箱式水冷单盘调速型磁力偶合器的制作方法

本实用新型涉及一种箱式水冷单盘调速型磁力偶合器。

背景技术：

当今随着节能和生态环保要求的提高，与人友好的绿色产品得到广泛应用，永磁涡流传动技术正是适应这一发展态势应运而生的，永磁涡流传动技术主要由铜转子、永磁转子和控制器三个部分组成，通常铜转子与电机轴连接，永磁转子与工作机转轴连接，铜转子与永磁转子之间设有气隙，其没有传递扭矩的机械连接，电机与工作机之间形成了软连接，通过调节气隙实现工作机转扭矩、转速的调节，其具有节能、免维护、安装调试方便、减少冲击振动以及过载保护等诸多优点。随着新技术、新工艺、新结构的不断出现，永磁涡流传动的磁力偶合器也在不断的创新研发。但目前的磁力偶合器产品能够传递的转速均为低速，对于一些高速、大功率动力传递的应用场合就无法采用传统的磁力偶合器，使得动力传递无法采用软连接，提高了能源损耗，设备安装调试复杂，且增加维护成本。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种箱式水冷单盘调速型磁力偶合器，本磁力偶合器克服了传统磁力偶合器的局限性，实现高转速、大功率的动力传递，提高了磁力偶合器的应用范围，降低设备能耗，简化设备的安装调试，减少维护成本。

为解决上述技术问题，本实用新型箱式水冷单盘调速型磁力偶合器包括输入轴、输出轴、轴套、铜转子和永磁转子，所述轴套通过花键设于所述输出轴前段，所述铜转子和永磁转子分别设于所述输入轴和轴套一端并且相邻间隔布置，本磁力偶合器还包括箱体、调速组件、冷却组件和润滑组件；

所述箱体依次设有第一油腔、水腔和第二油腔，所述输入轴通过轴承设于所述箱体的第一油腔，所述输出轴通过轴承设于所述箱体的第二油腔，所述铜转子和永磁转子位于所述箱体的水腔内，所述第一油腔与第二油腔通过管路连通；

所述调速组件包括执行器、主齿轮、从齿轮、传动轴、传动齿轮、导向块和调速外套，所述执行器设于箱体顶面并且位于所述输出轴上方，所述传动轴设于所述箱体的第二油腔内并且位于所述执行器下方，所述主齿轮和从齿轮分别设于所述执行器转轴和传动轴并且相互啮合，所述传动齿轮设于所述传动轴上，所述导向块通过轴承设于所述轴套外圈并与传动齿轮啮合，所述调速外套位于所述轴套外圈并且固定于所述箱体的筋肋上，所述调速外套外圈设有螺旋槽，所述导向块位于所述调速外套的螺旋槽内并在所述传动齿轮驱动下沿所述螺旋槽移动；

所述冷却组件包括冷却器、进水管、出水管、三通接头、冷却水管和回水管，所述铜转子内部设有冷却水道，所述冷却器设于所述箱体顶面，所述进水管连接所述三通接头的输入口，所述三通接头的两个输出口分别连接所述冷却器的进水口和冷却水管，所述冷却水管穿入所述箱体的水腔并且连通所述铜转子内部的冷却水道，所述回水管设于所述箱体底部并且连通所述水腔，所述出水管连接所述冷却器的出水口；

所述润滑组件包括油泵、过滤器、第一油腔油管和第二油腔油管，所述油泵设于所述箱体顶面，所述过滤器设于所述第一油腔或第二油腔内并且连通所述油泵的输入端，所述油泵的输出端经管路连接所述冷却器的冷却介质输入口，所述第一油腔油管和第二油腔油管的一端分别连通所述冷却器的冷却介质输出口、另一端分别连通所述第一油腔和第二油腔。

进一步，本磁力偶合器还包括集水管，所述集水管位于所述箱体的水腔内并且集水管一端连通所述铜转子的内部空腔、另一端通过法兰连接所述箱体壁。

进一步，本磁力偶合器还包括外溢管，所述外溢管设于所述箱体下部并且连通箱体的水腔。

进一步，所述执行器是电动或手动执行器。

由于本实用新型箱式水冷单盘调速型磁力偶合器采用了上述技术方案，即本磁力偶合器的铜转子和永磁转子设于输入轴和轴套一端并且相邻间隔布置，轴套通过花键设于输出轴前段；箱体设有第一油腔、水腔和第二油腔，输入轴和输出轴通过轴承设于第一油腔和第二油腔，铜转子和永磁转子位于水腔内；调速组件的各部件设于箱体顶面和第二油腔内并且驱动轴套沿输出轴位移，带动永磁转子改变气隙；冷却组件由冷却器及管路构成，以冷却铜转子工作温度和第一、第二油腔的油温；润滑组件由油泵、过滤器及相应管路构成，将第一、第二油腔的润滑油经冷却器循环冷却。本磁力偶合器克服了传统磁力偶合器的局限性，实现高转速、大功率的动力传递，提高了磁力偶合器的应用范围，降低设备能耗，简化设备的安装调试，减少维护成本。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明：

图1为本实用新型箱式水冷单盘调速型磁力偶合器结构示意图；

图2为本磁力偶合器中冷却组件布置示意图；

图3为本磁力偶合器中润滑组件布置示意图；

图4为图2中A-A向放大示意图。

具体实施方式

实施例如图1、图2和图3所示，本实用新型箱式水冷单盘调速型磁力偶合器包括输入轴1、输出轴2、轴套21、铜转子3和永磁转子4，所述轴套21通过花键设于所述输出轴2前段，所述铜转子3和永磁转子4分别设于所述输入轴1和轴套21一端并且相邻间隔布置，本磁力偶合器还包括箱体5、调速组件、冷却组件和润滑组件；

所述箱体5依次设有第一油腔51、水腔52和第二油腔53，所述输入轴1通过轴承11设于所述箱体5的第一油腔51，所述输出轴2通过轴承22设于所述箱体5的第二油腔53，所述铜转子3和永磁转子4位于所述箱体5的水腔52内，所述第一油腔51与第二油腔53通过管路连通；

所述调速组件包括执行器61、主齿轮62、从齿轮63、传动轴64、传动齿轮65、导向块66和调速外套67，所述执行器61设于箱体5顶面并且位于所述输出轴2上方，所述传动轴64设于所述箱体5的第二油腔53内并且位于所述执行器61下方，所述主齿轮62和从齿轮63分别设于所述执行器61转轴和传动轴64并且相互啮合，所述传动齿轮65设于所述传动轴64上，所述导向块66通过轴承68设于所述轴套21外圈并与传动齿轮65啮合，所述调速外套67位于轴套21外圈并且固定于所述箱体5的筋肋54上，所述调速外套67外圈设有螺旋槽69，所述导向块66位于所述调速外套67的螺旋槽69内并在所述传动齿轮驱动下沿所述螺旋槽移动；其中，轴套21与永磁转子4可以采用螺栓连成一体，轴承68内圈卡在轴套21的槽内、外圈卡在导向块66内；当执行器61转动，通过主齿轮62、从齿轮63啮合使传动轴64转动，带动传动齿轮65和导向块66在旋转的同时，导向块66沿着调速外套67的螺旋槽轴向移动，从而带动轴承68、轴套21和永磁转子4做轴向移动，使得永磁转子4与铜转子3之间的间距可拉大或者缩小，即改变磁偶偶合气隙，达到调速的目的；

所述冷却组件包括冷却器71、进水管72、出水管73、三通接头74、冷却水管75和回水管76，所述铜转子3内部设有冷却水道31，所述冷却器71设于所述箱体5顶面，所述进水管72连接所述三通接头74的输入口，所述三通接头74的两个输出口分别连接所述冷却器71的进水口和冷却水管75，所述冷却水管75穿入所述箱体5的水腔52并且连通所述铜转子3内部的冷却水道31，所述回水管76设于所述箱体5底部并且连通所述水腔52，所述出水管73连接所述冷却器71的出水口；

所述润滑组件包括油泵81、过滤器82、第一油腔油管83和第二油腔油管84，所述油泵81设于所述箱体5顶面，所述过滤器82设于所述第一油腔51或第二油腔53内并且连通所述油泵81的输入端，所述油泵81的输出端经管路连接所述冷却器71的冷却介质输入口，所述第一油腔油管83和第二油腔油管84的一端分别连通所述冷却器71的冷却介质输出口、另一端分别连通所述第一油腔51和第二油腔53。

优选的，如图4所示，本磁力偶合器还包括集水管77，所述集水管77位于所述箱体5的水腔52内并且集水管77一端连通所述铜转子3的内部空腔32、另一端通过法兰79连接所述箱体5壁。集水管77提供铜转子3内部空腔32的快速出水并且采用外接软管80直接排出箱体5外，提高铜转子的冷却效果。

优选的，本磁力偶合器还包括外溢管78，所述外溢管78设于所述箱体5下部并且连通箱体5的水腔52。

优选的，所述执行器61是电动或手动执行器。电动或手动执行器方便实现本磁力偶合器的调速操作，采用电动执行器还可以实现输出转速的远程控制，可应用于一些特殊的环境。

本磁力偶合器中输入轴连接拖动电机、输出轴连接工作机，两者之间通过铜转子和永磁转子软连接，铜转子与永磁转子设有气隙，拖动电机通过输入轴带动铜转子旋转，铜转子旋转过程切割永磁转子的永磁体磁力线产生感应涡电流，感应涡电流磁场与永磁体磁场之间的作用力驱动永磁转子旋转，从而通过输出轴带动工作机旋转，实现拖动电机与工作机之间的扭矩传递。本磁力偶合器通过调速组件实现工作机的速度调节，执行器通过主齿轮和从齿轮带动传动轴转动，传动轴上的传动齿轮与带动导向块转动，使得导向块驱动调速外套运动，调速外套带动轴套沿输出轴移动，并使永磁转子位移，从而改变铜转子与永磁转子之间的间隙，即调整了磁力偶合器的气隙，达到调速的目的。

本磁力偶合器将各旋转部件置于箱体内，其中输入轴及相应的轴承位于箱体的第一油腔内、输出轴及相应的轴承和调速组件位于箱体的第二油腔内，通过第一油腔和第二油腔内的润滑油提供旋转部件的润滑和降温，铜转子和永磁转子位于箱体的水腔内以降低工作温度；其中冷却组件提供箱体水腔内冷却水的循环以及对润滑油的降温，冷却水经三通接头分别进入冷却水管和冷却器，冷却水管连通铜转子内部的冷却水道对铜转子进行冷却，铜转子旋转时在离心力的作用下，冷却水道的冷却水被甩入铜转子的内部空腔后进入箱体水腔，箱体水腔内的水经回水管排出箱体；同时，油泵通过过滤器吸入第一油腔和第二油腔内的润滑油并经冷却器实现润滑油的冷却，经冷却器出来的润滑油经管路回入第一油腔和第二油腔，从而实现润滑油的循环冷却。

本磁力偶合器在整个运行过程中产生的热量可以由冷却组件的冷却水带走，润滑组件能够提供各旋转部件的可靠润滑，并且通过冷却组件使润滑油进行循环冷却，从而使得本磁力偶合器可以实现高转速、大功率的动力传递，克服传统磁力偶合器的局限性，提高了调速型磁力偶合器的应用范围，并将磁力偶合器的技术提升了一个高度，填补了目前能够传递高转速、大功率的磁力偶合器的空白。并且本磁力偶合器维护工作量小，几乎是免维护产品，维护费用极低。