一种磁感传动机构、磁感离合传动装置及导冷柱的制作方法

1.本实用新型属于自动开启暂停储冷技术领域，涉及一种磁感传动机构的技术方案，还涉及一种磁感离合传动装置的技术方案，还涉及一种导冷柱的技术方案。


背景技术：

2.由于施工扰动，穿越多年冻土地区的基础工程如道路路基、输电塔基、油气管线基础、建筑基础等工程都需要冷却基础下部的多年冻土才能保持地基承载力。传统主流冷却冻土的方法包括块碎石层、热捧、通风管等措施，主要通过“增强冷季气体对流散热同时抑制暖季吸热”的方式储冷于冻土地层。然而由于全球变暖，这些方法主要依靠强化气体自然对流散热冷却冻土，储冷效率低，难以抵消全球变暖导致冻土地层升温。然而气体自然对流散热拐弯能力弱，导致传统主流冷却冻土的方法无法用于冷却桩基、机场跑道等冻土工程。若能开发一种强迫液体对流冷却冻土，同样“增强冷季液流对流散热同时抑制暖季吸热”的方式储冷于冻土地层，将极大增强冻土地层储冷能力同时增加该方法的适应性，可用于于冷却桩基、机场跑道等工程。
3.强迫液体对流冷却冻土需要解决两个问题点。一是动力智能离合问题，当外界气温高于冻土地层温度，强迫液体对流的动力需要被切断，否则将外部热量导入冻土地层，当外部气温低于冻土地层。强迫液体对流的动力需要结合，将外部冷能灌注给冻土地层。二是动力系统优化问题，如何动力通过接触传动，摩擦动力损失大，但动力传输至少需要输入输出二级。第一级传动系统具有机械振动复杂、转速波动大等问题，若第一级传动系统直接与第二级传动系统连接，必将机械振动复杂、转速波动大等问题传递至第二级传动系统，进而影响第二级传动系统的使用寿命。
4.因此，如何提供一种磁感传动机构，其能够有效地隔绝相邻的传动系统，避免相邻传动系统之间的干扰，起到延长整个传动系统寿命，降低传动系统维护难度和费用，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.针对上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于能够有效地隔绝相邻的传动系统，避免相邻传动系统之间的干扰，起到延长整个传动系统寿命，降低传动系统维护难度和费用。本实用新型提供一种磁感传动机构，该传动机构包括：第一管体；设置在所述第一管体内的第一传动轴；设置在所述第一管体内的第二传动轴，所述第二传动轴与所述第一传动轴同中心轴线设置；设置在所述第一传动轴上的第一磁极组，所述第一磁极组位于靠近所述第二传动轴一侧的所述第一传动轴端部；设置在所述第二传动轴上的第二磁极组，所述第二磁极组位于靠近所述第一传动轴一侧的所述第二传动轴端部；其中，所述第一磁极组与所述第二磁极组相互磁力作用，所述第二磁极组随所述第一磁极组转动。
6.根据本实用新型的第一个实施方案，提供一种磁感传动机构：
7.一种磁感传动机构，该传动机构包括：第一管体；设置在所述第一管体内的第一传
动轴；设置在所述第一管体内的第二传动轴，所述第二传动轴与所述第一传动轴同中心轴线设置；设置在所述第一传动轴上的第一磁极组，所述第一磁极组位于靠近所述第二传动轴一侧的所述第一传动轴端部；设置在所述第二传动轴上的第二磁极组，所述第二磁极组位于靠近所述第一传动轴一侧的所述第二传动轴端部；其中，所述第一磁极组与所述第二磁极组相互磁力作用，所述第二磁极组随所述第一磁极组转动。
8.进一步地，作为本实用新型一种更为优选地实施方案，所述第一磁极组和所述第二磁极组均包括多个磁铁块；所述第一磁极组中相邻的磁铁块磁极同向或异向设置；所述第二磁极组中相邻的磁铁块磁极同向或异向设置。
9.进一步地，作为本实用新型一种更为优选地实施方案，所述第一磁极组的磁铁块和所述第二磁极组的磁铁块一一对应设置。
10.进一步地，作为本实用新型一种更为优选地实施方案，所述第一磁极组的多个磁铁块与所述第二磁极组的多个磁铁块平行相对设置，所述第一磁极组的多个磁铁块呈圆盘状阵列设置在所述第一传动轴的端部；所述第二磁极组的多个磁铁块呈圆盘状阵列设置在所述第二传动轴的端部；所述第一磁极组所呈圆盘平面与所述第二磁极组所呈圆盘平面平行。
11.进一步地，作为本实用新型一种更为优选地实施方案，所述第一磁极组的多个磁铁块绕中心轴线周向阵列设置，且所述磁铁块均沿中心轴线方向延伸，构成第一磁极阵列套筒结构；所述第二磁极组的多个磁铁块绕中心轴线周向阵列设置，且所述磁铁块均沿中心轴线方向延伸，构成第二磁极阵列套筒结构；所述第一磁极阵列套筒结构罩设在所述第二磁极阵列套筒结构外侧，或所述第二磁极阵列套筒结构罩设在所述第一磁极阵列套筒结构外侧。
12.根据本实用新型的第二个实施方案，提供一种磁感离合传动装置：
13.一种磁感离合传动装置，该传动装置包括：第一个实施方案所述的磁感传动机构；该传动装置还包括：设置在所述第一管体内部的第一输出轴体，所述第一输出轴体通过轴承传动结构与所述第一管体连接；设置在所述第一输出轴体靠近所述第一传动轴一端的传动空腔，所述第二传动轴通过轴承传动结构安装于所述传动空腔内部；设置在所述传动空腔内部的相变液，所述相变液随温度变化在液态和固态之间切换；其中，所述第一输出轴体、所述第一传动轴和所述第二传动轴均相对所述第一管体绕同中心轴线转动。
14.进一步地，作为本实用新型一种更为优选地实施方案，该传动装置还包括：设置在所述第二传动轴上的第一凹凸结构，所述第一凹凸结构与所述相变液接触。
15.进一步地，作为本实用新型一种更为优选地实施方案，该传动装置还包括：设置在所述传动空腔内壁的第二凹凸结构，所述第二凹凸结构与所述相变液接触。
16.进一步地，作为本实用新型一种更为优选地实施方案，该传动装置还包括：设置在所述第一管体内的第三传动轴,所述第三传动轴与所述第一输出轴体远离所述第一传动轴的一端连接；设置在所述第一管体内的第四传动轴，所述第四传动轴与所述第三传动轴同中心轴线设置；设置在所述第三传动轴上的第三磁极组，所述第三磁极组位于靠近所述第四传动轴一侧的所述第三传动轴端部；设置在所述第四传动轴上的第四磁极组，所述第四磁极组位于靠近所述第三传动轴一侧的所述第四传动轴端部；其中，所述第三磁极组与所述第四磁极组相互磁力作用，所述第四磁极组随所述第三磁极组转动。
17.根据本实用新型的第三个实施方案，提供一种导冷柱：
18.一种导冷柱，该导冷柱包括：第二个实施方案所述的磁感离合传动装置；该导冷柱还包括：与所述第一管体连接的外管体；同轴设置在所述外管体内部的内管体，所述内管体的顶部和所述外管体的顶部连通，所述内管体的底部和所述外管体的底部连通，所述内管体和所述外管体构成循环水路；设置在所述内管体内，且与所述第一输出轴体直接或间接传动连接的叶轮水泵，所述叶轮水泵用于带动所述循环水路内部的冷却液循环流动。
19.与现有技术相比，本技术提供的技术方案中，第一传动轴和第二传动轴均均设置在第一管体内，第一传动轴和第二传动轴之间的传动通过第一磁极组和第二磁极组之间的磁力相互作用而实现。即，第一磁极组和第二磁极组之间通过相互吸引的磁力或相互排斥的磁力形成相互传动的作用力，第一磁极组随第一传动轴转动，第二磁极组在磁力的作用下随第一磁极组转动，从而带动第二转动轴转动，进而实现无轴间接传动。本技术提供的技术方案，能够有效地隔绝相邻的传动系统，避免相邻传动系统之间的干扰，起到延长整个传动系统寿命，降低传动系统维护难度和费用。
附图说明
20.图1为本实用新型的实施例中磁感传动机构的结构示意图；
21.图2为本实用新型的实施例中磁感离合传动装置的结构示意图；
22.图3为本实用新型的实施例中传动空腔的结构示意图；
23.图4为本实用新型的实施例中导冷柱的结构示意图。
24.附图标记：
25.第一管体1；外管体101；内管体102；第一传动轴201；第二传动轴202；第三传动轴203；第四传动轴204；第一磁极组301；第二磁极组302；第三磁极组303；第四磁极组304；第一输出轴体4；传动空腔401；第一凹凸结构401a；第二凹凸结构401b；相变液402；叶轮水泵5；循环水路a。
具体实施方式
26.为了使本领域的技术人员更好地理解本技术中的技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
27.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。
28.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
29.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性
或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
30.须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
31.根据本实用新型的第一个实施方案，提供一种磁感传动机构：
32.一种磁感传动机构，该传动机构包括：第一管体1；设置在所述第一管体1内的第一传动轴201；设置在所述第一管体1内的第二传动轴202，所述第二传动轴202与所述第一传动轴201同中心轴线设置；设置在所述第一传动轴201上的第一磁极组301，所述第一磁极组301位于靠近所述第二传动轴202一侧的所述第一传动轴201端部；设置在所述第二传动轴202上的第二磁极组302，所述第二磁极组302位于靠近所述第一传动轴201一侧的所述第二传动轴202端部；其中，所述第一磁极组301与所述第二磁极组302相互磁力作用，所述第二磁极组302随所述第一磁极组301转动。
33.本技术提供了一种磁传感机构的技术方案。该技术方案中，第一传动轴和第二传动轴均均设置在第一管体内，第一传动轴和第二传动轴之间的传动通过第一磁极组和第二磁极组之间的磁力相互作用而实现。即，第一磁极组和第二磁极组之间通过相互吸引的磁力或相互排斥的磁力形成相互传动的作用力，第一磁极组随第一传动轴转动，第二磁极组在磁力的作用下随第一磁极组转动，从而带动第二转动轴转动，进而实现无轴间接传动。本技术提供的技术方案，能够有效地隔绝相邻的传动系统，避免相邻传动系统之间的干扰，起到延长整个传动系统寿命，降低传动系统维护难度和费用。
34.需要说明的是，驱动第一传动轴转动的为第一传动系统，第二传动轴带动的为第二传动系统。第一传动系统作为驱动系统，其存在工况复杂的情况，如机械振动，转动频率波动等。通过磁力间接传动，可为第二传动系统提供传动缓冲空间，避免如机械振动、转动频率波动对第二传动系统的影响。
35.需要说明的是，所述第一管体可以为刚性管体、柔性管体，可变性管体等，或第一管体为多段管体拼接而成。
36.具体地进行阐述，在本实用新型实施例中，所述第一磁极组301和所述第二磁极组302均包括多个磁铁块；所述第一磁极组301中相邻的磁铁块磁极同向或异向设置；所述第二磁极组302中相邻的磁铁块磁极同向或异向设置。
37.需要说明的是，采用多个磁铁块能够提高第一磁极组和第二磁极组之间传动的稳定性。所述第一磁极组的磁铁块数量为2-100个，优选为2-10个；所述第二磁极组的磁铁块数量与第一磁极组一致。
38.具体地进行阐述，在本实用新型实施例中，所述第一磁极组301的磁铁块和所述第二磁极组302的磁铁块一一对应设置。
39.具体地进行阐述，在本实用新型实施例中，所述第一磁极组301的多个磁铁块与所述第二磁极组302的多个磁铁块平行相对设置，所述第一磁极组301的多个磁铁块呈圆盘状
阵列设置在所述第一传动轴201的端部；所述第二磁极组302的多个磁铁块呈圆盘状阵列设置在所述第二传动轴202的端部；所述第一磁极组301所呈圆盘平面与所述第二磁极组302所呈圆盘平面平行。
40.需要说明的是，通过将“所述第一磁极组301的多个磁铁块与所述第二磁极组302的多个磁铁块平行相对设置”能够减少磁极传动部分所占空间，提高传动效率。
41.具体地进行阐述，在本实用新型实施例中，所述第一磁极组301的多个磁铁块绕中心轴线周向阵列设置，且所述磁铁块均沿中心轴线方向延伸，构成第一磁极阵列套筒结构；所述第二磁极组302的多个磁铁块绕中心轴线周向阵列设置，且所述磁铁块均沿中心轴线方向延伸，构成第二磁极阵列套筒结构；所述第一磁极阵列套筒结构罩设在所述第二磁极阵列套筒结构外侧，或所述第二磁极阵列套筒结构罩设在所述第一磁极阵列套筒结构外侧。
42.需要说明的是，在本实施例中，通过“所述第一磁极阵列套筒结构罩设在所述第二磁极阵列套筒结构外侧，或所述第二磁极阵列套筒结构罩设在所述第一磁极阵列套筒结构外侧”的套筒式安装，能够提高第一磁极组与第二磁极组之间的传动稳定性。
43.根据本实用新型的第二个实施方案，提供一种磁感离合传动装置：
44.一种磁感离合传动装置，该传动装置包括：第一个实施方案所述的磁感传动机构；该传动装置还包括：设置在所述第一管体1内部的第一输出轴体4，所述第一输出轴体4通过轴承传动结构与所述第一管体1连接；设置在所述第一输出轴体4靠近所述第一传动轴201一端的传动空腔401，所述第二传动轴202通过轴承传动结构安装于所述传动空腔401内部；设置在所述传动空腔401内部的相变液402，所述相变液402随温度变化在液态和固态之间切换；其中，所述第一输出轴体4、所述第一传动轴201和所述第二传动轴202均相对所述第一管体1绕同中心轴线转动。
45.本技术还提供了一种磁感离合传动装置的技术方案，在该技术方案中，首先通过第一个实施方案的磁感传动机构奠定了磁性传动的基础。在此基础上，通过将第二传动轴设置在第一输出轴体的传动空腔内，使得第二传动轴并非直接作用/传动于第一输出轴体，而是通过传动空腔内的相变液作间接的传动。在第一传动轴处于转动状态下，第二传动轴在磁性作用下，随第一传动轴转动：当相变液为液态时，第二传动轴的转动并不会传递至第一输出轴体，即第一输出轴体不转动；当相变液为固态时，固态的相变液会将第二传动轴的转动状态传递至第一输出轴体，即第一输出轴体转动。也就是说，通过控制相变液的凝固点(熔点)温度，即可控制整个“磁感离合传动装置”的离合状态，实现“磁感离合传动装置”的离合功能。本技术提供的技术方案，能够使得传动设备随温度自动实现离合功能，提高对远程设备的控制效果。
46.需要说明的是，相变液为现有技术中常见的产品，可通过自行配比调节相变液的凝固点(熔点)。
47.需要说明的是，当所述相变液402的温度低于阈值时，所述相变液402由液态变为固态，所述第二传动轴202的运动状态通过固态的所述相变液402传动至所述第一输出轴体4。
48.具体地进行阐述，在本实用新型实施例中，该传动装置还包括：设置在所述第二传动轴202上的第一凹凸结构401a，所述第一凹凸结构401a与所述相变液402接触。
49.具体地进行阐述，在本实用新型实施例中，该传动装置还包括：设置在所述传动空腔401内壁的第二凹凸结构401b，所述第二凹凸结构401b与所述相变液402接触。
50.需要说明的是，通过第一凹凸结构和第二凹凸结构的配合，能够提高第二传动轴通过固态相变液带动第一输出轴体的传动效率。
51.具体地进行阐述，在本实用新型实施例中，该传动装置还包括：设置在所述第一管体1内的第三传动轴203,所述第三传动轴203与所述第一输出轴体4远离所述第一传动轴201的一端连接；设置在所述第一管体1内的第四传动轴204，所述第四传动轴204与所述第三传动轴203同中心轴线设置；设置在所述第三传动轴203上的第三磁极组303，所述第三磁极组303位于靠近所述第四传动轴204一侧的所述第三传动轴203端部；设置在所述第四传动轴204上的第四磁极组304，所述第四磁极组304位于靠近所述第三传动轴203一侧的所述第四传动轴204端部；其中，所述第三磁极组303与所述第四磁极组304相互磁力作用，所述第四磁极组304随所述第三磁极组303转动。
52.需要说明的是，在本实施例中，第一输出轴体并不直接与外部传动轴连接，而是通过第三传动轴和第四传动轴同样采用磁极传动的方式与外部传动轴连接，进而达到隔绝不同传动系统之间传动状态的目的,通过密封隔绝防止液流损失，同时增强各部件的独立性。
53.根据本实用新型的第三个实施方案，提供一种导冷柱：
54.一种导冷柱，该导冷柱包括：第二个实施方案所述的磁感离合传动装置；该导冷柱还包括：与所述第一管体1连接的外管体101；同轴设置在所述外管体101内部的内管体102，所述内管体102的顶部和所述外管体101的顶部连通，所述内管体102的底部和所述外管体101的底部连通，所述内管体102和所述外管体101构成循环水路a；设置在所述内管体102内，且与所述第一输出轴体4直接或间接传动连接的叶轮水泵5，所述叶轮水泵5用于带动所述循环水路a内部的冷却液(换热液体)循环流动。
55.本技术还提供了一种导冷柱的技术方案。在该技术方案中，通过第二个实施方案的磁感离合传动装置，实现导冷柱随温度离合切换的工作状态，即，当温度低于阈值时，相变液凝固为固态，第一传动轴的转动状态通过第二传动轴、第一输出轴体直接或间接的传动至叶轮水泵，进而带动循环水路中的冷却液循环流动，冷却液的循环流动实现导冷柱的换热。
56.需要说明的是，导冷柱可用于安插在土壤、路基、桥墩等需要保持整体温度较低的基础结构上，以在冬季时，导冷柱的叶轮水泵工作将基础结构内的热量吸收至外管体处，向外界空气环境进行释放，进而实现在冬季进一步降低基础结构温度的效果，使得在夏季时，基础结构能够保持长时间的结构不变化。
57.实施例1
58.一种磁感传动机构，该传动机构包括：第一管体1；设置在所述第一管体1内的第一传动轴201；设置在所述第一管体1内的第二传动轴202，所述第二传动轴202与所述第一传动轴201同中心轴线设置；设置在所述第一传动轴201上的第一磁极组301，所述第一磁极组301位于靠近所述第二传动轴202一侧的所述第一传动轴201端部；设置在所述第二传动轴202上的第二磁极组302，所述第二磁极组302位于靠近所述第一传动轴201一侧的所述第二传动轴202端部；其中，所述第一磁极组301与所述第二磁极组302相互磁力作用，所述第二磁极组302随所述第一磁极组301转动。
59.实施例2
60.重复实施例1，只是所述第一磁极组301和所述第二磁极组302均包括多个磁铁块；所述第一磁极组301中相邻的磁铁块磁极同向或异向设置；所述第二磁极组302中相邻的磁铁块磁极同向或异向设置。
61.实施例3
62.重复实施例2，只是所述第一磁极组301的磁铁块和所述第二磁极组302的磁铁块一一对应设置。
63.实施例4
64.重复实施例3，只是所述第一磁极组301的多个磁铁块与所述第二磁极组302的多个磁铁块平行相对设置，所述第一磁极组301的多个磁铁块呈圆盘状阵列设置在所述第一传动轴201的端部；所述第二磁极组302的多个磁铁块呈圆盘状阵列设置在所述第二传动轴202的端部；所述第一磁极组301所呈圆盘平面与所述第二磁极组302所呈圆盘平面平行。
65.实施例5
66.重复实施例3，只是所述第一磁极组301的多个磁铁块绕中心轴线周向阵列设置，且所述磁铁块均沿中心轴线方向延伸，构成第一磁极阵列套筒结构；所述第二磁极组302的多个磁铁块绕中心轴线周向阵列设置，且所述磁铁块均沿中心轴线方向延伸，构成第二磁极阵列套筒结构；所述第一磁极阵列套筒结构罩设在所述第二磁极阵列套筒结构外侧，或所述第二磁极阵列套筒结构罩设在所述第一磁极阵列套筒结构外侧。
67.实施例6
68.一种磁感离合传动装置，该传动装置包括：第一个实施方案所述的磁感传动机构；该传动装置还包括：设置在所述第一管体1内部的第一输出轴体4，所述第一输出轴体4通过轴承传动结构与所述第一管体1连接；设置在所述第一输出轴体4靠近所述第一传动轴201一端的传动空腔401，所述第二传动轴202通过轴承传动结构安装于所述传动空腔401内部；设置在所述传动空腔401内部的相变液402，所述相变液402随温度变化在液态和固态之间切换；其中，所述第一输出轴体4、所述第一传动轴201和所述第二传动轴202均相对所述第一管体1绕同中心轴线转动。
69.实施例7
70.重复实施例6，只是该传动装置还包括：设置在所述第二传动轴202上的第一凹凸结构401a，所述第一凹凸结构401a与所述相变液402接触。
71.实施例8
72.重复实施例6，只是该传动装置还包括：设置在所述传动空腔401内壁的第二凹凸结构401b，所述第二凹凸结构401b与所述相变液402接触。
73.实施例9
74.重复实施例6，只是该传动装置还包括：设置在所述第一管体1内的第三传动轴203,所述第三传动轴203与所述第一输出轴体4远离所述第一传动轴201的一端连接；设置在所述第一管体1内的第四传动轴204，所述第四传动轴204与所述第三传动轴203同中心轴线设置；设置在所述第三传动轴203上的第三磁极组303，所述第三磁极组303位于靠近所述第四传动轴204一侧的所述第三传动轴203端部；设置在所述第四传动轴204上的第四磁极组304，所述第四磁极组304位于靠近所述第三传动轴203一侧的所述第四传动轴204端部；
其中，所述第三磁极组303与所述第四磁极组304相互磁力作用，所述第四磁极组304随所述第三磁极组303转动。
75.实施例10
76.一种导冷柱，该导冷柱包括：第二个实施方案所述的磁感离合传动装置；该导冷柱还包括：与所述第一管体1连接的外管体101；同轴设置在所述外管体101内部的内管体102，所述内管体102的顶部和所述外管体101的顶部连通，所述内管体102的底部和所述外管体101的底部连通，所述内管体102和所述外管体101构成循环水路a；设置在所述内管体102内，且与所述第一输出轴体4直接或间接传动连接的叶轮水泵5，所述叶轮水泵5用于带动所述循环水路a内部的冷却液循环流动。
77.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。