專利名稱：可調(diào)式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁渦流聯(lián)軸器。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)實(shí)生活中，使用聯(lián)軸器聯(lián)結(jié)的傳動(dòng)軸傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用非常廣泛，幾乎工業(yè)場合及生活中涉及到電機(jī)動(dòng)力傳動(dòng)的領(lǐng)域，都會(huì)使用到聯(lián)軸器的傳動(dòng)軸傳動(dòng)技術(shù)。目前機(jī)械領(lǐng)域中使用的聯(lián)軸器多為機(jī)械式聯(lián)軸器和液力式聯(lián)軸器。機(jī)械式聯(lián)軸器是剛性聯(lián)結(jié)，機(jī)械力傳遞轉(zhuǎn)矩，在安裝過程中，由于存在軸向偏移誤差，會(huì)增加支撐原件的載荷，而徑向偏移誤差將產(chǎn)生突變載荷而引起設(shè)備的高頻振動(dòng)，另外，剛性聯(lián)結(jié)在啟動(dòng)瞬間還會(huì)產(chǎn)生沖擊性載荷。液力耦合器調(diào)速屬于低效調(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(dá)額定功率的30%以上，精度低、線性度差、響應(yīng)慢，啟動(dòng)電流大，裝置大，不適合改造，而且，容易漏液、維護(hù)復(fù)雜、費(fèi)用大，不能滿足提高裝置整體自動(dòng)化水平的需要。磁力耦合聯(lián)軸器應(yīng)用磁力耦合傳動(dòng)技術(shù)，也稱磁渦流聯(lián)軸器，相比較傳動(dòng)的聯(lián)軸器，具有以下的優(yōu)點(diǎn):①節(jié)能效果:259Γ66%;②維護(hù)工作量小，幾乎是免維護(hù)產(chǎn)品，維護(hù)費(fèi)用極低允許有較大的安裝對中誤差(最大可為5mm)，大大簡化了安裝調(diào)試過程；④具有過載保護(hù)功能，從而提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性，完全消除了系統(tǒng)因過載而導(dǎo)致的損壞；⑤提高了電機(jī)的啟動(dòng)能力，減少?zèng)_擊和振動(dòng)，協(xié)調(diào)多機(jī)驅(qū)動(dòng)的負(fù)荷分配調(diào)速型可在電機(jī)轉(zhuǎn)速基本不變的情況下實(shí)現(xiàn)輸出轉(zhuǎn)速的無級(jí)使用壽命長，設(shè)計(jì)壽命為30年，并可延長系統(tǒng)中零部件的使用壽命；⑧易于實(shí)現(xiàn)遙控和自動(dòng)控制，過程控制精確高；⑨結(jié)構(gòu)簡單，適應(yīng)各種惡劣環(huán)境，對環(huán)境友好，不產(chǎn)生污染物，不產(chǎn)生諧波，體積小，安裝方便。目前市場上技術(shù)成熟的磁力稱合聯(lián)軸器產(chǎn)品，如美國麥格納驅(qū)動(dòng)公司的相關(guān)產(chǎn)品，已應(yīng)用于電機(jī)拖動(dòng)領(lǐng)域，是一種有大功率型號(hào)的永磁耦合變速產(chǎn)品。但由于受產(chǎn)品本身結(jié)構(gòu)和技術(shù)方案的局限，產(chǎn)品本身技術(shù)性能仍有很多不足需要改進(jìn)，主要有:①耦合調(diào)速器本身無法自動(dòng)調(diào)節(jié)氣隙間距，需要配備相關(guān)的裝置來實(shí)現(xiàn)氣隙間距的調(diào)節(jié)，以完成調(diào)速功能，相應(yīng)的執(zhí)行裝置的設(shè)計(jì)對產(chǎn)品的性能影響較大；②產(chǎn)品中調(diào)節(jié)氣隙間距的機(jī)械機(jī)構(gòu)有著固有的技術(shù)要求，對成對出現(xiàn)的磁性轉(zhuǎn)盤，間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)大多有著機(jī)構(gòu)多、執(zhí)行可靠性不穩(wěn)定等特點(diǎn)，這些特點(diǎn)影響了聯(lián)軸器應(yīng)用于對調(diào)速精度有較高要求的場合。另外，對于磁渦流聯(lián)軸器而言，兩個(gè)導(dǎo)體盤和兩個(gè)磁盤必須保持非常平行，否則傳動(dòng)不平穩(wěn)，甚至如果傾斜的厲害，導(dǎo)體盤跟磁盤可能會(huì)碰撞在一起，這個(gè)平行度非常重要，因?yàn)閷?dǎo)體盤和磁盤存在重力，有可能在下垂過程中失去平行，解決重力作用下的平行度欠缺問題非常重要
發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有的磁渦流聯(lián)軸器存在的上述問題，本發(fā)明提供一種自帶有氣隙間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定可靠、可以方便實(shí)現(xiàn)工況過程中輸出軸的增減速要求、調(diào)速精度高、可解決重力作用下的平行度欠缺問題的可調(diào)式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器。
本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案:可調(diào)式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器，包括與第一電機(jī)連接的輸入軸、與負(fù)載連接的輸出軸，所述輸入軸上固定套裝有左導(dǎo)體盤，所述可調(diào)式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器還包括與左導(dǎo)體盤同步轉(zhuǎn)動(dòng)的右導(dǎo)體盤，所述左導(dǎo)體盤和右導(dǎo)體盤之間設(shè)置有左磁盤和右磁盤，左磁盤和右磁盤之間布置有與輸出軸固定連接的中間盤，左導(dǎo)體盤、左磁盤、中間盤、右磁盤、右導(dǎo)體盤平行布置，所述左磁盤、中間盤、右磁盤同步轉(zhuǎn)動(dòng)，所述左導(dǎo)體盤和右導(dǎo)體盤之間還連接有由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的葉片，所述葉片模擬直翼推進(jìn)器的葉片工作，所述可調(diào)式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器還包括可調(diào)節(jié)左導(dǎo)體盤與左磁盤之間氣隙間距、以及右導(dǎo)體盤與右磁盤之間氣隙間距的氣隙間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。進(jìn)一步，所述氣隙間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括內(nèi)套筒、外套筒，所述外套筒通過傳遞推力的第一軸承連接右磁盤，內(nèi)套筒通過第二軸承可轉(zhuǎn)動(dòng)的套裝在輸出軸上，內(nèi)套筒上設(shè)置有斜向滑槽，外套筒上設(shè)置有與斜向滑槽配合的第一滑塊，外套筒上還設(shè)置有可使外套筒轉(zhuǎn)動(dòng)前進(jìn)的手柄，所述氣隙間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)還包括限制內(nèi)套筒移動(dòng)的限位件，所述左磁盤和右磁盤之間設(shè)置有可使左磁盤和右磁盤同步開合的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。優(yōu)選的，所述第一軸承為雙列圓錐滾子軸承，該雙列圓錐滾子軸承可傳遞推力、不傳遞轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，在外套筒旋轉(zhuǎn)前進(jìn)時(shí)，夕卜套筒可拉動(dòng)右磁盤軸向移動(dòng)、不會(huì)帶動(dòng)右磁盤轉(zhuǎn)動(dòng)(外套筒和右磁盤之間由于雙列圓錐滾子軸承的存在，二者之間不傳遞轉(zhuǎn)矩)。所述第二軸承為圓柱滾子軸承，該圓柱滾子軸承不傳遞推力也不傳遞轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)一步，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括垂直固定在中間盤外緣的滑桿、可滑動(dòng)的套裝在滑桿上的第二滑塊，所述第二滑塊的左側(cè)鉸接左連桿，第二滑塊的右側(cè)鉸接右連桿，所述左連桿與左磁盤鉸接，右連桿與右磁盤鉸接。進(jìn)一步，所述左磁盤與右磁盤之間設(shè)置有防止左磁盤和右磁盤的磁場相互干擾的隔磁件。進(jìn)一步，所述左導(dǎo)體盤遠(yuǎn)離左磁盤的一側(cè)設(shè)置有散熱器，所述右導(dǎo)體盤遠(yuǎn)離右磁盤的一側(cè)設(shè)置有散熱器。進(jìn)一步,所述左磁盤、中間盤、右磁盤之間通過連接桿連接，連接桿帶動(dòng)左磁盤、中間盤、右磁盤同步轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)選的，所述左磁盤與右磁盤之間設(shè)置有三組所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，三組傳動(dòng)機(jī)構(gòu)沿周向等間隔布置。優(yōu)選的，所述斜向滑槽為螺旋線。本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思在于:可調(diào)式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器的輸入軸(高速端)連接第一電機(jī)，可調(diào)式直翼懸浮磁潤流聯(lián)軸器的輸出軸(低速端)連接負(fù)載。在第一電機(jī)啟動(dòng)后，通過氣隙間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)左磁盤與左導(dǎo)體盤之間氣隙間距、以及右磁盤與右導(dǎo)體盤之間的氣隙間距，進(jìn)而可以調(diào)整該聯(lián)軸器的傳遞功率，進(jìn)而調(diào)整輸出軸轉(zhuǎn)速。氣隙間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)過程為:旋轉(zhuǎn)外套筒上的手柄，外套筒上的第一滑塊在內(nèi)套筒的斜向滑槽上滑動(dòng)，由于內(nèi)套筒被限位件限制無法軸向移動(dòng)，因此手柄帶動(dòng)外套筒做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以及軸向移動(dòng)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)，外套筒與右磁盤之間通過雙列滾子軸承連接，該雙列滾子軸承只傳遞推力不傳遞轉(zhuǎn)動(dòng)，因此在外套筒旋轉(zhuǎn)前進(jìn)時(shí)，外套筒可拉動(dòng)右磁盤軸向移動(dòng)、不會(huì)帶動(dòng)右磁盤轉(zhuǎn)動(dòng)(外套筒和右磁盤之間由于雙列圓錐滾子軸承的存在，二者之間不傳遞轉(zhuǎn)矩)。右磁盤通過右連桿帶動(dòng)第二滑塊在滑桿上移動(dòng)，第二滑塊又通過左連桿帶動(dòng)左磁盤朝與右磁盤相對的方向移動(dòng)。當(dāng)左磁盤與右磁盤向外運(yùn)動(dòng)時(shí)，左磁盤與左導(dǎo)體盤之間的氣隙間距減小，右磁盤與右導(dǎo)體盤之間的氣隙間距減小，左導(dǎo)體盤對左磁盤的傳遞轉(zhuǎn)矩增大，右導(dǎo)體盤對右磁盤的傳遞轉(zhuǎn)矩增大，左、右磁盤轉(zhuǎn)速提高，輸出軸轉(zhuǎn)速提高；當(dāng)左磁盤與右磁盤向內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，左磁盤與左導(dǎo)體盤之間的氣隙間距增大，右磁盤與右導(dǎo)體盤之間的氣隙間距增大，左導(dǎo)體盤對左磁盤的傳遞轉(zhuǎn)矩減小，右導(dǎo)體盤對右磁盤的傳遞轉(zhuǎn)矩減小，左、右磁盤轉(zhuǎn)速降低，輸出軸轉(zhuǎn)速降低。這樣，由左磁盤與左導(dǎo)體盤之間的氣隙間距、以及右磁盤與右導(dǎo)體盤之間的氣隙間距，就可以調(diào)整輸入軸與輸出軸之間的轉(zhuǎn)速差。左、右導(dǎo)體盤之間的葉片模擬直翼推進(jìn)器的葉片工作，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)葉片做俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)，通過對伺服電機(jī)編程實(shí)現(xiàn)模擬直翼推進(jìn)器的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使多個(gè)葉片產(chǎn)生大小可調(diào)，方向三百六十度可調(diào)的合力，在這里，合力方向向上，從而抵消所受到的重力，消除輸入軸和輸出軸上的彎矩，增加可調(diào)式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器的使用壽命。葉片的運(yùn)動(dòng)會(huì)極大的改善內(nèi)部流場的風(fēng)速，明顯改善散熱能力，這對汝鐵硼永磁材料的工作是非常有利的，因?yàn)槿觇F硼材料的工作能力對溫度的要求很高，溫度是影響汝鐵硼材料工作效率的最主要因素之一，當(dāng)溫度在85度以上時(shí)甚至?xí)耆珕适Чぷ髂芰ΑＷ?、右?dǎo)體盤之間的葉片產(chǎn)生的浮力抵消了重力，輸入軸和輸出軸不再受到彎矩的影響，導(dǎo)體盤和磁盤之間也不再因?yàn)橹亓Χ嗷A斜甚至碰撞，從而可解決大型以及超大型磁渦流聯(lián)軸器在重力作用下的磁盤平行度問題、軸的彎曲撓度問題，增加了聯(lián)軸器使用壽命。本發(fā)明的有益效果在于:(1)自帶有氣隙間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定可靠，可以方便實(shí)現(xiàn)工況過程中輸出軸的增減速要求，調(diào)速精度高；(2)可解決大型以及超大型磁渦流聯(lián)軸器在重力作用下的磁盤平行度問題、軸的彎曲撓度問題、永磁材料散熱問題。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例的剖視圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例通過手柄調(diào)節(jié)左磁盤和右磁盤間距的示意圖。圖4是直翼推進(jìn)器的原理圖。附圖標(biāo)號(hào):1_輸入軸；2_輸出軸；31_左導(dǎo)體盤；32_右導(dǎo)體盤；33_連接件；34_左磁盤；35_右磁盤；36_中間盤；37_連接桿；38_永磁體；39_散熱器；41_內(nèi)套筒；42_外套筒；43_斜向滑槽；44_第一滑塊；45_手柄；46_第一軸承；47_第二軸承；48_推力套筒；51-滑桿；52_第二滑塊；53_左連桿；54_右連桿；61_伺服電機(jī)；62_葉片；63_葉片轉(zhuǎn)軸。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。參照圖1-4:可調(diào)式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器，包括與第一電機(jī)連接的輸入軸1、與負(fù)載連接的輸出軸2，所述輸入軸I上固定套裝有左導(dǎo)體盤31，所述可調(diào)式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器還包括通過連接件33與左導(dǎo)體盤31同步轉(zhuǎn)動(dòng)的右導(dǎo)體盤32，本實(shí)施例中，該連接件33為多根鋼板,所述左導(dǎo)體盤31和右導(dǎo)體盤32之間設(shè)置有左磁盤34和右磁盤35,左磁盤34和右磁盤35之間布置有與輸出軸2固定連接的中間盤36，左導(dǎo)體盤31、左磁盤34、中間盤36、右磁盤35、右導(dǎo)體盤32平行布置，所述左磁盤34、中間盤36、右磁盤35同步轉(zhuǎn)動(dòng)，所述左導(dǎo)體盤31和右導(dǎo)體盤32之間還連接有由伺服電機(jī)61驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的葉片62，所述葉片62模擬直翼推進(jìn)器的葉片工作，所述可調(diào)式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器還包括可調(diào)節(jié)左導(dǎo)體盤31與左磁盤34之間氣隙間距、以及右導(dǎo)體盤32與右磁盤35之間氣隙間距的氣隙間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。所述氣隙間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括內(nèi)套筒41、外套筒42，所述外套筒42通過傳遞推力的第一軸承46連接推力套筒48，推力套筒48固定連接右磁盤35，內(nèi)套筒41通過第二軸承47可轉(zhuǎn)動(dòng)的套裝在輸出軸2上，內(nèi)套筒41上設(shè)置有斜向滑槽43，該斜向滑槽43為螺旋線的一部分，外套筒42上設(shè)置有與斜向滑槽43配合的第一滑塊44，外套筒42上還設(shè)置有可使外套筒42轉(zhuǎn)動(dòng)前進(jìn)的手柄45，所述氣隙間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)還包括限制內(nèi)套筒41移動(dòng)的限位件，本實(shí)施例中該限位件為卡環(huán)。所述左磁盤34和右磁盤35之間設(shè)置有可使左磁盤34和右磁盤35同步開合的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。本實(shí)施例中，所述第一軸承46為雙列圓錐滾子軸承，該雙列圓錐滾子軸承可傳遞推力、不傳遞轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，在外套筒42旋轉(zhuǎn)前進(jìn)(轉(zhuǎn)動(dòng)和軸向移動(dòng)復(fù)合的螺旋運(yùn)動(dòng))時(shí)，外套筒42可拉動(dòng)右磁盤35軸向移動(dòng)、不會(huì)帶動(dòng)右磁盤35轉(zhuǎn)動(dòng)(外套筒和右磁盤之間由于雙列圓錐滾子軸承的存在，二者之間不傳遞轉(zhuǎn)矩)。所述第二軸承47為圓柱滾子軸承，該圓柱滾子軸承不傳遞推力也不傳遞轉(zhuǎn)動(dòng)。所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括垂直固定在中間盤36外緣的滑桿51、可滑動(dòng)的套裝在滑桿51上的第二滑塊52，所述第二滑塊52的左側(cè)鉸接左連桿53，第二滑塊52的右側(cè)鉸接右連桿54，所述左連桿53與左磁盤34鉸接，右連桿54與右磁盤35鉸接。所述左磁盤34與右磁盤35之間設(shè)置有三組所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，三組傳動(dòng)機(jī)構(gòu)沿周向等間隔布置。所述左磁盤34、中間盤36、右磁盤35之間通過連接桿37連接，連接桿37帶動(dòng)左磁盤34、中間盤36、右磁盤35同步轉(zhuǎn)動(dòng)。本實(shí)施例中，所述連接桿37有三根，三根連接桿37沿周向等間隔布置，連接桿37與左磁盤34、中間盤36、右磁盤35垂直布置。本實(shí)施例中，所述左磁盤34和右磁盤35包括金屬盤，金屬盤上環(huán)布有永磁體38。左磁盤34與右磁盤35之間設(shè)置有防止左磁盤和右磁盤的磁場相互干擾的隔磁件，本實(shí)施例中，該隔磁件為隔磁銅板。所述左導(dǎo)體盤31遠(yuǎn)離左磁盤34的一側(cè)設(shè)置有散熱器39，所述右導(dǎo)體盤32遠(yuǎn)離右磁盤35的一側(cè)設(shè)置有散熱器39,該散熱器為機(jī)械式散熱器,散熱器環(huán)設(shè)在左導(dǎo)體盤31和右導(dǎo)體盤32上。由于左磁盤34在左導(dǎo)體盤31上產(chǎn)生電潤流,右磁盤35在右導(dǎo)體盤32上產(chǎn)生電渦流，通過散熱器39可以降低電渦流導(dǎo)致的高溫，降低發(fā)熱量。本實(shí)施例的工作原理為:可調(diào)式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器的輸入軸I (高速端)連接第一電機(jī)，可調(diào)式直翼懸浮磁潤流聯(lián)軸器的輸出軸2 (低速端)連接負(fù)載。在第一電機(jī)啟動(dòng)后，通過氣隙間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)左磁盤34與左導(dǎo)體盤31之間氣隙間距、以及右磁盤35與右導(dǎo)體盤32之間的氣隙間距，進(jìn)而可以調(diào)整該聯(lián)軸器的傳遞功率，進(jìn)而調(diào)整輸出軸2的轉(zhuǎn)速。具體如下:啟動(dòng)第一電機(jī)，可調(diào)式直翼懸浮磁潤流聯(lián)軸器的輸入軸I與第一電機(jī)同速轉(zhuǎn)動(dòng)，輸入軸I帶動(dòng)左導(dǎo)體盤31和右導(dǎo)體盤32同步轉(zhuǎn)動(dòng)；左導(dǎo)體盤31通過電渦流帶動(dòng)左磁盤34轉(zhuǎn)動(dòng)，右導(dǎo)體盤32通過電渦流帶動(dòng)右磁盤35轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)左磁盤34與左導(dǎo)體盤31距離、右磁盤35與右導(dǎo)體盤32距離較遠(yuǎn)時(shí)，左磁盤34發(fā)出的磁感線在左導(dǎo)體盤31上產(chǎn)生的電渦流小,右磁盤35發(fā)出的磁感線在右導(dǎo)體盤32上產(chǎn)生的電渦流小，從而左導(dǎo)體盤31對左磁盤34的傳遞轉(zhuǎn)矩小，右導(dǎo)體盤32對右磁盤35的傳遞轉(zhuǎn)矩小，導(dǎo)致左磁盤34、右磁盤35轉(zhuǎn)速較低。由于左、右磁盤與中間盤36同步轉(zhuǎn)動(dòng)，中間盤36又與輸出軸2固定連接，左、右磁盤轉(zhuǎn)速減小就相當(dāng)于輸出軸2轉(zhuǎn)速減小。反之，當(dāng)左磁盤34與左導(dǎo)體盤31之間的距離、右磁盤35與右導(dǎo)體盤32之間的距離減小后，左導(dǎo)體盤31對左磁盤34的傳遞轉(zhuǎn)矩提高，右導(dǎo)體盤32對右磁盤35的傳遞轉(zhuǎn)矩提高，左、右磁盤轉(zhuǎn)速提高，輸出軸2轉(zhuǎn)速提高。氣隙間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)過程為:旋轉(zhuǎn)外套筒42上的手柄45，外套筒42上的第一滑塊44在內(nèi)套筒41的斜向滑槽43上滑動(dòng)，該斜向滑槽43為螺旋線的一部分，且內(nèi)套筒41被限位件限制無法軸向移動(dòng)，因此手柄45帶動(dòng)外套筒42做轉(zhuǎn)動(dòng)以及軸向移動(dòng)復(fù)合的螺旋運(yùn)動(dòng)，外套筒42與右磁盤35之間通過雙列滾子軸承連接，該雙列滾子軸承只傳遞推力不傳遞轉(zhuǎn)動(dòng)，在外套筒42旋轉(zhuǎn)前進(jìn)(轉(zhuǎn)動(dòng)和軸向移動(dòng)復(fù)合的螺旋運(yùn)動(dòng))時(shí)，外套筒42可拉動(dòng)右磁盤35軸向移動(dòng)、不會(huì)帶動(dòng)右磁盤35轉(zhuǎn)動(dòng)(外套筒和右磁盤之間由于雙列圓錐滾子軸承的存在，二者之間不傳遞轉(zhuǎn)矩)。右磁盤35通過右連桿54帶動(dòng)第二滑塊52在滑桿51上移動(dòng)，第二滑塊52又通過左連桿53帶動(dòng)左磁盤34朝與右磁盤35相對的方向移動(dòng)。當(dāng)左磁盤34與右磁盤35向外運(yùn)動(dòng)時(shí)，左磁盤34與左導(dǎo)體盤31之間的氣隙間距減小，右磁盤35與右導(dǎo)體盤32之間的氣隙間距減小，左導(dǎo)體盤31對左磁盤34的傳遞轉(zhuǎn)矩增大，右導(dǎo)體盤
32對右磁盤35的傳遞轉(zhuǎn)矩增大，左、右磁盤轉(zhuǎn)速提高，輸出軸2轉(zhuǎn)速提高；當(dāng)左磁盤34與右磁盤35向內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，左磁盤34與左導(dǎo)體盤31之間的氣隙間距增大，右磁盤35與右導(dǎo)體盤32之間的氣隙間距增大，左導(dǎo)體盤31對左磁盤34的傳遞轉(zhuǎn)矩減小，右導(dǎo)體盤32對右磁盤35的傳遞轉(zhuǎn)矩減小,左、右磁盤轉(zhuǎn)速降低,輸出軸2轉(zhuǎn)速降低。這樣，由左磁盤34與左導(dǎo)體盤31之間的氣隙間距、以及右磁盤35與右導(dǎo)體盤32之間的氣隙間距，就可以調(diào)整輸入軸I與輸出軸2之間的轉(zhuǎn)速差。左、右導(dǎo)體盤之間的葉片模擬直翼推進(jìn)器的葉片工作，伺服電機(jī)61通過葉片轉(zhuǎn)軸63帶動(dòng)葉片62做俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)，通過對伺服電機(jī)61編程實(shí)現(xiàn)對直翼推進(jìn)器葉片運(yùn)動(dòng)規(guī)律的模仿，從而使多個(gè)葉片產(chǎn)生大小可調(diào)，方向三百六十度可調(diào)的合力，在這里，合力方向向上，從而抵消所受到的重力，消除輸入軸I和輸出軸2上的彎矩，增加可調(diào)式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器的使用壽命。本實(shí)施例中，葉片翼型為NACA翼型。參照圖4說明直翼推進(jìn)器的原理:圖4是單個(gè)葉片在不同位置時(shí)候的示意圖，葉片隨圓盤整體以角速度ω公轉(zhuǎn)，控制點(diǎn)為P，P在距離O為一定偏心距的圓上，當(dāng)葉片發(fā)生公轉(zhuǎn)時(shí)，葉片的弦線與來流方向(圓盤的切向)的角度a (叫攻角)會(huì)發(fā)生變化，根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)原理，會(huì)產(chǎn)生垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)軸的升力，這個(gè)升力的大小和方向與a的大小以及P的偏心距有關(guān)，根據(jù)這個(gè)理論，德國科學(xué)家voith Schneider發(fā)明了直翼推進(jìn)器，圓盤上均布葉片，然后通過機(jī)械結(jié)構(gòu)改變控制點(diǎn)P的位置，通過改變P的位置角Φ來改變推力的方向，通過改變P的路徑的圓心與O的距離，即改變偏心距來改變力的大小。這樣就設(shè)計(jì)出了一種力的大小和方向都可以調(diào)的推進(jìn)器。直翼推進(jìn)器的控制本質(zhì)只是通過機(jī)械機(jī)構(gòu)改變?nèi)~片的攻角來調(diào)節(jié)力的大小和方向(葉片總是隨圓盤公轉(zhuǎn)，它在圓盤上的相對位置并沒有變，只是葉片轉(zhuǎn)軸在相對圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)，因此本質(zhì)只是葉片的攻角在發(fā)生變化，攻角的范圍一般在-30至+30之間，并不是很大)，因此本實(shí)施例直接用伺服電機(jī)來控制葉片的攻角變化，這種變化規(guī)律由編程模仿直翼推進(jìn)器葉片攻角變化規(guī)律來實(shí)現(xiàn)。葉片的運(yùn)動(dòng)會(huì)極大的改善內(nèi)部流場的風(fēng)速，明顯改善散熱能力，這對汝鐵硼永磁材料的工作是非常有利的，因?yàn)槿觇F硼材料的工作能力對溫度的要求很高，溫度是影響汝鐵硼材料工作效率的最主要因素之一，當(dāng)溫度在85度以上時(shí)甚至?xí)耆珕适Чぷ髂芰?。左、右?dǎo)體盤之間的葉片產(chǎn)生的浮力抵消了重力，輸入軸和輸出軸不再受到彎矩的影響，導(dǎo)體盤和磁盤之間也不再因?yàn)橹亓Χ嗷A斜甚至碰撞，從而可解決大型以及超大型磁渦流聯(lián)軸器在重力作用下的磁盤平行度問題、軸的彎曲撓度問題，增加了聯(lián)軸器使用壽命。上述實(shí)施例僅僅是本發(fā)明技術(shù)構(gòu)思實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護(hù)范圍不僅限于上述實(shí)施例，本發(fā)明的保護(hù)范圍可延伸至本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思所能想到的等同技術(shù)手段。
權(quán)利要求
1.可調(diào)式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器，其特征在于:包括與第一電機(jī)連接的輸入軸、與負(fù)載連接的輸出軸，所述輸入軸上固定套裝有左導(dǎo)體盤，所述可調(diào)式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器還包括與左導(dǎo)體盤同步轉(zhuǎn)動(dòng)的右導(dǎo)體盤，所述左導(dǎo)體盤和右導(dǎo)體盤之間設(shè)置有左磁盤和右磁盤，左磁盤和右磁盤之間布置有與輸出軸固定連接的中間盤，左導(dǎo)體盤、左磁盤、中間盤、右磁盤、右導(dǎo)體盤平行布置，所述左磁盤、中間盤、右磁盤同步轉(zhuǎn)動(dòng)，所述左導(dǎo)體盤和右導(dǎo)體盤之間還連接有由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的葉片，所述葉片模擬直翼推進(jìn)器的葉片工作，所述可調(diào)式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器還包括可調(diào)節(jié)左導(dǎo)體盤與左磁盤之間氣隙間距、以及右導(dǎo)體盤與右磁盤之間氣隙間距的氣隙間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器，其特征在于:所述氣隙間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括內(nèi)套筒、外套筒，所述外套筒通過傳遞推力的第一軸承連接右磁盤，內(nèi)套筒通過第二軸承可轉(zhuǎn)動(dòng)的套裝在輸出軸上，內(nèi)套筒上設(shè)置有斜向滑槽，外套筒上設(shè)置有與斜向滑槽配合的第一滑塊，外套筒上還設(shè)置有可使外套筒轉(zhuǎn)動(dòng)前進(jìn)的手柄，所述氣隙間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)還包括限制內(nèi)套筒移動(dòng)的限位件，所述左磁盤和右磁盤之間設(shè)置有可使左磁盤和右磁盤同步開合的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求2所述的可調(diào)式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器，其特征在于:所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括垂直固定在中間盤外緣的滑桿、可滑動(dòng)的套裝在滑桿上的第二滑塊，所述第二滑塊的左側(cè)鉸接左連桿，第二滑塊的右側(cè)鉸接右連桿，所述左連桿與左磁盤鉸接，右連桿與右磁盤鉸接。
4.如權(quán)利要求1-3之一所述的可調(diào)式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器，其特征在于:所述左磁盤與右磁盤之間設(shè)置有防止左磁盤和右磁盤的磁場相互干擾的隔磁件。
5.如權(quán)利要求4所述的可調(diào)式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器，其特征在于:所述左導(dǎo)體盤遠(yuǎn)離左磁盤的一側(cè)設(shè)置有散熱器，所述右導(dǎo)體盤遠(yuǎn)離右磁盤的一側(cè)設(shè)置有散熱器。
6.如權(quán)利要求5所述的可調(diào)式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器，其特征在于:所述左磁盤、中間盤、右磁盤之間通過連接桿連接，連接桿帶動(dòng)左磁盤、中間盤、右磁盤同步轉(zhuǎn)動(dòng)。
7.如權(quán)利要求3所述的可調(diào)式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器，其特征在于:所述左磁盤與右磁盤之間設(shè)置有三組所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，三組傳動(dòng)機(jī)構(gòu)沿周向等間隔布置。
8.如權(quán)利要求2或3所述的可調(diào)式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器，其特征在于:所述第一軸承為雙列圓錐滾子軸承。
9.如權(quán)利要求8所述的可調(diào)式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器，其特征在于:所述第二軸承為圓柱滾子軸承。
10.如權(quán)利要求9所述的可調(diào)式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器，其特征在于:所述斜向滑槽為螺旋線。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可調(diào)式直翼懸浮磁渦流聯(lián)軸器，包括與第一電機(jī)連接的輸入軸、與負(fù)載連接的輸出軸，所述輸入軸上固定套裝有左導(dǎo)體盤，所述聯(lián)軸器還包括與左導(dǎo)體盤同步轉(zhuǎn)動(dòng)的右導(dǎo)體盤，所述左導(dǎo)體盤和右導(dǎo)體盤之間設(shè)置有左磁盤和右磁盤，左磁盤和右磁盤之間布置有與輸出軸固定連接的中間盤，左導(dǎo)體盤、左磁盤、中間盤、右磁盤、右導(dǎo)體盤平行布置，所述左磁盤、中間盤、右磁盤同步轉(zhuǎn)動(dòng)，所述左導(dǎo)體盤和右導(dǎo)體盤之間還連接有由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的葉片，所述葉片模擬直翼推進(jìn)器的葉片工作，所述聯(lián)軸器還包括氣隙間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。本發(fā)明提供一種利用自身轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的葉片升力平衡掉聯(lián)軸器自身重力的磁渦流聯(lián)軸器，適合于大型以及超大型磁渦流聯(lián)軸器。
文檔編號(hào)H02K51/00GK103107678SQ20131001302
公開日2013年5月15日 申請日期2013年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月14日
發(fā)明者甘春標(biāo), 袁海輝, 楊世錫, 池永為, 陳先進(jìn), 荊帥 申請人:浙江大學(xué)