专利名称：一种磁流变液软启动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种磁流变液软启动装置，尤其适用于原动机和工作机之间的启动和传动。
背景技术：
传统的机械启动装置，离合器仅有开、关两种状态，在起动过程中易产生机械冲击，对机械装置的寿命影响较大，特别是在带负载启动的场合，冲击尤其明显。并且当用电机作为原动机时，还会在启动过程中会产生强大的冲击电流，造成供电系统负荷过大，对电网产生污染。近几年来，由于磁流变液优越的流变特性，在减震和控制方面已经有了一定的应用，在软启动和传动领域也开始快速发展。美国专利US005896965，Magnetorheological fluid fan clutch (磁流变扇形离合器)，公布了一种磁流变单盘式离合器，采用磁流变液作为动力传递介质，通过电磁线圈产生磁场改变其流变特性，实现了软启动功能。美国专利 US005779013，Torque transfer apparatus using magnetorheological fluids (磁流变液转矩传动装置)，公布了一种多盘式转矩传递装置，用多盘代替单盘，有多个圆盘径向间隙里的磁流变液参与动力传递，能传递较大的转矩。国内专利CN1648483A公开了一种腔体式磁流变软启动装置，它是一种单盘双线圈带热管散热的装置。国内专利CN1523251A公开了一种V字形转子结构的磁流变无极变速器，采用双V结构，结构简单。这些专利都有一个共同的特点在启动和传动过程中一直用磁流变液作为动力传递介质，从开车到停车磁流变液介质都处于工作状态。随着工作时间的增加，会导致磁流变液介质的温度升高，性能降低。对其采取降温措施，不但增加装置的复杂性，更重要的是降低了装置的可靠性，同时，磁流变液介质的性能还会受到其他偶然因素的影响，长时间用磁流变液介质传动，介质受偶然因素影响的概率很大，工作过程中产生会出现打滑现象，情况严重时会导致传动失效，特别是在大功率传递的过程中更加容易出现这种情况。从而导致磁流变软启动装置可靠性很低，在工业应用中受到限制。
发明内容技术问题本实用新型的目的是克服已有技术中的问题，提供一种结构紧凑、启动平稳、可靠性高、避免打滑的磁流变液软启动装置。技术方案本实用新型的磁流变液软启动装置，包括主动轴、与主动轴在同一轴线上的从动轴，主动轴上设有隔磁轮毂，隔磁轮毂上设有主动摩擦片和与主动摩擦片相插合的从动摩擦片，从动摩擦片设在导磁凹槽箱内，导磁凹槽箱的外部设有内装有励磁线圈的导磁外壳，导磁外壳的两端分别设有箱体左侧隔磁板和箱体右侧隔磁板，主动轴经主动轴承座固定在箱体左侧隔磁板上，从动轴经从动轴承座固定在箱体右侧隔磁板，导磁凹槽箱的右端固定有与从动轴相联的右侧导磁板，所述的右侧导磁板内侧设有内齿轮，所述的主动轴的后部设有可与内齿轮相啮合的外齿轮，外齿轮与主动轴滑动配合，主动轴上设有与外齿轮相配合的滑槽，外齿轮内侧的主动轴上设有固定圆盘，固定圆盘上设有推移外齿轮的电磁阀；所述的主动摩擦片和从动摩擦片呈梯形。所述的电磁阀包括设在底座上的电磁铁和罩在底座上的外壳，外壳内设有与电磁铁相对的推杆，推杆上套装有弹簧；所述的电磁阀有一个、两个、或三个。有益效果由于采用了上述技术方案，在启动时用磁流变液介质传递力矩，当启动平稳后再平稳过渡到齿轮传动。既解决了硬启动的冲击问题，特别是带负载启动的难题，又保证了在启动平稳以后传动的可靠性。由于磁流变液工作时间短，可以保证其传动过程中性能稳定，而且在短时间内磁流变液介质的温度变化很小，不会出现温升问题，在装置中不需要设计降温系统，同时，在短时间内磁流变液介质受偶然因素影响的概率低，可以保证介质在工作过程中性能稳定，可靠性提高。其优点1.由于励磁线圈固定在机架上，线圈与空气直接接触，散热性好，不需要电刷等设备，无电火花，可以适用于对电火花有特殊要求的场合，如煤矿井下、漂浮有可燃性粉尘的厂房。2.采用磁流变软启动和传统的传递方式相结合的方式，通过增加摩擦片的数量， 就可以实现大功率的传递，其应用范围大。3.启动时采用磁流变液作为传动转矩的介质，启动平稳后过渡到传统的齿轮传动，避开长时间使用磁流变液介质的不足之处，保证在工业应用中的可靠性。
图1是本实用新型的结构示意图。图2是电磁阀的结构示意图。图中1-主动轴，2-主动轴轴承，3-主动轴承座，4-箱体左侧隔磁板，5-主动摩擦片，6-导磁凹槽箱，7-励磁线圈，8-导磁外壳，9-隔磁圈，10-从动摩擦片隔磁层， 11-从动摩擦片，12-右侧导磁板，13-箱体右侧隔磁板，14-从动轴承座，15-从动轴承， 16-从动轴，17-右轴承套，18-固定圆盘，19-内齿轮，20-外齿轮，21-主动摩擦片隔磁层，22-左轴承套，23-隔磁轮毂，24-密封圈，25-底座，26-电磁铁，27-弹簧，28-推杆， 29-外壳，A-电磁阀。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的一个实施例作进一步的描述如图1所示，磁流变液软启动装置主要由主动轴1、从动轴16、主动摩擦片5、从动摩擦片11、内齿轮19和外齿轮20构成，从动轴16与主动轴1在同一轴线上，主动轴1上设有截面呈工字形的隔磁轮毂23，隔磁轮毂23截面也可以是U字形的。隔磁轮毂23上设有主动摩擦片5和与主动摩擦片5相插合的从动摩擦片11，隔磁轮毂23上设有固定主动摩擦片5主动摩擦片隔磁层21，主动摩擦片5和从动摩擦片11呈梯形分布，从动摩擦片的对数根据功率大小设定。从动摩擦片11设在导磁凹槽箱6内，导磁凹槽箱6内设有固定从动摩擦片11的从动摩擦片隔磁层10，导磁凹槽箱6的外部设有内装有励磁线圈7的导磁外壳8，导磁外壳8的两端分别设有箱体左侧隔磁板4和箱体右侧隔磁板13，主动轴1经主动轴承座3固定在箱体左侧隔磁板4上，主动轴1经主动轴轴承2设在主动轴承座3内，主动轴1上设有固定主动轴轴承2的左轴承套22，从动轴16经从动轴承座14固定在箱体右侧隔磁板13，从动轴16经从动轴承15设在从动轴承座14内，从动轴16上设有固定从动轴承15的右轴承套17，导磁凹槽箱6的右端固定有与从动轴16相联的右侧导磁板12，右侧导磁板12内侧固定有内齿轮19，主动轴1的后部设有可与内齿轮19相啮合的外齿轮20， 外齿轮20与主动轴1滑动配合，主动轴1上设有与外齿轮20相配合的滑槽，外齿轮20内侧的主动轴1上设有固定圆盘18，固定圆盘18上设有推移外齿轮20的电磁阀A，电磁阀A 包括设在底座25上的电磁铁沈和罩在底座25上的外壳四，外壳四内设有与电磁铁沈相对的推杆观，推杆观上套装有弹簧27，如图2所示，电磁阀A至少有一个、也右以是两个、 或三个。主动轴1通过主动轴承2与主动轴承座3相连，从动轴16通过从动轴承15与从动轴承座14相连，隔磁轮毂23通过键和主动轴1相连，导磁凹槽箱6通过螺栓与右侧导磁板12相连，从动轴16经连接板与右侧导磁板12螺纹连接在一起。外齿轮20通过滑键固定在主动轴1上，电磁阀A的推杆28和外齿轮20相连，电磁阀A的底座25固定在齿轮推动机构固定圆盘18上。 工作原理在启动前，内齿轮19和外齿轮20处于啮合状态；启动时，先给电磁铁沈通电，电磁铁沈产生磁场吸引推杆观向左移动使内、外齿轮分开，再让转矩从主动轴1 输入，然后给励磁线圈7通电，在励磁圈磁场的作用下，改变磁流变液介质的流变特性，转矩经主动摩擦片5、磁流变液介质、从动摩擦片11传到从动件上，最后经从动轴16输出；当启动平稳后，电磁铁26断电，弹簧27产生弹性力使推杆观向右移动，推杆观推动外齿轮 20向右移动直到与内齿轮19啮合。最后励磁线圈7断电，磁流变液介质呈现牛顿流体特性，停止工作，不在传递转矩，转矩通过内、外齿轮19、20传动。
权利要求1.一种磁流变液软启动装置，包括主动轴(1)、与主动轴(1)在同一轴线上的从动轴 (16)，主动轴(1)上设有隔磁轮毂(23)，隔磁轮毂(23)上设有主动摩擦片(5)和与主动摩擦片(5)相插合的从动摩擦片(11)，从动摩擦片(11)设在导磁凹槽箱(6)内，导磁凹槽箱(6) 的外部设有内装有励磁线圈(7)的导磁外壳(8)，导磁外壳(8)的两端分别设有箱体左侧隔磁板(4 )和箱体右侧隔磁板(13 )，主动轴(1)经主动轴承座(3 )固定在箱体左侧隔磁板(4 ) 上，从动轴(16)经从动轴承座(14)固定在箱体右侧隔磁板(13)，导磁凹槽箱(6)的右端固定有与从动轴(16)相联的右侧导磁板(12)，其特征在于所述的右侧导磁板(12)内侧设有内齿轮(19)，所述的主动轴(1)的后部设有可与内齿轮(19)相啮合的外齿轮(20)，外齿轮 (20)与主动轴(1)滑动配合，主动轴(1)上设有与外齿轮(20)相配合的滑槽，外齿轮(20) 内侧的主动轴(1)上设有固定圆盘(18)，固定圆盘(18)上设有推移外齿轮(20)的电磁阀 (A)；所述的主动摩擦片(5)和从动摩擦片(11)呈梯形。
2.根据权利要求1所述的磁流变液软启动装置，其特征在于所述的电磁阀(A)包括设在底座(25 )上的电磁铁(26 )和罩在底座(25 )上的外壳(29 )，外壳(29 )内设有与电磁铁 (26 )相对的推杆(28 )，推杆(28 )上套装有弹簧(27 )。
3.根据权利要求1或2所述的磁流变液软启动装置，其特征在于所述的电磁阀(A)有一个、两个、或三个。
专利摘要一种磁流变液软启动装置，包括主动轴、从动轴、隔磁轮毂、主动摩擦片、从动摩擦片、励磁线圈、箱体左侧隔磁板和箱体右侧隔磁板，主动轴经主动轴承座固定在箱体左侧隔磁板上，从动轴经从动轴承座固定在箱体右侧隔磁板，导磁凹槽箱的右端固定有右侧导磁板，右侧导磁板内侧设有内齿轮，主动轴的后部设有可与内齿轮相啮合的外齿轮，外齿轮与主动轴滑动配合，外齿轮内侧的主动轴上设有固定圆盘，固定圆盘上设有推移外齿轮的电磁阀；主动摩擦片和从动摩擦片呈梯形。启动时先通过磁流变液介质传递力矩，当启动平稳后再平稳过渡到齿轮传动。既解决了硬启动的冲击问题，特别是带负载启动的难题，又保证了在启动平稳以后传动的可靠性。
文档编号F16H47/00GK202132465SQ20112020626
公开日2012年2月1日 申请日期2011年6月20日 优先权日2011年6月20日
发明者刘友会, 刘新华, 刘永志, 刘浩, 李奇 申请人:中国矿业大学