一种调速离合器的制造方法
【专利摘要】本发明的包括皮带轮、套接在皮带轮连接孔内的动力输入轴、固定在皮带轮外侧面上的固定盘、与固定盘相连的大吸合盘、通过平键固定在动力输入轴上的传动盘和相对动力输入轴固定设置的铁芯，传动盘的侧面上具有空腔，空腔内容纳着铁芯，铁芯内设有与吸合盘相对的线圈，固定盘还设有凹槽，凹槽内设有磁铁盘，磁铁盘安装在动力输入轴上，绕磁铁盘的外圆周面上均匀布置有多个永磁体固定盘内设有与永磁体相对的环状的软磁体，线圈通电时，吸合盘在磁场的作用下压紧传动盘，线圈断电时，吸合盘在弹簧片的作用下脱离传动盘，本发明的调速离合器可以对设备进行调速、节省能源、减少机器磨损并提高机器工作效率。
【专利说明】一种调速离合器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种发动机水冷却系统，尤其涉及一种利用电磁离合器控制设备具有不同转速的调速设备。
【背景技术】
[0002]现有设备的工作原理是:发动机通过皮带轮带动设备动力输入轴及叶轮转动，设备中的冷却液被叶轮带动一起旋转，在离心力的作用下被甩向设备壳体的边缘，同时产生一定的压力，然后从出水道或水管流出，叶轮的中心处由于冷却液被甩出而压力降低，水箱中的冷却液在设备进口与叶轮中心的压差作用下经水管被吸入叶轮中，实现冷却液的往复循环。目前市场上的设备大部分是皮带轮与设备叶动力输入轴固定安装，直接由发动机带动皮带轮进而通过动力输入轴带动设备叶轮旋转，因而这种结构的设备叶轮自发动机工作时起就一直处于与皮带轮同速旋转的工作状态，在发动机水温尚未达到最佳工作温度或者水温降低至最佳工作温度以下时，叶轮仍然与皮带轮同速旋转，导致发动机温度不能处于最佳工作温度区间，加速了发动机冷状态下的磨损，降低了发动机的使用寿命，而且由于设备叶轮始终处于高速旋转工作状态，因而也加剧了设备各部件的磨损及老化，设备的工作效率较低。
【发明内容】
[0003]本申请的发明目的在于解决目前设备在工作过程中一直保持与皮带轮同速转动造成的机器磨损大、寿命短、工作效率低的技术问题，而提供一种可以对设备进行调速、节省能源、减少机器磨损并提高机器工作效率的调速离合器。
[0004]为了完成本申请的发明目的，本申请采用以下技术方案:
[0005]本发明的调速离合器，包括皮带轮、通过轴承套接在所述皮带轮连接孔内的动力输入轴、固定在所述皮带轮外侧面上的固定盘、与所述固定盘相连的吸合盘、固定在所述动力输入轴上的传动盘和固定在设备上的铁芯，其特征在于:所述固定盘的侧面通过弹簧片连接所述吸合盘，所述吸合盘的另一侧面与所述传动盘相对，所述传动盘的另外一侧面上具有空腔，所述空腔内容纳着所述铁芯，所述铁芯内设有与所述吸合盘相对的线圈，所述固定盘还设有凹槽，所述凹槽内设有磁铁盘，所述磁铁盘安装在所述动力输入轴上，绕所述磁铁盘的外圆周面上均匀布置有多个永磁体，所述固定盘内设有与所述永磁体相对的环状的软磁体，所述线圈通电时，所述吸合盘在磁场的作用下压紧所述传动盘，所述线圈断电时，所述吸合盘在弹簧片的作用下脱离所述传动盘。
[0006]本发明所述磁铁盘包括安装在所述动力输入轴上的磁铁固定盘和固定在所述磁铁固定盘上的永磁铁，所述磁铁固定盘的外圆周面上均匀开设有多个容纳槽，所述容纳槽内容纳所述永磁铁。
[0007]本发明所述永磁铁为顶部带有凸起的瓦形磁铁，所述容纳槽两侧的槽帮上部向内延伸出用于卡合所述瓦形磁铁两侧边的卡合部。
[0008]本发明所述弹簧片具有内外两圈螺孔，外圈的螺孔用于螺纹连接所述弹簧片和固定盘，内圈的螺孔用于螺栓连接吸合盘和弹簧片。
[0009]本发明所述磁铁固定盘通过平键固定在所述动力输入轴上，所述传动盘朝向所述铁芯的侧面上具有安装槽，所述安装槽内设有第二弹簧片和第二吸合盘，所述第二吸合盘通过第二弹簧片固定在所述安装槽槽底部，所述铁芯内还设有与所述第二吸合盘相对的第二线圈。
[0010]本发明所述安装槽为环形槽，所述第二弹簧片具有内外两圈螺孔，内圈螺孔用于螺纹连接第二弹簧片和安装槽，外圈螺孔用于螺栓连接第二弹簧片和第二吸合盘。
[0011]本发明所述磁铁固定盘是通过轴承安装在所述动力输入轴上，所述磁铁固定盘的外侧面通过第二弹簧片固定连接有第二吸合盘，所述铁芯内还设有与所述第二吸合盘相对的第二线圈。
[0012]本发明所述第二弹簧片具有内外两圈螺孔，外圈螺孔用于螺纹连接第二弹簧片和磁铁固定盘，内圈螺孔用于螺栓连接第二弹簧片和第二吸合盘。
[0013]本发明所述传动盘通过平键固定在所述动力输入轴上，所述铁芯具有通孔，所述动力输入轴穿过所述通孔与设备连接。
[0014]本发明所述吸合盘和第二吸合盘上分别设有多个隔磁槽。
[0015]本发明的调速离合器与现有技术相比区别在于:(1)本发明的调速离合器的永磁体装配在磁铁盘的外圆周面上，通过永磁体与固定盘的内的软磁体产生磁漩涡来带动设备转动，不同于现有技术中将环状磁铁固定在磁铁盘内侧面，通过环状磁铁与固定盘内槽面产生磁漩涡的结构，本发明的周向布置的永磁体与固定盘外界空气接触面积大，很容易将磁漩涡产生的热量带走，延长离合器使用寿命，而且永磁体为若干片状结构的瓦形磁铁，卡接在容纳槽内，便于拆卸维修，而且可部分更换，此外，若干瓦形磁铁的总重量和体积要小于整体式的磁铁，提高离合器空间利用率，也使得离合器总体重量减小，便于移动和安装；
(2)本发明的调速离合器通过磁铁盘、吸合盘、第二吸合盘、传动盘和铁芯，可以实现两速、三速两种控制模式，而三速调速离合器可以实现一速随转、二速加速、三速全动的三速控制模式，也可以实现零速空转、一速低速、二速全速的三速控制模式，本发明的调速离合器适应范围广；(3)本发明一速随转的调速离合器在一速时通过皮带轮的惯性带动动力输入轴转动，可以更有效地节省能源、降低能耗；(4)本发明零速空转的调速离合器在零速时可以通过第二吸合盘与铁芯吸合实现制动，从而使设备停止转动，皮带轮空转，可以减少设备的磨损，降低能耗，增加舒适性。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本发明第一实施例的调速离合器的结构示意图；
[0017]图2为本发明第一实施例的磁铁盘的结构示意图；
[0018]图3为本发明第一实施例的铁芯内部结构示意图；
[0019]图4为本发明第二实施例的调速离合器的结构示意图；
[0020]图5为本发明第二实施例的铁芯内部结构示意图；
[0021]图6为本发明第三实施例的调速离合器的结构示意图；
[0022]图7为本发明第三实施例的铁芯内部结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细描述:
[0024]实施例一:
[0025]如图1和3所示，本实施例的调速离合器用于将皮带轮I的动力传递给设备的动力输入轴2，皮带轮I的连接孔通过轴承套接在动力输入轴2的前端，皮带轮I朝向设备的一侧为皮带轮I的右侧，其右侧安装固定盘3，固定盘3与皮带轮I用螺栓固定连接，固定盘3的右侧开有凹槽，凹槽的内部容纳有磁铁盘10，磁铁盘10通过平键固定在动力输入轴2上，磁铁盘10可随着动力输入轴2在凹槽内转动，凹槽的槽帮通过弹簧片41固定连接吸合盘4，弹簧片41具有内外两圈螺孔，外圈的螺孔用于螺纹连接弹簧片41和固定盘3，内圈的螺孔用于螺栓连接吸合盘4和弹簧片41，吸合盘4可以克服弹簧片的预紧力沿着动力输入轴2的轴向运动，吸合盘4的右侧设置有传动盘5，传动盘5和吸合盘4之间具有间隙，传动盘5通过平键固定在动力输入轴2上，传动盘5的右侧具有空腔，空腔具有朝向设备的开口，空腔内容纳有铁芯6，铁芯6通过螺栓固定在设备的外壳上，铁芯6中心圆孔和动力输入轴为间隙配合，动力输入轴2可以在铁芯6圆孔内自由转动,动力输入轴2给设备提供动力，铁芯6的内部与吸合盘4相对的位置处设有线圈7，线圈7通电时产生磁场吸引吸合盘4，吸合盘4上设有若干隔磁槽。
[0026]如图2所示，本实施例的磁铁盘10由磁铁固定盘101和瓦形磁铁102组成，磁铁固定盘101通过平键固定在动力输入轴上，磁铁固定盘101的周向边缘均匀设有多个容纳槽103，用于容纳瓦形磁铁102，瓦形磁铁102为永磁体，磁铁固定盘101内安装有与瓦形磁铁102对应的环状的软磁体,磁铁固定盘101的外圆周面与固定盘3的凹槽槽壁为间隙配合，当磁铁盘10在凹槽内转动时瓦形磁铁102和软磁体会形成磁漩涡，优选的，永磁体为顶部带有凸起的瓦形磁铁102，容纳槽103两侧的槽帮上部向内延伸出用于卡合瓦形磁铁102两侧边的卡合部，这样便于拆卸和更换瓦形磁铁102。
[0027]本实施例的调速离合器用于两速设备的控制方法如下:开启驱动皮带轮I的电机，然后根据设备的转速需求控制调速离合器，具体工作过程如下:
[0028](I)如果设备需要低速转动，则使线圈7断电，吸合盘4与传动盘5分离开，而固定盘3随着皮带轮I转动，固定盘3内的软磁体和磁铁盘10的瓦形磁铁102产生磁漩涡，固定盘3通过磁漩涡带动磁铁盘10转动，磁铁盘10通过平键带动动力输入轴2转动，动力输入轴2的转速为皮带轮I转速的40% -50% ；
[0029](2)如果设备需要高速转动，则使线圈7通电产生磁场，吸合盘4在磁场的作用下克服弹簧片41的预紧力与传动盘5贴合，皮带轮I依次通过固定盘3、弹簧片41、吸合盘4带动传动盘5转动，传动盘5通过平键带动设备的动力输入轴2转动，设备全速运转即设备的转速和皮带轮I的转速相同。
[0030]实施例二:
[0031]如图4-5所示，本实施例与实施例一的区别在于:传动盘5-1的右侧空腔内还开有安装槽51-1，安装槽51-1为环形槽，其内部安装有第二弹簧片91-1和第二吸合盘9-1，第二弹簧片91-1具有内外两圈螺孔，内圈螺孔用于螺纹连接第二弹簧片91-1和安装槽51-1，外圈螺孔用于螺栓连接第二弹簧片91-1和第二吸合盘9-1，铁芯6-1内还设有与第二吸合盘9-1正对的第二线圈8-1，第二线圈8-1通电时产生磁场，可以将第二吸合盘9-1吸合在铁芯6-1上。
[0032]本实施例的调速离合器用于三速设备的控制方法:开启驱动皮带轮1-1的电机，然后根据设备的转速需求控制调速离合器，具体工作过程如下:
[0033](1)如果设备需要零速停转，则使线圈7-1断电，同时使第二线圈8-1通电，吸合盘4-1在弹簧片41-1的作用下与传动盘5-1分离开，第二吸合盘9-1在磁场的作用下克服第二弹簧片91-1的预紧力与铁芯6-1贴合，第二吸合盘9-1使传动盘5-1吸附在铁芯6-1上，而铁芯6-1是固定不动的，因此传动盘5-1无法转动，传动盘5-1通过平键阻止动力输入轴2-1转动，实现设备的零速转动；
[0034](2)如果设备需要低速转动，则使线圈7-1和第二线圈8-1断电，吸合盘4_1与传动盘5-1分离开，第二吸合盘9-1与铁芯6-1分离开，磁铁盘10-1通过瓦形磁铁与固定盘
3-1内的软磁体产生的磁漩涡随着皮带轮1-1转动，磁铁盘10-1通过平键带动设备的动力输入轴2转动，设备处于低速运行状态；
[0035](3)如果设备需要高速转动，则使线圈7-1通电产生磁场，同时使第二线圈8-1断电，第二吸合盘9-1在第二弹簧片91-1的作用下脱离铁芯6-1，传动盘5-1可自由转动，而吸合盘4-1在磁场的作用下克服弹簧片41-1的预紧力与传动盘5-1贴合，皮带轮1-1依次通过固定盘3-1、弹簧片41-1、吸合盘4-1带动传动盘5-1转动，传动盘5-1通过平键带动设备的动力输入轴2-1转动，设备处于高速运转状态。
[0036]实施例三:
[0037]如图6-7所示，本实施例与实施例一的区别在于:磁铁固定盘101-2通过轴承安装在动力输入轴2-2上，磁铁固定盘101-2的右侧面上设有第二弹簧片91-2和第二吸合盘9-2，第二弹簧片91-2具有内外两圈螺孔，外圈螺孔用于螺纹连接第二弹簧片91-2和磁铁固定盘101-2，内圈螺孔用于螺栓连接第二弹簧片91-2和第二吸合盘9-2，铁芯6-2内还设有与第二吸合盘9-2正对的第二线圈8-2。
[0038]本实施例的调速离合器用于三速设备的控制方法如下:开启驱动皮带轮1-2的电机，然后根据设备的转速需求控制调速离合器，具体工作过程如下:
[0039](1)如果设备需要一速转动，则使线圈7-2和第二线圈8-2断电，吸合盘4_2和第二吸合盘9-2与传动盘5-2分离开，皮带轮1-2带动固定动力输入轴2-2的轴承高速转动，其轴承通过滚动摩擦带动动力输入轴2-2转动，动力输入轴2-2的转速为皮带轮1-2转速的 5% -10% ；
[0040](2)如果设备需要二速转动，则使线圈7-2断电，同时使第二线圈8-2通电，吸合盘
4-2与传动盘5-2分离开，第二吸合盘9-2在磁场的作用下克服第二弹簧片91-2的预紧力与传动盘5-2贴合,磁铁盘10-2通过瓦形磁铁102-2与固定盘3内的软磁体产生的磁镟润随着皮带轮1-2转动，磁铁盘10-2依次通过第二吸合盘9-2和传动盘5-2带动设备的动力输入轴2-2转动，动力输入轴2-2的转速提高到皮带轮1-2转速的40% -50% ；
[0041](3)如果设备需要三速转动，则使线圈7-2和第二线圈8-2通电，吸合盘4_2和第二吸合盘9-2吸合在传动盘5-2上一起带动传动盘5-2转动，传动盘5-2通过平键带动动力输入轴2-2转动，设备为三速转动，设备动力输入轴2-2与皮带轮1-2同速转动。
[0042]以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种调速离合器，包括皮带轮(1、1-1、1-2)、通过轴承套接在所述皮带轮(1、1_1、1-2)连接孔内的动力输入轴(2、2-1、2-2)、固定在所述皮带轮(1、1-1、1-2)外侧面上的固定盘(3、3-1、3-2)、与所述固定盘(3、3-1、3-2)相连的吸合盘(4、4_1、4_2)、固定在所述动力输入轴(2、2-1、2-2)上的传动盘(5、5-1、5-2)和固定在设备上的铁芯出、6_1、6_2)，其特征在于:所述固定盘(3、3-1、3-2)的侧面通过弹簧片(41、41-1、41-2)连接所述吸合盘(4、4-1、4-2)，所述吸合盘(4、4-1、4-2)的另一侧面与所述传动盘(5、5_1、5_2)相对,所述传动盘(5、5-1、5-2)的另外一侧面上具有空腔，所述空腔内容纳着所述铁芯(6、6-1、6-2)，所述铁芯(6、6-1、6-2)内设有与所述吸合盘(4、4-1、4-2)相对的线圈(7、7_1、7_2)，所述固定盘(3、3-1、3-2)还设有凹槽，所述凹槽内设有磁铁盘(10、10-1、10-2)，所述磁铁盘(10、10_1、10-2)安装在所述动力输人轴(2、2-1、2-2)上，绕所述磁铁盘(10、10-1、10-2)的外圆周面上均勻布置有多个永磁体,所述固定盘(3、3-1、3_2)内设有与所述永磁体相对的环状的软磁体，所述线圈(7、7-1、7-2)通电时，所述吸合盘(4、4-1、4-2)在磁场的作用下压紧所述传动盘(5、5-1、5-2)，所述线圈(7、7-1、7-2)断电时，所述吸合盘(4、4_1、4_2)在弹簧片(41、41_1、41_2)的作用下脱离所述传动盘(5、5_1、5_2)。
2.根据权利要求1所述的调速离合器，其特征在于:所述磁铁盘(10、10-1、10-2)包括安装在所述动力输入轴(2、2-1、2-2)上的磁铁固定盘(101)和固定在所述磁铁固定盘(101)上的永磁铁，所述磁铁固定盘(101)的外圆周面上均匀开设有多个容纳槽(103)，所述容纳槽(103)内容纳所述永磁铁。
3.根据权利要求2所述的调速离合器，其特征在于:所述永磁铁为顶部带有凸起的瓦形磁铁(102)，所述容纳槽(103)两侧的槽帮上部向内延伸出用于卡合所述瓦形磁铁(102)两侧边的卡合部。
4.根据权利要求3所述的调速离合器，其特征在于:所述弹簧片(41、41-1、41-2)具有内外两圈螺孔，外圈的螺孔用于螺纹连接所述弹簧片(41、41-1、41-2)和固定盘(3、3-1、3-2)，内圈的螺孔用于螺栓连接吸合盘(4、4-1、4-2)和弹簧片(41、41-1、41-2)。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的调速离合器，其特征在于:所述磁铁固定盘(101)通过平键固定在所述动力输入轴(2-1)上，所述传动盘(5-1)朝向所述铁芯(6-1)的侧面上具有安装槽，所述安装槽内设有第二弹簧片(41-1)和第二吸合盘(4-1)，所述第二吸合盘(4-1)通过第二弹簧片(41-1)固定在所述安装槽槽底部，所述铁芯(6-1)内还设有与所述第二吸合盘(4-1)相对的第二线圈(7-1)。
6.根据权利要求5所述的调速离合器，其特征在于:所述安装槽(51-1)为环形槽，所述第二弹簧片(91-1)具有内外两圈螺孔，内圈螺孔用于螺纹连接第二弹簧片(91-1)和安装槽(51-1)，外圈螺孔用于螺栓连接第二弹簧片(91-1)和第二吸合盘(9-1)。
7.根据权利要求1-4任意一项所述的调速离合器，其特征在于:所述磁铁固定盘(101)是通过轴承安装在所述动力输入轴(2-2)上，所述磁铁固定盘(101)的外侧面通过第二弹簧片(41-2)固定连接有第二吸合盘(4-2)，所述铁芯(6-2)内还设有与所述第二吸合盘(4-2)相对的第二线圈(7-2)。
8.根据权利要求7所述的调速离合器，其特征在于:所述第二弹簧片(91-2)具有内外两圈螺孔，外圈螺孔用于螺纹连接第二弹簧片(91-2)和磁铁固定盘(101-2)，内圈螺孔用于螺栓连接第二弹簧片(91-2)和第二吸合盘(9-2)。
9.根据权利要求1-4任意一项所述的调速离合器，其特征在于:所述传动盘(5、5-1、5-2)通过平键固定在所述动力输入轴(2、2-1、2-2)上，所述铁芯(6、6-1、6-2)具有通孔，所述动力输入轴(2、2-1、2-2)穿过所述通孔与设备连接。
10.根据权利要求9所述的调速离合器，其特征在于:所述吸合盘(4、4-1、4-2)和第二吸合盘(4、4-1、4-2)上分别设有多个隔磁槽。
【文档编号】F01P5/12GK104405490SQ201410664720
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月19日 优先权日:2014年11月19日
【发明者】王兆宇, 陈晓亮, 王策 申请人:龙口中宇汽车风扇离合器有限公司