(diào)節(jié)組件，本實施例去掉了散熱機構(gòu)。工作 機理參考上述各實施例。實施例13如圖25和圖26所示，本實施例中的永磁組件布設(shè)和組成結(jié)構(gòu)與實施例8基本 相同，不同之處在于本實施例的采用實施例5中介紹的盤型直線伺服電機結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)組 件，即用盤型直線伺服電機(7215)、筒形輸出軸(7216)內(nèi)軸套(7219)的隔離軸承(7217、 7218)以及直線伺服電機(7215)控制器(7480)取代了實施例8中的直線伺服電機(3715) 及輸出拉桿軸(3716)組件，筒形輸出軸(7216)與隔離軸承內(nèi)套(7213)相聯(lián)接；另一個不 同點是，本實施例的圖25所示，在主動轉(zhuǎn)盤系的筒壁(7282)與被動轉(zhuǎn)盤系的隔離軸承外套 (7212)之間設(shè)置了一體化組裝機構(gòu)(7312、7313、7314)，設(shè)備安裝完成過程中卸掉一體化
25組裝機構(gòu)(7312、7313、7314)即可。工作機理參考上述各實施例。上述實施例1至13僅僅給出了本發(fā)明技術(shù)方案的幾個特例結(jié)構(gòu)的具體實施例， 試圖說明本發(fā)明可以排列組合出很多種不同結(jié)構(gòu)的方案，還可構(gòu)建出很多個具體的、簡單 的或復雜的產(chǎn)品技術(shù)方案進行實施，比如在實際的設(shè)計中為了秉承軸對稱原則，在實施中 只會設(shè)置一種對稱結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)盤力矩傳輸滑杠結(jié)構(gòu)，而不會是像實施例5中給出的有長有短的 不對稱的轉(zhuǎn)盤力矩傳輸滑杠結(jié)構(gòu)設(shè)計，實施例圖示是為了減少方案闡述篇幅又能說明設(shè)計 思想而為之；又如，加上各種適配外殼、防塵罩或支架做成水平或立式安裝方式的應用實施 例；加上散熱組件，甚至再增加上水冷系統(tǒng)等應用實施例可依據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案給出很多 實施例；再如，采用各種各類不同的系統(tǒng)狀態(tài)傳感器，也可衍生出很多實施例，而且單說位 移傳感器就有很多種，也可采用內(nèi)置有光柵位移傳感器或位移編碼器的伺服電機等等。另 外，為了說明或指出某一結(jié)構(gòu)或部件的設(shè)計方案的多樣性及闡述的方便，本《說明書》和本 案的《權(quán)利要求書》案中多處使用了標點符號“/”，它代表“或者”的意思。本發(fā)明并不局限于所給出的實施例，但它們可起到舉一反三、拋磚引玉的目的，可 為具體的更多的產(chǎn)品系列型號的設(shè)計提供技術(shù)方案，只要其它的任何未背離本發(fā)明技術(shù)方 案的實質(zhì)所作的改變、修飾、替代、組合及簡化，都應受到本發(fā)明專利的權(quán)利約束和保護之 內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種可調(diào)節(jié)電磁扭矩的筒型傳動軸永磁耦合器，其特征在于，它為轉(zhuǎn)筒型或轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn) 筒復合型結(jié)構(gòu)，由至少一組軸向磁場永磁耦合組件或/和徑向磁場永磁耦合組件、至少一 副與永磁耦合組件中的主動轉(zhuǎn)盤相適配的主動永磁耦合轉(zhuǎn)盤聯(lián)軸機構(gòu)和對應的主動軸聯(lián) 軸節(jié)、至少一副與永磁耦合組件中的被動永磁耦合轉(zhuǎn)盤相適配的被動永磁耦合轉(zhuǎn)盤聯(lián)軸機 構(gòu)和對應的被動軸聯(lián)軸節(jié)、一副永磁耦合轉(zhuǎn)盤氣隙間距和耦合面積調(diào)節(jié)機構(gòu)以及一副使系 統(tǒng)成一體化整體結(jié)構(gòu)以便包裝運輸和安裝用的一體化組裝機構(gòu)組成，軸向磁場永磁耦合組 件為軸向磁場鍋箅式電樞永磁耦合組件，徑向磁場永磁耦合組件為徑向磁場鼠籠式電樞永 磁耦合組件，永磁耦合組件中的主動轉(zhuǎn)盤通過相適配的主動永磁耦合轉(zhuǎn)盤聯(lián)軸機構(gòu)與對應 的主動軸聯(lián)軸節(jié)相聯(lián)接，永磁耦合組件中的被動永磁耦合轉(zhuǎn)盤通過相適配的被動轉(zhuǎn)盤聯(lián)軸 機構(gòu)與對應的被動軸連軸節(jié)相聯(lián)接，在主動轉(zhuǎn)盤及其相關(guān)聯(lián)的聯(lián)軸機構(gòu)上或者在被動轉(zhuǎn)盤 及其相關(guān)聯(lián)的聯(lián)軸機構(gòu)上設(shè)置適配的永磁耦合轉(zhuǎn)盤氣隙間距和耦合面積調(diào)節(jié)機構(gòu)，設(shè)備出 廠包裝、運輸與安裝過程中在主動轉(zhuǎn)盤及其相關(guān)聯(lián)的聯(lián)軸機構(gòu)與被動轉(zhuǎn)盤及其相關(guān)聯(lián)的聯(lián) 軸機構(gòu)之間設(shè)置一體化組裝機構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)節(jié)電磁扭矩的筒型傳動軸永磁耦合器，其特征在于， 所述的軸向磁場永磁耦合組件中的兩個相互適配的氣隙磁場耦合盤呈圓盤或圓環(huán)盤平面 對立狀結(jié)構(gòu)，其中的軸向磁場永磁體盤由圓盤或圓環(huán)盤狀的永磁體安裝盤和相適配的至少 一個永磁體或永磁體組構(gòu)成，一個永磁體組中的相鄰永磁體在其圓盤或圓環(huán)盤狀的安裝盤 的圓環(huán)周上呈軸向N、S極性交錯地布設(shè)，軸向磁場永磁體盤與適配的軸向磁場鍋箅式電樞 盤耦合構(gòu)成軸向磁場鍋箅式電樞永磁耦合組件，所述的徑向磁場永磁耦合組件中的兩個相 互適配的氣隙磁場耦合盤呈圓筒盤或圓管盤嵌套狀結(jié)構(gòu)，其中的徑向磁場永磁體盤由圓筒 盤或圓管盤狀的永磁體安裝盤和相適配的至少一個永磁體或永磁體組構(gòu)成，一個永磁體組 中的相鄰永磁體在其圓筒盤或圓管盤狀的安裝盤的圓周上呈徑向N、S極性交錯地布設(shè)，徑 向磁場永磁體盤與適配的徑向磁場鼠籠式電樞盤耦合構(gòu)成徑向磁場鼠籠式電樞永磁耦合 組件。
3.如權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)節(jié)電磁扭矩的筒型傳動軸永磁耦合器，其特征在于， 所述的主動永磁耦合轉(zhuǎn)盤聯(lián)軸機構(gòu)由用于安裝永磁耦合組件中的主動永磁耦合轉(zhuǎn)盤的機 籠壁、機籠端壁、轉(zhuǎn)筒壁、轉(zhuǎn)筒端壁中的至少之一、并與對應的主動軸聯(lián)軸節(jié)相適配連接的 部件或聯(lián)合組件構(gòu)成，在主動永磁耦合轉(zhuǎn)盤與主動軸聯(lián)軸節(jié)之間由主動永磁耦合轉(zhuǎn)盤聯(lián)軸 機構(gòu)形成連接、支撐、力矩傳輸和傳動結(jié)構(gòu)，所述的被動永磁耦合轉(zhuǎn)盤聯(lián)軸機構(gòu)由用于安裝 永磁耦合組件中的被動永磁耦合轉(zhuǎn)盤的端壁、端壁上的非圓形軸孔及其軸套、非圓形中心 短軸、力矩傳輸滑杠、中心轉(zhuǎn)盤及其聯(lián)軸節(jié)和中心短軸部件或組件中的至少之一、并與對應 的被動軸聯(lián)軸節(jié)相適配連接的部件或聯(lián)合組件構(gòu)成，在被動永磁耦合轉(zhuǎn)盤與被動軸聯(lián)軸節(jié) 之間由被動永磁耦合轉(zhuǎn)盤聯(lián)軸機構(gòu)形成連接、支撐、力矩傳輸和傳動結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)節(jié)電磁扭矩的筒型傳動軸永磁耦合器，其特征在于， 所述的被動永磁耦合轉(zhuǎn)盤聯(lián)軸機構(gòu)由用于安裝永磁耦合組件中的被動永磁耦合轉(zhuǎn)盤的機 籠壁、機籠端壁、轉(zhuǎn)筒壁、轉(zhuǎn)筒端壁中的至少之一、并與對應的被動軸聯(lián)軸節(jié)相適配連接的 部件或聯(lián)合組件構(gòu)成，在被動永磁耦合轉(zhuǎn)盤與被動軸聯(lián)軸節(jié)之間由被動永磁耦合轉(zhuǎn)盤聯(lián)軸 機構(gòu)形成連接、支撐、力矩傳輸和傳動結(jié)構(gòu)，所述的主動永磁耦合轉(zhuǎn)盤聯(lián)軸機構(gòu)由用于安裝 永磁耦合組件中的主動永磁耦合轉(zhuǎn)盤的端壁、端壁上的非圓形軸孔及其軸套、非圓形中心短軸、力矩傳輸滑杠、中心轉(zhuǎn)盤及其聯(lián)軸節(jié)和中心短軸部件或組件中的至少之一、并與對應 的主動軸聯(lián)軸節(jié)相適配連接的部件或聯(lián)合組件構(gòu)成，在主動永磁耦合轉(zhuǎn)盤與主動軸聯(lián)軸節(jié) 之間由主動永磁耦合轉(zhuǎn)盤聯(lián)軸機構(gòu)形成連接、支撐、力矩傳輸和傳動結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的一種可調(diào)節(jié)電磁扭矩的筒型傳動軸永磁耦合器，其特 征在于，所述的永磁耦合轉(zhuǎn)盤氣隙間距和耦合面積調(diào)節(jié)機構(gòu)為離心式調(diào)節(jié)機構(gòu)，它有四種 供分別實施的結(jié)構(gòu)，其一是由至少一副門閂式彈簧離心鎖機構(gòu)、被動永磁耦合轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒 端壁上的非圓形軸孔軸套及相適配的帶有限位機構(gòu)的非圓形中心短軸組件構(gòu)成，其二是由 至少一副門閂式彈簧離心鎖機構(gòu)、中心短軸組件、中心轉(zhuǎn)盤和被動永磁耦合轉(zhuǎn)盤力矩傳輸 滑杠組件構(gòu)成，其三是由至少一副彈簧離心銷、被動永磁耦合轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁上的非圓形 軸孔軸套及相適配的帶有限位機構(gòu)的非圓形中心短軸組件構(gòu)成，其四是由至少一副彈簧離 心銷、中心短軸組件、中心轉(zhuǎn)盤和被動永磁耦合轉(zhuǎn)盤力矩傳輸滑杠組件構(gòu)成，彈簧離心銷安 裝在筒壁上、機籠壁上、中心轉(zhuǎn)盤上、轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁上、非圓形中心短軸上或中心短軸上 的適當位置，門閂式彈簧離心鎖機構(gòu)的門閂和彈簧離心鎖分別安裝在永磁耦合組件的背靠 背的兩個被動永磁耦合轉(zhuǎn)盤的對應位置或者被動永磁耦合轉(zhuǎn)盤與中心轉(zhuǎn)盤相對應的位置， 并設(shè)置成能通過傳動軸啟動或堵轉(zhuǎn)過程中轉(zhuǎn)速狀態(tài)的不同引起彈簧離心銷或彈簧離心鎖 處于不同限位位置狀態(tài)而使永磁耦合氣隙間距和耦合面積自動進行階梯式調(diào)整的結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的一種可調(diào)節(jié)電磁扭矩的筒型傳動軸永磁耦合器，其特 征在于，所述的永磁耦合轉(zhuǎn)盤氣隙間距和耦合面積調(diào)節(jié)機構(gòu)為無級調(diào)節(jié)機構(gòu)，它有六種供 分別實施的結(jié)構(gòu)，其一是由背靠背相鄰永磁耦合轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒的聯(lián)動機構(gòu)、中心短軸、轉(zhuǎn)盤/ 轉(zhuǎn)筒隔離軸承、與相適配轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁相聯(lián)的轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒隔離軸承外套或內(nèi)套、帶凸輪 槽的轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒隔離軸承對應內(nèi)套或外套、帶與凸輪槽配合的并使其內(nèi)套或外套做直線位 移傳動的凸輪和繞軸轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)桿或調(diào)節(jié)手柄的凸輪套筒、凸輪套筒的軸隔離軸承及適配的 擺動支架組件和/或適配的固定支架組件構(gòu)成，其二是由背靠背相鄰永磁耦合轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒 的聯(lián)動機構(gòu)、中心短軸、轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒隔離軸承、與相適配轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁相聯(lián)的轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒 隔離軸承外套或內(nèi)套、帶滾動/滑動絲母筒的轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒隔離軸承對應內(nèi)套或外套、帶與絲 母筒配合的并使絲母筒做直線位移傳動的滾動/滑動絲母筒螺絲和繞軸轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)桿或調(diào) 節(jié)手柄的絲母套筒、絲母套筒的軸隔離軸承及適配的擺動支架組件和/或適配的固定支架 組件構(gòu)成，其三是由永磁耦合轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁上的非圓形軸孔和軸套、非圓形中心短軸、轉(zhuǎn) 盤/轉(zhuǎn)筒隔離軸承、與相適配轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁或其上非圓形軸套相聯(lián)接的轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒隔離 軸承外套或內(nèi)套、帶凸輪槽的轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒隔離軸承對應內(nèi)套或外套、帶與凸輪槽配合的并 使其做直線位移傳動的凸輪和繞軸轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)桿或調(diào)節(jié)手柄的凸輪套筒、凸輪套筒的軸隔離 軸承及適配的擺動支架組件和/或適配的固定支架組件構(gòu)成，其四是由永磁耦合轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn) 筒端壁上的非圓形軸孔和軸套、非圓形中心短軸、轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒隔離軸承、與相適配轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn) 筒端壁或其上非圓形軸套相聯(lián)接的轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒隔離軸承外套或內(nèi)套、帶滾動/滑動絲母筒 的轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒隔離軸承對應內(nèi)套或外套、帶與絲母筒配合的并使其做直線位移傳動的滾動 /滑動絲母筒螺絲和繞軸轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)桿或調(diào)節(jié)手柄的絲母套筒、絲母套筒的軸隔離軸承及適 配的擺動支架組件和/或適配的固定支架組件構(gòu)成，其五是由背靠背相鄰永磁耦合轉(zhuǎn)盤/ 轉(zhuǎn)筒的聯(lián)動機構(gòu)、中心短軸、轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒隔離軸承、與相適配轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁相聯(lián)接的轉(zhuǎn)盤 /轉(zhuǎn)筒隔離軸承外套或內(nèi)套，帶凸輪、齒條或絲杠螺母的轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒隔離軸承對應內(nèi)套或外套，布設(shè)在傳動軸一側(cè)并與轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒隔離軸承內(nèi)套或外套對應適配的設(shè)置有凸輪直線位 移傳動機構(gòu)、齒條直線位移傳動機構(gòu)或者絲杠螺母直線位移傳動機構(gòu)和與其適配的調(diào)節(jié)桿 或調(diào)節(jié)手柄的驅(qū)動機構(gòu)組件及適配的擺動支架組件和/或適配的固定支架組件構(gòu)成，其六 是由永磁耦合轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁上的非圓形軸孔和軸套、非圓形中心短軸、轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒隔離軸 承、與相適配轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁或其上非圓形軸套相聯(lián)接的轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒隔離軸承外套或內(nèi)套， 帶凸輪、齒條或絲杠螺母的轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒隔離軸承對應內(nèi)套或外套，布設(shè)在傳動軸一側(cè)并與 轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒隔離軸承內(nèi)套或外套對應適配的設(shè)置有凸輪直線位移傳動機構(gòu)、齒條直線位移 傳動機構(gòu)或者絲杠螺母直線位移傳動機構(gòu)和與其適配的調(diào)節(jié)桿或調(diào)節(jié)手柄的驅(qū)動機構(gòu)組 件及適配的擺動支架組件和/或適配的固定支架組件構(gòu)成，所述的背靠背相鄰永磁耦合轉(zhuǎn) 盤/轉(zhuǎn)筒的聯(lián)動機構(gòu)有五種供分別實施的結(jié)構(gòu)，之一是滾動/滑動絲杠副結(jié)構(gòu)，它由至少一 副轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒聯(lián)動滾動/滑動絲杠、轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁上的聯(lián)動滾動/滑動螺母及相適配的 中心轉(zhuǎn)盤上的滾動/滑動絲杠副支撐軸承構(gòu)成，之二是轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒聯(lián)動圓柱形或條型齒條 齒輪副結(jié)構(gòu)，它由至少一副相對固定在背靠背相鄰轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁上的齒條、對應適配的 齒條過孔及中心轉(zhuǎn)盤上的齒條齒輪副傳動齒輪組件構(gòu)成，之三是橫式轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒聯(lián)動凸輪 槽撥桿副結(jié)構(gòu)，它由至少一副固定在兩個轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁上的凸輪、安裝在中心轉(zhuǎn)盤上的 兩端設(shè)置有凸輪槽的并與轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁上的凸輪相適配的橫式轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒聯(lián)動凸輪槽撥 桿構(gòu)成，之四是縱式轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒聯(lián)動滑桿撥叉副結(jié)構(gòu)，它由至少一副固定在轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁 上的滑槽或滑桿、安裝在中心轉(zhuǎn)盤上的兩端設(shè)置有滑動凸輪或桿孔并與轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁上 的滑槽或滑桿相適配的縱式轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒聯(lián)動滑桿撥叉構(gòu)成，之五是轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒力矩傳輸滑 杠結(jié)構(gòu)，它由至少一副固定安裝在中心轉(zhuǎn)盤上的轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒力矩傳輸滑杠及與其滑杠相適 配的轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁上的滑孔及滑孔軸套構(gòu)成，所述的非圓形中心短軸有兩種供分別實施 的結(jié)構(gòu)，一種是通體均為非圓形結(jié)構(gòu)軸，另一種是兩節(jié)結(jié)構(gòu)，其中一節(jié)是用于安裝永磁耦合 轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒的非圓形軸，另一節(jié)是圓形軸，所述的擺動支架安裝在系統(tǒng)地基、系統(tǒng)基座或系 統(tǒng)支架與轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒隔離軸承相適配的內(nèi)套或外套之間，所述的固定式支撐架安裝在系統(tǒng) 地基、系統(tǒng)基座或系統(tǒng)支架與傳動軸隔離軸承或伺服電機之間。
7.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的一種可調(diào)節(jié)電磁扭矩的筒型傳動軸永磁耦合器，其特 征在于，所述的永磁耦合轉(zhuǎn)盤氣隙間距和耦合面積調(diào)節(jié)機構(gòu)為自動無級調(diào)節(jié)機構(gòu)，它由無 級調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)、伺服電機及其相關(guān)聯(lián)機構(gòu)、控制器及適配的擺動支架組件和/或適配的固定 支架組件構(gòu)成，有九種供分別實施的結(jié)構(gòu)，其一是由背靠背相鄰永磁耦合轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒的聯(lián) 動機構(gòu)、中心短軸、轉(zhuǎn)盤隔離軸承、與相適配轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁相聯(lián)的轉(zhuǎn)盤隔離軸承外套或內(nèi) 套、帶凸輪槽的轉(zhuǎn)盤隔離軸承對應內(nèi)套或外套、設(shè)有與凸輪槽配合的并使其內(nèi)套或外套做 直線位移傳動的凸輪套筒軸、驅(qū)動凸輪套筒軸做旋轉(zhuǎn)運動的筒型或盤環(huán)型旋轉(zhuǎn)伺服電機、 伺服電機筒軸與中心短軸隔離軸承、控制器及適配的擺動支架組件和/或適配的固定支架 組件，其二是由背靠背相鄰永磁耦合轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒的聯(lián)動機構(gòu)、中心短軸、轉(zhuǎn)盤隔離軸承、與 相適配轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁相聯(lián)的轉(zhuǎn)盤隔離軸承外套或內(nèi)套、帶滾動/滑動絲母筒的轉(zhuǎn)盤隔離 軸承對應內(nèi)套或外套、設(shè)有與絲母筒配合的并使絲母筒做直線位移傳動的滾動/滑動絲母 筒螺絲、驅(qū)動絲母筒螺絲做旋轉(zhuǎn)運動的筒型或盤環(huán)型旋轉(zhuǎn)伺服電機、伺服電機筒軸與中心 短軸隔離軸承、控制器及適配的擺動支架組件和/或適配的固定支架組件構(gòu)成，其三是由 轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒非圓形軸孔和軸套、非圓形中心短軸、轉(zhuǎn)盤隔離軸承、與相適配轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁或其上非圓形軸套相聯(lián)的轉(zhuǎn)盤隔離軸承外套或內(nèi)套、帶凸輪槽的轉(zhuǎn)盤隔離軸承對應內(nèi)套或 外套、設(shè)有與凸輪槽配合的并使其內(nèi)套或外套做直線位移傳動的凸輪套筒軸、驅(qū)動凸輪套 筒軸做旋轉(zhuǎn)運動的筒型或盤環(huán)型旋轉(zhuǎn)伺服電機、伺服電機筒軸與中心短軸隔離軸承、控制 器及適配的擺動支架組件和/或適配的固定支架組件構(gòu)成，其四是由轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒非圓形軸 孔和軸套、非圓形中心短軸、轉(zhuǎn)盤隔離軸承、與相適配轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁或其上非圓形軸套相 聯(lián)的轉(zhuǎn)盤隔離軸承外套或內(nèi)套、帶滾動/滑動絲母筒的轉(zhuǎn)盤隔離軸承對應內(nèi)套或外套、設(shè) 有與絲母筒配合的并使絲母筒做直線位移傳動的滾動/滑動絲母筒螺絲、驅(qū)動絲母筒螺絲 做旋轉(zhuǎn)運動的筒型或盤環(huán)型旋轉(zhuǎn)伺服電機、伺服電機筒軸與中心短軸隔離軸承、控制器及 適配的擺動支架組件和/或適配的固定支架組件構(gòu)成，其五由背靠背相鄰永磁耦合轉(zhuǎn)盤/ 轉(zhuǎn)筒的聯(lián)動機構(gòu)、中心短軸、轉(zhuǎn)盤隔離軸承、與相適配轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁相聯(lián)的轉(zhuǎn)盤隔離軸承 外套或內(nèi)套、帶與直線伺服電機輸出筒軸聯(lián)接螺孔和螺絲的轉(zhuǎn)盤隔離軸承對應內(nèi)套或外 套、設(shè)有與轉(zhuǎn)盤隔離軸承對應內(nèi)套或外套相適配聯(lián)接螺孔并與之相聯(lián)接使其做直線位移傳 動的直線運動筒軸、驅(qū)動筒軸做直線運動的筒型或盤環(huán)型直線伺服電機、直線伺服電機筒 軸與中心短軸隔離軸承、控制器及適配的擺動支架組件和/或適配的固定支架組件構(gòu)成， 其六由轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒非圓形軸孔和軸套、非圓形中心短軸、轉(zhuǎn)盤隔離軸承、與相適配轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn) 筒端壁或其上非圓形軸套相聯(lián)的轉(zhuǎn)盤隔離軸承外套或內(nèi)套、帶與直線伺服電機輸出筒軸聯(lián) 接螺孔和螺絲的轉(zhuǎn)盤隔離軸承對應內(nèi)套或外套、設(shè)有與轉(zhuǎn)盤隔離軸承對應內(nèi)套或外套相適 配的聯(lián)接螺孔并與之相聯(lián)接使其做直線位移傳動的直線運動筒、驅(qū)動筒軸作直線運動的筒 型或盤環(huán)型直線伺服電機、直線伺服電機筒軸與中心短軸隔離軸承、控制器及適配的擺動 支架組件和/或適配的固定支架組件構(gòu)成，其七是由背靠背相鄰永磁耦合轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒的聯(lián) 動機構(gòu)、中心短軸、轉(zhuǎn)盤隔離軸承、與相適配轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁相聯(lián)的轉(zhuǎn)盤隔離軸承外套或內(nèi) 套，帶凸輪、齒條或絲杠螺母的轉(zhuǎn)盤隔離軸承對應內(nèi)套或外套，布設(shè)在傳動軸一側(cè)并與轉(zhuǎn)盤 隔離軸承內(nèi)套或外套對應適配的設(shè)置有使凸輪直線位移傳動機構(gòu)、使齒條直線位移傳動機 構(gòu)或者使絲杠螺母直線位移傳動機構(gòu)的直線伺服電機、旋轉(zhuǎn)伺服電機或直交軸旋轉(zhuǎn)伺服電 機、控制器及適配的擺動支架組件和/或適配的固定支架組件構(gòu)成，其八是由轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒 非圓形軸孔和軸套、非圓形中心短軸、轉(zhuǎn)盤隔離軸承、與相適配轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁或其上非圓 形軸套相聯(lián)的轉(zhuǎn)盤隔離軸承外套或內(nèi)套，帶凸輪、齒條或絲杠螺母的轉(zhuǎn)盤隔離軸承對應內(nèi) 套或外套，布設(shè)在傳動軸一側(cè)并與轉(zhuǎn)盤隔離軸承內(nèi)套或外套對應適配的設(shè)置有使凸輪直線 位移傳動機構(gòu)、使齒條直線位移傳動機構(gòu)或者使絲杠螺母直線位移傳動機構(gòu)的直線伺服電 機、旋轉(zhuǎn)伺服電機或直交軸式伺服電機、控制器適配的擺動支架組件和/或適配的固定支 架組件構(gòu)成，其九是由所述無級調(diào)節(jié)機構(gòu)分別與外部適配的并獨立設(shè)置的傳統(tǒng)型的執(zhí)行機 構(gòu)及其相配的控制器構(gòu)成，無級調(diào)節(jié)機構(gòu)中的調(diào)節(jié)桿或調(diào)節(jié)手柄與適配的執(zhí)行機構(gòu)的輸出 機構(gòu)相聯(lián)接，所述的背靠背相鄰永磁耦合轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒的聯(lián)動機構(gòu)有五種供分別實施的結(jié) 構(gòu)，之一是滾動/滑動絲杠副結(jié)構(gòu)，它由至少一副轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒聯(lián)動滾動/滑動絲杠、轉(zhuǎn)盤/ 轉(zhuǎn)筒端壁上的聯(lián)動滾動/滑動螺母及相適配的中心轉(zhuǎn)盤上的滾動/滑動絲杠副支撐軸承構(gòu) 成，之二是轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒聯(lián)動圓柱形或條型齒條齒輪副結(jié)構(gòu)，它由至少一副相對固定在背靠 背相鄰轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁上的齒條、對應適配的齒條過孔及中心轉(zhuǎn)盤上的齒條齒輪副傳動齒 輪組件構(gòu)成，之三是橫式轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒聯(lián)動凸輪槽撥桿副結(jié)構(gòu)，它由至少一副固定在兩個轉(zhuǎn) 盤/轉(zhuǎn)筒端壁上的凸輪、安裝在中心轉(zhuǎn)盤上的兩端設(shè)置有凸輪槽的并與轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁上的凸輪相適配的橫式轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒聯(lián)動凸輪槽撥桿構(gòu)成，之四是縱式轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒聯(lián)動滑桿撥 叉副結(jié)構(gòu)，它由至少一副固定在轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁上的滑槽或滑桿、安裝在中心轉(zhuǎn)盤上的兩 端設(shè)置有滑動凸輪或桿孔并與轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁上的滑槽或滑桿相適配的縱式轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒聯(lián) 動滑桿撥叉構(gòu)成，之五是轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒力矩傳輸滑杠結(jié)構(gòu)，它由至少一副固定安裝在中心轉(zhuǎn) 盤上的轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒力矩傳輸滑杠及與其滑杠相適配的轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁上的滑孔及滑孔軸套 構(gòu)成，所述的非圓形中心短軸有兩種供分別實施的結(jié)構(gòu)，一種是通體均為非圓形結(jié)構(gòu)軸，另 一種是兩節(jié)結(jié)構(gòu)，其中一節(jié)是用于安裝永磁耦合轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒的非圓形軸，另一節(jié)是圓形軸， 所述的擺動支架安裝在系統(tǒng)地基、系統(tǒng)基座或系統(tǒng)支架與轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒隔離軸承相適配的內(nèi) 套或外套之間，所述的固定式支撐架安裝在系統(tǒng)地基、系統(tǒng)基座或系統(tǒng)支架與傳動軸隔離 軸承或伺服電機之間，所述控制器為刻度盤型控制器、數(shù)顯控制器或智能控制器，刻度盤型 控制器由控制刻度盤、控制旋鈕或按鍵、控制器輸入輸出接口、電機電源單元、電機控制單 元、PLC可編程控制器接口單元及其相適配的控制電路和外圍單路、電源開關(guān)、電源保險及 控制器外殼組成，數(shù)顯控制器由嵌入式微處理器單元、顯示器單元、操作鍵盤單元、控制器 輸入輸出接口、電機電源單元、控制器電源電路單元、電源開關(guān)、電源保險及控制器外殼組 成，智能控制器由嵌入式微處理器、顯示器單元、操作鍵盤單元、至少一路且至少一種傳感 器及其適配的輸入接口、至少一路開關(guān)量輸入/輸出接口單元、至少一路模擬量輸入/輸出 接口單元、至少一個或至少一種通用或非標數(shù)據(jù)通訊接口單元、電機電源單元、控制器電源 電路單元、電源開關(guān)、電源保險及控制器外殼等構(gòu)成，傳感器有四種供配用，第一種是用于 直接或間接檢測永磁耦合氣隙間距和耦合面積的位移傳感器，第二種是用于檢測主動或被 動傳動軸轉(zhuǎn)速的傳感器，第三種是用于傳感永磁耦合組件溫度的溫度傳感器，第四種是用 于傳感冷卻水水位的液位傳感器，通用或非標數(shù)據(jù)通訊接口單元有485接口、現(xiàn)場總線接 口、互聯(lián)網(wǎng)接口、局域網(wǎng)接口、無線通訊接口或?qū)Ｓ梅菢私涌冢糜谒龈鞣N傳感器獲取的 狀態(tài)信息采集和處理、操作鍵盤輸入命令處理、顯示器輸出信息處理、伺服電機電源時序和 幅值處理及所述各種接口單元輸入輸出信息處理并完成系統(tǒng)數(shù)據(jù)計算、事件分析處理和數(shù) 據(jù)存儲的嵌入式微處理器單元分別通過相應數(shù)據(jù)總線與所述各對應單元端口相接駁，控制 器電源電路為控制器中的每個電路單元提供工作電源并與相應單元的電源輸入端相接駁， 受控于嵌入式微處理器單元并為伺服電機提供相適配伺服驅(qū)動電源的伺服電機電源的控 制線通過數(shù)據(jù)總線與嵌入式微處理器單元的相應端口相接駁。
8.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的一種可調(diào)節(jié)電磁扭矩的筒型傳動軸永磁耦合器，其特 征在于，所述的永磁耦合組件的非永磁體轉(zhuǎn)盤的非氣隙磁場耦合的一側(cè)和/或與永磁耦合 組件相聯(lián)接的發(fā)熱部件、發(fā)熱機構(gòu)或發(fā)熱組件上安裝、固定、制作或配裝相適合的散熱器、 散熱片、旋轉(zhuǎn)熱導管散熱器、水冷組件或組合式綜合技術(shù)散熱組件，或者在發(fā)熱部件或組件 上制作設(shè)置、鑲嵌、焊接、嵌入或置入旋轉(zhuǎn)熱導管的吸熱段，通過旋轉(zhuǎn)熱導管的輸送段把熱 量引出到裝置外部適當位置設(shè)置的旋轉(zhuǎn)熱導管冷卻段進行散熱處理，旋轉(zhuǎn)熱導管冷卻段上 設(shè)置散熱片、散熱器或水冷組件，組合式綜合技術(shù)散熱組件是采用三種既風冷技術(shù)部件、旋 轉(zhuǎn)熱導管技術(shù)組件和水冷技術(shù)系統(tǒng)之中至少含有其中兩種技術(shù)結(jié)構(gòu)的綜合散熱組件，在對 應于散熱器或散熱片的散熱通風通道部件上設(shè)置通風口、風孔或散熱介質(zhì)路徑。
9.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的一種可調(diào)節(jié)電磁扭矩的筒型傳動軸永磁耦合器，其特 征在于，所述的一體化組裝機構(gòu)，是指本裝置出場調(diào)試和測試之后安裝的并在本裝置出廠包裝、運輸與安裝過程中安裝在主動轉(zhuǎn)盤及其相關(guān)聯(lián)的聯(lián)軸機構(gòu)與被動轉(zhuǎn)盤及其相關(guān)聯(lián)的 聯(lián)軸機構(gòu)之間的便于整體包裝、運輸和安裝的一體化組裝機構(gòu)，它有五種供分別實施的結(jié) 構(gòu)，其一是設(shè)置在主動軸一側(cè)的主動轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁與被動轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁組件之間的一 體化組裝用螺桿組件，其二是設(shè)置在主動軸一側(cè)的主動轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁與中心短軸組件或 非圓形中心短軸之間的一體化組裝用螺桿組件，其三是是設(shè)置在主動轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒壁或機籠 壁與被動轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒壁組件與主動轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒筒壁之間的一體化組裝用螺桿組件，其四是 設(shè)置在被動軸一側(cè)的被動轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)端壁組件與主動轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端壁之間的一體化組裝用螺 桿組件，其五是設(shè)置在被動軸一側(cè)的中心短軸組件或非圓形中心短軸與主動轉(zhuǎn)盤/轉(zhuǎn)筒端 壁或筒壁之間的一體化組裝用“螺桿聯(lián)接帽”式組件，在輸入聯(lián)軸器及其相連接的部件和輸 出聯(lián)軸器及其相連的部件之間用一體化組裝機構(gòu)組件聯(lián)接固定起來，在設(shè)備安裝之收尾工 作過程中且設(shè)備運行調(diào)試之前再逐一替代或卸掉一體化組裝機構(gòu)組件。
10.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的一種可調(diào)節(jié)電磁扭矩的筒型傳動軸永磁耦合器，其特 征在于，本裝置的外部設(shè)置有防塵罩或設(shè)置具有安全防護和防止磁場泄露的機籠或機殼， 它們只與本裝置最外部的、主動轉(zhuǎn)盤部分和被動轉(zhuǎn)盤部分其中之一相聯(lián)接的組件相聯(lián)接， 或者與適配的散熱組件或散熱系統(tǒng)融合為一體式結(jié)構(gòu)，或者把機籠、機殼或防塵罩設(shè)置或 融合在另外給本裝置、電機或負載設(shè)置的基座或基架、支架或支座上，支架或支座為臥式結(jié) 構(gòu)或者立式結(jié)構(gòu)。
全文摘要
一種可調(diào)節(jié)電磁扭矩的筒型傳動軸永磁耦合器，它為轉(zhuǎn)筒型或轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)筒復合型結(jié)構(gòu)，由至少一組軸向磁場鍋箅式電樞永磁耦合組件或/和徑向磁場鼠籠式電樞永磁耦合組件、至少一副與永磁耦合組件中的主動轉(zhuǎn)盤相適配的主動永磁耦合轉(zhuǎn)盤聯(lián)軸機構(gòu)和對應的主動軸聯(lián)軸節(jié)、至少一副與永磁耦合組件中的被動永磁耦合轉(zhuǎn)盤相適配的被動永磁耦合轉(zhuǎn)盤聯(lián)軸機構(gòu)和對應的被動軸聯(lián)軸節(jié)、一副永磁耦合轉(zhuǎn)盤氣隙間距和耦合面積調(diào)節(jié)機構(gòu)以及一副使系統(tǒng)成一體化整體結(jié)構(gòu)以便包裝運輸和安裝用的一體化組裝機構(gòu)組成。本發(fā)明適用于傳動軸耦合驅(qū)動技術(shù)領(lǐng)域、負載調(diào)速技術(shù)領(lǐng)域及動力拖動領(lǐng)域。
文檔編號H02K49/10GK101997393SQ20091016206
公開日2011年3月30日 申請日期2009年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月11日
發(fā)明者余亞莉, 林貴生 申請人:余亞莉