一种转子轴向位移调节机构的制作方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本实用新型属于机械传动技术领域，特别涉及一种转子轴向位移调节机构。
【【背景技术】】
[0002]在机械传动机构中，有时需要对沿轴心转动的零部件的位移进行轴向调节，如常见的采用拨叉机构、离合器的应用场合。而某些规格较大、转速较高并且位移量较大的转子，其位移调节机构则需要特殊的设计才能满足实用要求。尤其如永磁调速器产品，当发生过载时，需要对动力系统进行快速响应保护，尽管经过电子装置闭环保护的方案是可行的，但复杂的电子系统的接入使可靠性大打折扣，实际应用中，就有这样的故障事故发生。当然可以在动力主轴上直接采用扭矩限制器进行机械保护，但对于大规格的产品，采用这种方法，即在高速转动体上加装扭矩限制器，一则增加生产和装配难度，二则降低产品的可靠性，三则增加较大的成本。
[0003]2004年2月25日授权公告的中国专利公告第CN1140042C号公开了一种可调节磁耦合器，其调节机构是一种筒形端面凸轮机构，其结构存在的缺陷在于:其一，需要一副较长的、垂直于主轴轴心的连杆机构连接到轴上单元和固定单元之间，调节精度较低，占地面积较大；其二，需要两套角接触轴承组合，对延伸轴的长度和轴重增加量较大；其三，位移可调节范围较小，整体结构复杂，制作成本较高。2013年01月23日授权公告的中国专利公告第CN202696418U号，公开了一种结构与上述专利极其相似的可调节磁耦合器。
[0004]2012年11月21日授权公告的中国专利公告第CN202545718U号，公开一种基于花键副和丝杠的设计，可适合于较小规格的转子，对于更大转子的位移调节尚有不足。
【【实用新型内容】】
[0005]本实用新型的目的是提供一种转子轴向位移调节机构，以克服现有技术的不足。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0007]一种转子轴向位移调节机构，包括主轴、转子及法兰、轴承单元、调节单元和支撑架；转子及法兰的转子法兰颈套装在主轴外周；轴承单元的内圈/外圈固定在转子法兰颈外周；轴承单元的外圈/内圈上对称固定有一对齿条；支撑架与齿条相配合的齿条导向孔，齿条穿过对应的齿条导向孔；支撑架上安装有用于驱动齿条沿平行于主轴轴向运动的齿轮轴。
[0008]优选的，所述轴承单元的外圈上设有轴承单元位移辅助导杆。
[0009]优选的，支撑架上布置有至少一个齿轮箱体；齿轮箱体中安装有至少一个惰轮；齿轮轴通过所述至少一个惰轮与齿条啮合。
[0010]优选的，所述齿条为拐臂齿条；所述拐臂齿条直接与齿轮轴啮合。
[0011]优选的，齿轮轴的齿轮轴主端和齿轮轴从端之间设置过载离合器。
[0012]优选的，支撑架上设有供主轴穿过的支撑架主轴过孔；支撑架主轴过孔内设置辅助支撑轴承单元。
[0013]优选的，支撑架上设有与轴承单元位移辅助导杆相配合的辅助导杆导向孔，辅助导杆导向孔中设有滑套。
[0014]优选的，齿轮轴上的齿轮直接与齿条啮合。
[0015]优选的，支撑架上下布置有一对齿轮箱体；一对齿轮箱体均安装有一个惰轮；齿轮轴通过对应的惰轮与对应的齿条啮合。
[0016]优选的，轴承单元上对称设有一对齿条和一对轴承单元位移辅助导杆；支撑架上布置有一对齿轮箱体；齿轮箱体中安装有至少一个惰轮；齿轮轴通过所述至少一个惰轮与对应齿条啮合。
[0017]相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果:本实用新型为直线驱动形式，齿条对称设置，使角轴承单元精确地沿主轴轴线位移、定位，减小角轴承内外环的偏摆，从而大大减小该轴承单元产生故障的几率；轴承单元位移辅助导杆在支撑架上设置的滑套内滑动，导向良好；采用I?2个惰轮或拐臂齿条，使齿轮轴避开主轴。
[0018]进一步的，支撑架主轴过孔内可设置辅助支撑轴承单元，增加主轴运动的稳定性。
[0019]进一步的，拐臂齿条取代惰轮，减少元件个数和传动环节。
[0020]进一步的，对于永磁调速器产品，当过载现象发生时，所述转子端面上会承受超大的因电涡流磁场产生的轴向推力，藉此，在间歇工作且低速动作的齿轮轴上安装过载离合器(可靠性高、低成本、易安装)，所述推力，可通过过载离合器使齿轮轴从端与齿轮轴主端分离，使得所述转子沿轴向即所述推力减小的方向自由位移，使永磁调速器的耦合减弱，消解因过载产生故障的隐患，即实现瞬态过载保护。
【【附图说明】】
[0021]图1是本实用新型实施例1的结构示意图；
[0022]图2是图1结构的部件组合的示意图；
[0023]图3-1是图2结构及其他部件组合的示意图；
[0024]图3-2是图3-1的另一视图；
[0025]图4是实施例2的部分零件组合示意图；
[0026]图5-1是实施例3的齿轮轴示意图；
[0027]图5-2是图5-1所示齿轮轴的局部放大图；
[0028]其中，O:主轴，1:转子及法兰，1-1:转子法兰颈，2:轴承单元，2_1、2’ -1:轴承单元位移辅助导杆，3-1、3’ -1:齿轮箱体，3-A:齿轮轴，3-2、3’ -2:齿条，3_31、3_32、3’ -31、3’ -32:惰轮，4:支撑架，4-1:支撑架主轴过孔，3-2L、3’ -2L:拐臂齿条，3-AA:齿轮轴主端，3-AB:齿轮轴从端，3AA:过载离合器A部，3AB:过载离合器B部。
【【具体实施方式】】
[0029]实施例1:
[0030]请参阅图1至图3-2所示，本实用新型一种转子轴向位移调节机构，包括主轴0、转子及法兰1、轴承单元2、调节单元和支撑架4。
[0031]转子及法兰I的转子法兰颈1-1套装在主轴O外周，能够和主轴O同步旋转，且能够沿主轴O的轴向滑动；轴承单元2的内圈固定在转子法兰颈1-1外周；轴承单元2的外圈上对称固定有一对齿条3-2、3’ -2和一对轴承单元位移辅助导杆2-1、2’ -1，一对齿条上下对称设置，一对轴承单元位移辅助导杆左右对称设置。
[0032]支撑架4上设有供主轴O穿过的支撑架主轴过孔4-1、与轴承单元位移辅助导杆相配合的辅助导杆导向孔、与齿条相配合的齿条导向孔，主轴O穿过主轴过孔4-1 ;轴承单元位移辅助导杆穿过对应的辅助导杆导向孔，齿条穿过对应的齿条导向孔。
[0033]支撑架4上下布置有一对齿轮箱体3_1、3’ -1 ;上齿轮箱体中安装有一对惰轮3-31、3-32，惰轮3-32与齿轮轴3-A和惰轮3_32啮合，惰轮3_31与齿条3_2啮合；下齿轮箱体中安装有一对惰轮3’ -31、3’ -32，惰轮3’ -32与齿轮轴3-A和惰轮3’ -31啮合，惰轮3’ -31与齿条3’ -2啮合。
[0034]本实用新型一种转子轴向位移调节机构工作时，驱动齿轮轴3-A旋转，通过上下齿轮箱体中的一对惰轮(或一个惰轮)旋转，便可驱动一对上下对称设置的齿条沿主轴O轴线运动，齿条运动的同时，拖动轴承单元2的外圈，进而拖动轴承单元2的内圈、转子法兰颈1-1和转子同步沿主轴O方向运动，通过对称设置的齿条和轴承单元位移辅助导杆，使角轴承单元精确地沿主轴轴线位移、定位，减小角轴承内外环的偏摆，从而大大减小该轴承单元产生故障的几率；轴承单元位移辅助导杆在支撑架上设置的滑套内滑动，导向平稳。通过控制驱动齿轮轴3-A的正转与反转，可以控制转子的移动方向。
[0035]请参阅图4所示，本实用新型第2实施例中，与实施例1不同之处在于:与将齿条(3-2、3’-2)替换为拐臂齿条(3-2L、3’-2L)，并取消设置在齿轮箱体中的惰轮，减少元件个数和传动环节；拐臂齿条(3-2L、3’ -2L)直接与齿轮轴3-A啮合。
[0036]请参阅图5-1和图5-2所示，本实用新型第3实施例中，与实施例1不同之处在于:在齿轮轴3-A的齿轮轴主端3-AA和齿轮轴从端3-AB之间设置过载离合器，过载离合器包括过载离合器A部3AA和过载离合器B部3AB ;对于某种结构的永磁调速器产品，当过载现象发生时，转子端面上会承受超大的因电涡流磁场产生的轴向推力，藉此，在间歇工作且低速动作的齿轮轴上安装过载离合器(可靠性高、低成本、易安装)，所述推力可通过过载离合器使齿轮轴从端与齿轮轴主端分离，使得所述转子沿轴向即所述推力减小的方向自由位移，使永磁调速器的耦合减弱，消解因过载产生故障的隐患，即实现瞬态过载保护。
【主权项】
1.一种转子轴向位移调节机构，其特征在于，包括主轴(O)、转子及法兰(I)、轴承单元(2)、调节单元和支撑架(4); 转子及法兰(I)的转子法兰颈(1-1)套装在主轴(O)外周；轴承单元(2)的内圈/外圈固定在转子法兰颈(1-1)外周；轴承单元(2)的外圈/内圈上对称固定有齿条； 支撑架(4)与齿条相配合的齿条导向孔，齿条穿过对应的齿条导向孔；支撑架(4)上安装有用于驱动齿条沿平行于主轴(O)轴向运动的齿轮轴(3-A)。
2.根据权利要求1所述的一种转子轴向位移调节机构，其特征在于，所述轴承单元(2)的外圈上设有轴承单元位移辅助导杆。
3.根据权利要求1所述的一种转子轴向位移调节机构，其特征在于，支撑架(4)上布置有至少一个齿轮箱体；齿轮箱体中安装有至少一个惰轮；齿轮轴(3-A)通过所述至少一个惰轮与齿条啮合。
4.根据权利要求1所述的一种转子轴向位移调节机构，其特征在于，所述齿条为拐臂齿条；所述拐臂齿条直接与齿轮轴(3-A)啮合。
5.根据权利要求1所述的一种转子轴向位移调节机构，其特征在于，齿轮轴(3-A)的齿轮轴主端(3-AA)和齿轮轴从端(3-AB)之间设置过载离合器。
6.根据权利要求1所述的一种转子轴向位移调节机构，其特征在于，支撑架(4)上设有供主轴(O)穿过的支撑架主轴过孔(4-1);支撑架主轴过孔(4-1)内设置辅助支撑轴承单J L.ο
7.根据权利要求2所述的一种转子轴向位移调节机构，其特征在于，支撑架(4)上设有与轴承单元位移辅助导杆相配合的辅助导杆导向孔，辅助导杆导向孔中设有滑套。
8.根据权利要求1所述的一种转子轴向位移调节机构，其特征在于，齿轮轴(3-A)上的齿轮直接与齿条啮合。
9.根据权利要求1所述的一种转子轴向位移调节机构，其特征在于，轴承单元(2)上对称设有一对齿条和一对轴承单元位移辅助导杆；支撑架(4)上布置有一对齿轮箱体；齿轮箱体中安装有至少一个惰轮；齿轮轴(3-A)通过所述至少一个惰轮与对应齿条啮合。
【专利摘要】本实用新型公开一种转子轴向位移调节机构，包括主轴、转子及法兰、轴承单元、调节单元和支撑架；转子及法兰的转子法兰颈套装在主轴外周；轴承单元的内圈固定在转子法兰颈外周；轴承单元的外圈上对称固定有一对齿条；支撑架与齿条相配合的齿条导向孔，齿条穿过对应的齿条导向孔；支撑架上安装有用于驱动齿条沿主轴轴向运动的齿轮轴。本实用新型为直线驱动形式，齿条对称设置，使角轴承单元精确地沿主轴轴线位移、定位，减小角轴承内外环的偏摆，从而大大减小该轴承单元产生故障的几率。该调节机构容易加装过载离合器，可通过过载离合器使齿轮轴从端与主端分离，使得所述转子沿轴向自由位移，使永磁调速器的耦合减弱，消解因过载产生故障的隐患。
【IPC分类】F16H35-10, F16H27-02
【公开号】CN204533421
【申请号】CN201520111601
【发明人】马小安
【申请人】西安巨舟电子设备有限公司
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年2月15日