一种盘形永磁调速器的制作方法

本实用新型涉及调速技术领域，特别是涉及一种盘形永磁调速器。

背景技术：

永磁调速器是利用电磁感应原理，通过非接触式磁耦合实现动力传输，通过耦合长度或气隙大小的改变调整输出轴的转速的，它以其安全、可靠、节能、环保等优势逐步得到广泛应用。永磁调速器一般分为盘形永磁调速器、筒形永磁调速器、组合型永磁调速器。永磁调速器主要由导体转子、永磁转子和调速机构三部分组成。永磁转子与导体转子之间由空气间隙(以下简称气隙)分开，并随各自安装的旋转轴独立转动。调速机构通过调节永磁转子与导体转子在轴线方向的相对位置，实现改变导体转子与永磁转子之间传递转矩的大小，从而调节输出轴的转速。当采用盘形永磁调速器时，则通过改变导体转子与永磁转子之间的气隙大小来实现调节；当采用筒形永磁调速器时，则通过改变导体转子与永磁转子之间的耦合长度来实现调节。

中国发明专利(公开号CN103312117A)公开了一种永磁调速器，包括外转子、内转子以及调速机构，内转子包括第三转子盘、第四转子盘和中间盘，第三转子盘、中间盘和第四转子盘之间穿设多根传扭销和气隙调节部件，该气隙调节部件包括一个齿轮和两根平行的齿条，两根齿条分别位于齿轮的两侧并与齿轮啮合，齿轮安装在中间盘上，其中一根齿条固定连接在第三转子盘上，另一根齿条固定连接在第四转子盘上。通过这种齿轮齿条结构来调整永磁转子和导体转子间的气隙。实际使用表明，该气隙调节部件结构复杂，制造加工精度要求高，安装较困难，同时存在传动不够平稳、传动精度不高、噪音较大的问题。另外该部件重量较大，容易导致第二轴的径向跳动较大，影响力矩传递的可靠性。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的是提供一种气隙调节部件结构简单的盘形永磁调速器，以解决现有盘形永磁调速器的气隙调节部件结构复杂、安装困难、传动噪音较大的问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种盘形永磁调速器，包括第一轴、第二轴、第一转子、第二转子和调速机构；所述第一转子固定连接于所述第一轴，所述第一转子包括第一盘、第二盘及连接所述第一盘和所述第二盘的定距杆；所述第一盘、所述第二盘及所述定距杆围设成磁力耦合空间；所述第二转子包括第三盘和第四盘，所述第三盘可滑动地套接于所述第二轴，所述第四盘可滑动地套接于所述第二轴；所述第三盘与所述第四盘位于所述磁力耦合空间内；所述调速机构连接所述第四盘，在所述第三盘和所述第四盘之间设置有至少一个平面连杆机构；所述平面连杆机构包括第一连接杆、第二连接杆、第三连接杆、第四连接杆和固定杆；所述第一连接杆通过第一转动副连接所述第二连接杆，所述第二连接杆通过第二转动副连接所述第三连接杆，所述第三连接杆通过第三转动副连接所述第四连接杆，所述第四连接杆通过第四转动副连接所述第一连接杆；所述固定杆固定连接于所述第二轴；所述第一转动副连接所述第三盘，所述第三转动副连接所述第四盘；所述第二转动副包括第一销轴，所述固定杆的第一端设有第一槽，所述第一销轴可滑动地嵌入所述第一槽内；所述第四转动副包括第二销轴，所述固定杆的第二端设有第二槽，所述第二销轴可滑动地嵌入所述第二槽内。

其中，多个所述平面连杆机构沿所述第二轴的周向均匀分布于所述第二轴的周围。

其中，两个所述平面连杆机构组成平面连杆组，所述平面连杆组中的两个所述平面连杆机构关于所述第二轴的轴线对称布置于所述第二轴的两侧。

其中，同一所述平面连杆机构中，所述第一连接杆与所述第二连接杆关于所述第二轴的轴线对称，且所述第三连接杆与所述第四连接杆关于所述第二轴的轴线对称；和/或所述第一连接杆与所述第四连接杆关于所述固定杆的轴线对称，且所述第二连接杆与所述第三连接杆关于所述固定杆的轴线对称。

其中，所述第三盘朝向所述第一转动副的一侧设有第一铰接座，所述第一铰接座与所述第一转动副连接。

其中，所述第四盘朝向所述第三转动副的一侧设有第二铰接座，所述第二铰接座与所述第三转动副连接。

其中，其特征在于，还包括支撑套，所述支撑套固定套接于所述第二轴，且所述支撑套设置在所述第三盘和所述第四盘之间；所述固定杆固定连接于所述支撑套。

其中，所述支撑套为四棱柱，所述固定杆固定连接于所述支撑套的侧面，且所述固定杆的轴线与所述侧面平行。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型提供的一种盘形永磁调速器，包括第一轴、第二轴、第一转子、第二转子和调速机构。第一转子包括第一盘、第二盘及连接第一盘和第二盘的定距杆，并围设成磁力耦合空间；第二转子包括第三盘和第四盘，位于所述磁力耦合空间内，第一转子和第二转子之间形成气隙。调速机构带动第四盘沿第二轴滑动；在第三盘和第四盘之间设置有至少一个平面连杆机构，所述平面连杆机构包括第一连接杆、第二连接杆、第三连接杆、第四连接杆和固定杆，其中第一连接杆、第二连接杆、第三连接杆和第四连接杆构成一个以固定杆为基准，向固定杆两侧拉伸或者收缩的平面四边形连杆机构。任意相邻两个连接杆之间均通过转动副连接，其中两个相对的转动副的销轴可在槽内运动，另外两个相对的转动副连接第二转子。固定杆两端开设槽，销轴可以在对应的槽内同时滑动和转动。该盘形永磁调速器通过在第三盘和第四盘之间设置至少一个平面连杆机构，使得调速机构带动第四盘沿第二轴轴向滑动时，第三盘在平面连杆机构的作用下同步地与第四盘背向滑动或者相向滑动，继而实现第一盘与第三盘之间的气隙和第二盘与第四盘之间的气隙同步增大或减小。该盘形永磁调速器的气隙调节部件为平面连杆机构，结构简单、容易制造，安装方便，同时力矩传递平稳可靠，传递过程中噪音较小。

附图说明

图1是本实用新型实施例中的一种盘形永磁调速器的结构示意图；

图2中a和b分别是图1中平面连杆组的主视图和侧视图；

图3中a和b分别是本实用新型实施例中的另外两种平面连杆机构的示意图；

图4中a和b分别是本实用新型实施例中的另外两种支撑套及固定杆的分布示意图；

附图标记说明:

1：第一轴； 2：第二轴； 3：第一转子；

31：第一盘； 32：第二盘； 33：定距杆；

4：第二转子； 41：第三盘； 42：第四盘；

5：调速机构； 6：平面连杆机构； 61：第一连接杆；

611：第一转动副； 62：第二连接杆； 621：第二转动副；

63：第三连接杆； 631：第三转动副； 64：第四连接杆；

641：第四转动副； 65：固定杆； 651：第一槽；

652：第二槽； 66：第一销轴； 67：第二销轴；

7：支撑套。

具体实施方式

为使实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图和具体实施例，对实用新型中的技术方案进行清楚地描述。显然，所描述的实施例是实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”“第二”“第三”“第四”等等是为了清楚说明产品部件进行的编号，不代表任何实质性区别。“上”“下”“左”“右”均以附图所示方向为准。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在实用新型中的具体含义。

图1是本实用新型实施例中的一种盘形永磁调速器的结构示意图，图 2是图1中平面连杆组的主视图和侧视图。如图1和图2所示，本实用新型提供的盘形永磁调速器，包括第一轴1、第二轴2、第一转子3、第二转子4和调速机构5。第一转子3固定连接于第一轴1，第一转子3包括第一盘31、第二盘32及连接第一盘31和第二盘32的定距杆33。

如图1所示，第一盘31固定连接在第一轴1上，此处的固定连接可以是焊接或者螺栓连接，也可以通过在第一盘31上开设孔，通过该孔与第一轴1过盈配合实现连接，还可以通过在第一轴1上增设键，与第一盘 31上开设的带键槽的孔实现键连接。优选地，第一盘31与第一轴1一体化连接，使转动力矩的传递更加稳定。第二盘32中部设有通孔，孔径大于第二轴2的外径，并且预留一定空间，方便调速机构5与第四盘42之间的连接。定距杆33的两端分别与第一盘31和第二盘32连接，具体地，第一盘31和第二盘32相互平行，定距杆33垂直于第一盘31和第二盘32，多个定距杆33沿第一盘31的外缘周向均匀分布地安装在第一盘31和第二盘32之间。优选地，定距杆33与第一盘31和第二盘32之间采用螺纹连接，方便后期更换拆卸，也有利于第二转子4的安装。

第二转子4包括第三盘41和第四盘42，第三盘41可滑动地套接于第二轴2，第四盘42可滑动地套接于第二轴2。此处可滑动地套接表示，第三盘41和第四盘42均可以沿着第二轴2进行轴向的往复滑动。

第一盘31、第二盘32及定距杆33围设成磁力耦合空间，第三盘41 与第四盘42位于该磁力耦合空间内。具体地，第一轴1与第二轴2的轴线重合，第二轴2沿第一轴1的轴向延伸方向间隔地布置于第一轴1的一端。第一盘31、第二盘32、第三盘41和第四盘42相互平行，且第三盘 41和第四盘42均位于第一盘31与第二盘32之间。如图1所示，沿着第一轴1和第二轴2的轴线方向，从左至右依次为第一盘31、第三盘41、第四盘42及第二盘32。

第一盘31和第二盘32构成导体转子，第三盘41和第四盘42构成永磁转子。电机连接第一轴1，输入转矩使第一轴1转动，然后带动第一盘 31和第二盘32转动，切割永磁转子周围形成的磁力线，在导体中产生涡流，进而产生反感磁场，使永磁转子转动，再带动第二轴2转动，输出转矩。

如图1所示，调速机构5连接在第二转轴2上，且位于磁力耦合空间外侧，其位移输出端通过螺栓连接第四盘42，执行器(图中未示出)驱动调速机构5，使调速机构5产生轴向力，从而带动第四盘42沿着第二轴2 的轴向进行往复移动。平面连杆机构6设置在第三盘41和第四盘42之间。如图2所示，平面连杆机构6包括第一连接杆61、第二连接杆62、第三连接杆63、第四连接杆64和固定杆65。第一连接杆61通过第一转动副 611连接第二连接杆62，第二连接杆62通过第二转动副621连接第三连接杆63，第三连接杆63通过第三转动副631连接第四连接杆64，第四连接杆64通过第四转动副641连接第一连接杆61。转动副是指两个构件绕公共轴线作相对转动，优选地采用销轴连接。

固定杆65固定连接在第二轴2的周围。第一转动副611连接第三盘 41，第三转动副631连接第四盘42。第二转动副621包括第一销轴66，固定杆65第一端设有第一槽651，第一销轴66可滑动地嵌入第一槽651 内。因此，第一销轴66可以在第一槽651内同时滑动和转动。同样地，第四转动副641包括第二销轴67，固定杆65第二端设有第二槽652，第二销轴67可滑动地嵌入第二槽652内。第二销轴67可以在第二槽652内同时滑动和转动。更进一步地，可以将第一槽651与第二槽652合并为一个条形槽。

具体地，在使用平面连杆机构6(即气隙调节部件)调节气隙时，以气隙增大的调节过程为例。首先执行器(图中未示出)驱动调速机构5，使调速机构5产生指向第一轴1的轴向力，从而带动第四盘42向背离第二盘32的方向移动，此时第四盘42与第二盘32之间的气隙增大。同时，第四盘42推动第三转动副631向靠近固定杆65的方向移动，推动第三连接杆63逆时针转动，同时推动第四连接杆64顺时针转动，进而推动第一销轴66在第一槽651内沿固定杆65轴线向背离第二轴2的方向滑动，如图2所示，第一销轴66向下移动。同时也推动第二销轴67在第二槽652 内沿固定杆65轴线向背离第二轴2的方向滑动，如图2所示，第二销轴 67向上移动。由于第一销轴66下移，拉动第二连接杆62顺时针转动，同时第二销轴67上移，拉动第一连接杆61逆时针转动。进而拉动第一转动副611向靠近固定杆65的方向移动，再带动第三盘41向背离第一盘31 的方向滑动，此时第三盘41与第一盘31之间的气隙也随之增大了。

同样地，在气隙减小的调节过程中，执行器(图中未示出)驱动调速机构5，使调速机构5产生背离第一轴1的轴向力，从而带动第四盘42 靠近第二盘32，此时第四盘42与第二盘32之间的气隙减小。同时，第四盘42拉动第三转动副631向背离固定杆65的方向移动，拉动第三连接杆 63顺时针转动，同时拉动第四连接杆64逆时针转动。进而拉动第一销轴 66在第一槽651内沿固定杆65轴线向靠近第二轴2的方向滑动，如图2 所示，第一销轴66向上移动。同时也拉动第二销轴67在第二槽652内沿固定杆65轴线向靠近第二轴2的方向滑动，如图2所示，第二销轴67向下移动。由于第一销轴66上移，推动第二连接杆62逆时针转动，同时第二销轴67下移，推动第一连接杆61顺时针转动。进而推动第一转动副611 向背离固定杆65的方向移动，再带动第三盘41靠近第一盘31，此时第三盘41与第一盘31之间的气隙也随之减小了。

本实施例提供的盘形永磁调速器，通过设置四边形的平面连杆机构作为气隙调节部件，带动第三盘与第四盘同步地相向滑动或者背向滑动，因此可以实现第三盘与第一盘之间的气隙和第四盘与第二盘之间的气隙同时增大或者减小，使得第一轴与第二轴之间的力矩传递更加平稳，调速更加平滑。同时，本盘形永磁调速器结构简单、制造容易，安装方便，传动过程中噪音较小。

进一步地，多个平面连杆机构沿第二轴2周向均匀分布于第二轴2的周围。此处沿第二轴2周向均匀分布表示的是，多个平面连杆机构6围绕第二轴2的轴线，形成环形阵列分布。图4中的a图是一种三个固定杆的分布图，b图是一种六个固定杆的分布图。如图4中的a图所示，固定杆 65的数量为三个，即平面连杆机构6的数量为三个，且该三个平面连杆机构中，任意两个平面连杆机构的各个部件及各部件之间的位置连接关系均相同，则这三个固定杆65的轴线分别为第一轴线、第二轴线和第三轴线，这三条轴线位于同一平面内，且两两相交，围设成正三角形，该正三角形的中心点即为第二轴2的轴线与该平面的交点。

如图4中的b图所示，固定杆65的数量为六个，即平面连杆机构6 的数量为六个，且该六个平面连杆机构中，任意两个平面连杆机构的各个部件及各部件之间的位置连接关系均相同，则这六个固定杆65的轴线分别为第一轴线、第二轴线、第三轴线、第四轴线、第五轴线和第六轴线，这六条轴线位于同一平面上，且两两相交，围设成正六边形，该正六边形的中心点即为第二轴2的轴线与该平面的交点。使用多个平面连杆机构并且均匀分布于第二轴2的周围，可以使第三盘41与第四盘42之间的相对运动更加平稳，受力更均匀。

进一步地，两个平面连杆机构6组成平面连杆组，平面连杆组中的两个平面连杆机构6关于第二轴2轴线对称布置于第二轴2两侧。图2中的 a图是一种平面连杆组的主视图，b图是a图中平面连杆组的右侧视图。如图2中的b图所示，两个固定杆65沿第二轴2的轴线对称布置于第二轴2的两侧，分别包含这两个固定杆65的两个平面连杆机构组成一个平面连杆组。平面连杆组的数量也可以为多个，使得第三盘41和第四盘42 之间的力矩传递更加稳定。例如，如图4中的b图所示，六个平面连杆机构组成了三个平面连杆组。

进一步地，同一平面连杆机构中，第一连接杆61与第二连接杆62关于第二轴2轴线对称，且第三连接杆63与第四连接杆64关于第二轴2轴线对称。如图3中的a图所示，第一连接杆61与第二连接杆62关于第二轴2轴线对称，且它们的长度相等，均为第一长度；第三连接杆63与第四连接杆64关于第二轴2轴线对称，它们的长度相等，均为第二长度。第一长度与第二长度不相等。

此外，同一平面连杆机构中，也可以为第一连接杆61与第四连接杆 64关于固定杆65轴线对称，且第二连接杆62与第三连接杆63关于固定杆65轴线对称。如图3中的b图所示，第一连接杆61与第四连接杆64 关于固定杆65轴线对称，且它们的长度相等，均为第三长度；第二连接杆62与第三连接杆63关于固定杆65轴线对称，它们的长度相等，均为第四长度。第三长度与第四长度不相等。

同一平面连杆机构中，还可以为平行四边形结构，如图2中的a图所示，第一连接杆61、第二连接杆62、第三连接杆63与第四连接杆64的长度相等，且第一连接杆61平行于第三连接杆63，第二连接杆62平行于第四连接杆64。图2、图3、图4均是平面连杆机构不同的布置方式，可以满足实际盘形永磁调速器的各种调速情况。

进一步地，第三盘41朝向第一转动副611的一侧设有第一铰接座(图中未示出)，第一铰接座与第一转动副611连接。第四盘42朝向第三转动副631的一侧设有第二铰接座(图中未示出)，第二铰接座与第三转动副631连接。第三盘41和第四盘42与四边形的平面连杆机构之间铰接，可以使力矩传递更加平滑，减小噪音。第三盘41和第四盘42与四边形的平面连杆机构之间也可以为固定连接。

更进一步地，还包括支撑套7，支撑套7固定套接于第二轴2，且支撑套7设置在第三盘41和第四盘42之间。固定杆65固定连接于支撑套7 外周。具体地，可以是焊接、粘接，优选地用螺纹连接。通过设置支撑套7，可以灵活的调节气隙最大的空间范围，即当第一转动副611的转轴或者第三转动副631的转轴与固定杆65的轴线相交时，第三盘41和第四盘 42之间的距离最小，则气隙的空间最大。

进一步地，支撑套7为四棱柱，固定杆65固定连接于支撑套7一侧面，且固定杆65的轴线与该侧面平行。具体地，固定杆65与支撑套7之间可以是螺纹连接、粘接，优选地用焊接。具体地，如图2中的b图所示，支撑套7内设有沿第二轴2轴向延伸的通孔，第二轴2穿设于该通孔内，使支撑套7可以套接于第二轴2。支撑套7除了为四棱柱外，还可以为其他形式的棱柱，如图4所示，支撑套7还可以为三棱柱、六棱柱等等。

调速机构5的结构型式可以为平面凸轮、立体凸轮、蜗轮蜗杆等多种结构型式中的一种，相应的运行方式也可以有多种，其主要功能是在执行器的驱动下产生轴向力，带动第四盘沿第二轴2的轴向往复移动。

通过以上实施例可以看出，本实用新型提供的一种盘形永磁调速器，包括第一轴、第二轴、第一转子、第二转子和调速机构。第一转子包括第一盘、第二盘及连接第一盘和第二盘的定距杆，并围设成磁力耦合空间；第二转子包括第三盘和第四盘，位于所述磁力耦合空间内，第一转子和第二转子之间形成气隙。执行器驱动调速机构，使调速机构产生指向或背离第一轴的轴向力，带动第四盘沿第二轴滑动；平面连杆机构包括第一连接杆、第二连接杆、第三连接杆、第四连接杆和固定杆，其中第一连接杆、第二连接杆、第三连接杆和第四连接杆构成一个以固定杆为基准，向固定杆两侧拉伸或者收缩的平面连杆机构。任意相邻两个连接杆之间均通过转动副连接，其中两个相对的转动副的销轴可在槽内运动，另外两个相对的转动副连接第二转子。固定杆两端开设槽，销轴可以在对应的槽内同时滑动和转动。该盘形永磁调速器通过在第三盘和第四盘之间设置至少一个平面连杆机构，使得调速机构带动第四盘沿第二轴轴向滑动时，第三盘在平面连杆机构的作用下与第四盘同步地背向滑动或者相向滑动，继而实现第一盘与第三盘之间的气隙和第二盘与第四盘之间的气隙同步增大或减小。该盘形永磁调速器的气隙调节部件结构简单、容易制造，安装方便，同时力矩传递平稳可靠，传递过程中噪音较小。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。