筒式永磁调速器的制作方法

本发明涉及永磁调速技术领域，尤其涉及一种筒式永磁调速器。

背景技术：

筒式永磁调速器是一种透过气隙传递转矩的传动设备，现有的筒式永磁调速器主要由感应转子、永磁转子两部分组成。感应转子固定在主动轴上，与电动机端相连；永磁转子则固定在负载轴上，与负载相连。在感应转子和永磁转子之间有间隙。这样马达和负载的连接会由原来的机械连结变为磁性连结。通过调节永磁转子相对于感应转子间的气隙距离或面积，即可改变负载轴上的输出转矩，从而调节负载转速。

感应转子内的电涡流会导致转子发热，温度升高，当永磁体超过一定温度时，会发生消磁，致使调速器失效。调速器传递的功率越大，其产生的电涡流也越大，铜导体发热越厉害。目前对功率较大的调速器，通常采用水冷式结构，通过引入外部有压水源，向工作气隙喷射冷却液，实现降温。

目前使用的水冷式结构主要是喷射式降温。这种降温方式是将永磁转子和感应转子安装于机座上，在机座上与感应转子对应位置处设置喷嘴，由外部引入的有压冷却液喷淋感应转子和永磁转子。

在感应转子高速转动的离心力作用下，冷却液很难与永磁转子和感应转子有较好地接触，如此以致冷却液与永磁转子和感应转子热交换不足，造成感应转子和永磁转子冷却效果不佳。

技术实现要素：

基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种筒式永磁调速器，来改善感应转子和永磁转子冷却效果不佳的问题。

一种筒式永磁调速器，包括基座、外转子及内转子，所述基座设有冷却液喷液结构；所述外转子安装于基座上并可以第一轴线为中心转动，所述外转子设有容置腔；所述内转子安装于基座上并可以第一轴线为中心转动，所述内转子的径向外周面与容置腔的径向内周面间隔配合形成气隙；沿第一轴线方向，内转子具有相对的第一端部和第二端部，所述第一端部设有与冷却液喷液结构对应的径向导流扩散部；所述径向导流扩散部用于引导冷却液向远离第一轴线的方向扩散流动。

上述筒式永磁调速器，从冷却液喷液结构出来的冷却液被喷向径向导流扩散部；在径向导流扩散部的作用下，冷却液向远离第一轴线的方向扩散流动。在径向导流扩散部的导流作用下，冷却液能较好地与沿第一端部的端面流动，如此以降低冷却液溅离内转子的比例；同时，在径向导流扩散部的扩散作用下，冷却液能向第一轴线的周向上的多个方向流动，进而能增大冷却液与内转子的接触面积。如此，可改善冷却液以柱状喷向内转子时，冷却液溅离内转子，导致筒式永磁调速器散热效果不佳的问题。

在其中一个实施例中，所述径向导流扩散部环设于第一轴线的周向上。在内转子相对基座转动时，环绕于第一轴线周向上的径向导流扩散部可与冷却液喷液结构持续保持对应关系，如此从冷却液喷液结构喷向径向导流扩散部的冷却液可持续地被导扩散流。

在其中一个实施例中，所述径向导流扩散部远离第一轴线的一侧上具有径向导流扩散面；所述径向导流扩散面与第一端部的端面平滑过渡连接。径向导流扩散面与第一端部的端面平滑过渡连接，如此能使冷却液顺畅地流到第一端部的端面上，进而减少冷却液溅离内转子的比例。

在其中一个实施例中，所述第一端部凹设有集液腔，所述径向导流扩散部设置于集液腔的底部，所述径向导流扩散部与集液腔的侧壁间隔配合；所述内转子设有径向离心流道，所述径向离心流道的入口与集液腔连通，所述径向离心流道的出口位于内转子的径向外周面上。从冷却液喷液结构喷出的冷却液通过集液腔的入口流向径向导流扩散部；冷却液在径向导流扩散部的作用下流向集液腔的侧壁；在离心力的作用下，冷却液积聚于集液腔的侧壁处。由于径向离心流道与集液腔连通，当集液腔内汇集到一定量的冷却液后，冷却液在离心力的作用下进入径向离心流道内，并从位于内转子的径向外周面上流出以进入气隙。

在其中一个实施例中，所述径向离心流道有至少两个，所述至少两个径向离心流道的出口围绕第一轴线的周向分布。通过分布于第一轴线周向上的径向离心流道的出口，冷却液可从内转子径向外周面上的多个位置进入气隙，如此可提升冷却液在第一轴线周向分布的均匀性，进而可在第一轴线的周向上，提升冷却液对筒式永磁调速器冷却的均匀性。

在其中一个实施例中，所述内转子设有轴向流道，所述轴向流道的入口与集液腔连通，所述集液腔的出口位于第二端部的端面上。从轴向流道流出的冷却液流可流向外转子上靠近第二端部的部分，如此可对外转子上靠近第二端部的部分进行降温。

在其中一个实施例中，所述轴向流道有至少两个，所述至少两个轴向流道的出口围绕第一轴线的周向分布。通过分布于第一轴线周向上的至少两个轴向流道的出口，冷却液可对外转子上靠近第二端部的至少两个位置进行降温，如此可提升冷却液对筒式永磁调速器冷却的均匀性。

在其中一个实施例中，所述外转子设有与容置腔连通的安装口，所述安装口可供内转子沿第一轴线进出容置腔。

在其中一个实施例中，所述外转子设有与容置腔连通的出液口，所述出液口与第二端部对应。如此能有利于容置腔内的冷却液流出，降低容置腔内的集液。

在其中一个实施例中，所述基座内设有冷却腔，所述内转子和外转子安装于冷却腔内，所述冷却液喷液结构设置于冷却腔的内壁上。利用冷却腔可便于冷却液的回收利用；同时也能降低冷却液环境的影响。

附图说明

图1为一实施例所述筒式永磁调速器的结构示意图；

图2为一实施例所述内转子和外转子的结构示意图；

图3为图2中a处的局部放大图。

附图标记说明：10、基座，11、冷却腔，100、下壳体，101、下腔体，20、外转子，200、容置腔，210、安装口，220、出液口，30、内转子，31、第一端部，32、第二端部，300、径向导流扩散部，301、径向导流扩散面，310、集液腔，320、径向离心流道，330、轴向流道，340、导液腔，400、第一轴线，500、气隙。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

结合图1所示，一实施例提供一种筒式永磁调速器，包括基座10、外转子20及内转子30，所述基座10设有冷却液喷液结构(图中未示出)；所述外转子20安装于基座10上并可绕第一轴线400转动，所述外转子20设有容置腔200(图中未标示)；所述内转子30安装于基座10上并可绕第一轴线400转动，所述内转子30的径向外周面与容置腔200的径向内周面间隔配合形成气隙500；沿第一轴线400方向，内转子30具有相对的第一端部31和第二端部32(图中未标示)，所述第一端部31设有与冷却液喷液结构对应的径向导流扩散部300；所述径向导流扩散部300用于引导冷却液向远离第一轴线400的方向扩散流动。

上述筒式永磁调速器，从冷却液喷液结构出来的冷却液被喷向径向导流扩散部300；在径向导流扩散部300的作用下，冷却液向远离第一轴线400的方向扩散流动。在径向导流扩散部300的导流作用下，冷却液能较好地与沿第一端部31的端面流动，从而降低冷却液溅离内转子30的比例；同时，在径向导流扩散部300的扩散作用下，冷却液能向第一轴线400的周向上的多个方向流动，进而能增大冷却液与内转子30的接触面积。如此，可改善冷却液以柱状喷向内转子30时，冷却液溅离内转子30，导致筒式永磁调速器散热效果不佳的问题。

需要解释的是，前述的冷却液喷液结构也可以是基座10上开设的喷液口，也可以也是基座10上设置的喷嘴。

在为筒式永磁调速器降温时，冷却液喷液结构通过与冷却液供液设备连接，来对内转子30和外转子20进行降温。

结合图1、图2所示，一实施例中，所述径向导流扩散部300环设于第一轴线400的周向上。在内转子30相对基座10转动时，环设于第一轴线400周向上的径向导流扩散部300可与冷却液喷液结构持续保持对应关系，如此从冷却液喷液结构喷向径向导流扩散部300的冷却液可持续地被导扩散流。

结合图1及图2所示，具体地，径向导流扩散部300呈环状，且环绕于第一轴线400的周向上。径向导流扩散部300位于第一轴线400方向上的一侧设置于第一端部31的端面。

当然，在其他实施例中，也可以采用“多个围绕于第一轴线400的周向上的径向导流扩散部300”来替代“环设于第一轴线400的周向上的径向导流扩散部300”。二者的区别在于，前者中，多个径向导流扩散部300未首尾连接。

结合图3所示，一实施例中，所述径向导流扩散部300远离第一轴线400的一侧上具有径向导流扩散面301；所述径向导流扩散面301与第一端部31的端面平滑过渡连接。径向导流扩散面301与第一端部31的端面平滑过渡连接，如此能使冷却液顺畅地流到第一端部31的端面上，进而减少冷却液溅离内转子30的比例。

结合图2及图3所示，一实施例中，所述第一端部31凹设有集液腔310，所述径向导流扩散部300设置于集液腔310的底部，所述径向导流扩散部300与集液腔310的侧壁间隔配合；所述内转子30设有径向离心流道320，所述径向离心流道320的入口与集液腔310连通，所述径向离心流道320的出口位于内转子30的径向外周面上。从冷却液喷液结构喷出的冷却液通过集液腔310的入口流向径向导流扩散部300；冷却液在径向导流扩散部300的作用下流向集液腔310的侧壁；在离心力的作用下，冷却液积聚于集液腔310的侧壁处。由于径向离心流道320与集液腔310连通，当集液腔310内汇集到一定量的冷却液后，冷却液在离心力的作用下进入径向离心流道320内，并从位于内转子30的径向外周面上的径向离心流道320的出口流出以进入气隙500。

需要说明的是，前述提及的“径向导流扩散部300设置于第一端部31的端面上”；结合到本实施例中“所述径向导流扩散部300设置于集液腔310的底部”，则可以把集液腔310的底壁理解为第一端部31的端面。

结合图2及图3所示，一实施例中，所述内转子30内设有至少两个与集液腔310连通的导液腔340，多个所述导液腔340间隔分设于第一轴线400的周向上，导液腔340于内转子30内沿第一轴线400方向延伸，导液腔340与径向离心流道320一一对应连通；所述径向离心流道320的入口通过导液腔340与集液腔310连通。

具体地，所述导液腔340与集液腔310连通的连通口位于集液腔310远离第一轴线400的侧壁上。如此能利用冷却液受到的离心将冷却送入导液腔340内。同时，能避免导液腔340内出现集液，如此可提高冷却液的流动速度。

在第一轴线方向上，所述集液腔310的入口处内壁遮盖连通导液腔340和液腔310的连通口。

进一步地，结合图3所示，所述径向离心流道320包括至少两个沿第一轴线400方向间隔分布孔道321，所述孔道321的出口位于内转子30的径向外周面上，孔道321的入口与集液腔310连通。通过沿第一轴线400方向间隔分布的至少两个孔道321，冷却液可以从第一轴线400方向上的多个位置进入气隙500，进而有利于在第一轴线400方向上，提升冷却液对筒式永磁调速器冷却的均匀性。

具体地，所述孔道321入口位于导液腔340的内壁上。

需要说明的是，在前一实施例中，径向离心流道320包括至少两个沿第一轴线400方向间隔分布的孔道321。当然，在其他实施例中，径向离心流道320的开口呈扁缝状，且其开口的长度方向沿第一轴线400方向布置。

结合图2及图3所示，一实施例中，所述径向离心流道320有至少两个，所述至少两个径向离心流道320的出口围绕第一轴线400的周向分布。通过分布于第一轴线400周向上的径向离心流道320的出口，冷却液可从内转子30径向外周面上的多个位置进入气隙500，如此可提升冷却液在第一轴线400周向分布的均匀性，进而可在第一轴线400的周向上，提升冷却液对筒式永磁调速器冷却的均匀性。

结合图3所示，一实施例中，所述内转子30设有轴向流道330，所述轴向流道330的入口与集液腔310连通，所述集液腔310的出口位于第二端部32的端面上。从轴向流道330流出的冷却液流可流向外转子20上靠近第二端部32的部分，如此可对外转子20上靠近第二端部32的部分进行降温。

一实施例中，所述轴向流道330有至少两个，所述至少两个轴向流道330的出口围绕第一轴线400的周向分布。通过分布于第一轴线400周向上的至少两个轴向流道330的出口，冷却液可对外转子20上靠近第二端部32的至少两个位置进行降温，如此可提升冷却液对筒式永磁调速器冷却的均匀性。

具体地，所述轴向流道330的入口位于导液腔340的内壁上。

结合图2所示，一实施例中，所述外转子20设有与容置腔200连通的安装口210，所述安装口210可供内转子30沿第一轴线400进出容置腔200。

在装配内转子30和外转子20时，内转子30通过安装口210被送入外转子20的容置腔200内。

在调节筒式永磁调速器时，内转子30和外转子20沿第一轴线400相对移动，以调节内转子30和外转子20磁力耦合的强度。需要说明的是，在沿第一轴线400移动时，可以是通过调节内转子30和外转子20磁力耦合的耦合面积或磁力耦合的耦合间距(即气隙尺寸)来实现调节的。

实现内转子30和外转子20沿第一轴线400相对移动的方式有三种，其具体移动方式如下：

方式一、在内转子30相对第一轴线400的轴向位置不变时，可通过沿第一轴线400移动外转子20，来实现内转子30和外转子20的相对移动。

方式二、在外转子20相对第一轴线400的轴向位置不变时，可通过沿第一轴线400移动内转子30，来实现内转子30和外转子20的相对移动。

方式三、沿第一轴线400同时移动内转子20和外转子30，来实现内转子30和外转子20的相对移动。

另外，在内转子30和外转子20沿第一轴线400相对移动时，内转子30可以始终处于容置腔200内；当然，内转子30也可部分通过安装口210部分凸出于容置腔200外。

当内转子30始终处于容置腔200内。此时，所述冷却液喷液结构通过安装口210与径向导流扩散部300对应，以使从冷却液喷液结构流出的冷却液可喷向径向导流扩散部300。

当内转子30可部分凸出于容置腔200外时，冷却液喷液结构可直接将冷却液喷向径向导流扩散部300。

一实施例中，所述外转子20设有与容置腔200连通的出液口220，所述出液口220与第二端部32对应。如此能有利于容置腔200内的冷却液流出，降低容置腔200内的集液。

结合图1所示，一实施例中，所述基座10内设有冷却腔11，所述内转子30和外转子20安装于冷却腔11内，所述冷却液喷液结构设置于冷却腔11的内壁上。利用冷却腔11可便于冷却液的回收利用；同时也能降低冷却液环境的影响。

需要说明的是，前述基座10包括扣合连接的上壳体和下壳体100。图中示出的是下壳体100。

具体地，下壳体100设有开口向上的下腔体101，上壳体设有开口向下的下腔体101。当上壳体和下壳体100扣合连接时，下腔体101与上腔体连通形成冷却腔11。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。