专利名称：一种筒型传动轴永磁耦合装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电机拖动、负载调速系统领域，特别是一种筒型传动轴永磁耦合
装置。
背景技术：
目前，节能降耗已成为全社会关注的重点和科学发展的目标。电机系统用电量约 占全球用电量的60% ，其中风机、泵类、压縮机和空调制冷机的用电量分别占全球用电量的 10.4%、20.9%、9.4%和6%。电机系统量大、面广，节电潜力巨大。从国内来讲，现有各类 电机系统总装机容量约4. 2亿千瓦，运行效率比国外先进水平低10—-20个百分点，相当于 每年浪费电能约1500亿千瓦时。电动机及被拖动设备效率低，电动机、风机、泵等设备陈旧 落后，效率比国外先进水平低2-—5个百分点；系统匹配不合理，"大马拉小车"现象严重， 设备长期低负荷运行；系统调节方式落后，大部分风机、泵类采用机械节流方式调节，效率 比调速方式约低30%以上。 在实际工程设计与应用中，为了保证负荷最大时风机或水泵系统满足输出要求， 通常需要按系统的最大输出能力配备风机水泵系统，而真正实用中，绝大多数情况下并非 需要系统在满负荷下使用。可以通过调节气隙实现流量和/或压力的连续控制，取代原系 统中控制流量和/或压力的阀门，在电机转速不变的情况下，调节风机或水泵的转速，符合 离心负载的比例定律。当输出流量和/或压力减少时，电机功率急剧下降，减少了能源需 求，从而大大地节约了能源。因此，电机拖动系统领域里，动力传输耦合、调速及节能技术是 一个永久的研究和开发课题。
目前常用的几种传统调速方式的技术现状 串级调速技术，可以回收转差功率，但它不适合于鼠笼型异步电机，必须更换电 机；不能实现软启动，启动过程非常复杂；启动电流大；调速范围有限；响应慢，不易实现闭 环控制；功率因数和效率低，并随转速的调低急剧下降；很难实现同PLC、DCS等控制系统的 配合，对提高装置的整体自动化程度和实现优化控制无益；同时因控制装置比较复杂、谐波 污染大对电网有较大干扰；进一步限制了它的使用，属落后技术。电磁转差离台器调速技 术，通过对电磁离合器励磁电流的控制实现对其磁极的速度调节，这种系统一般也采用转 速闭环控制。这种调速系统全部转差功率都被消耗掉，用增加转差功率的消耗来换取转速 的降低，转差率增大，转差功率也增大，以发热形式消耗在转子电路里，使得系统效率也随 之降低，这类调速系统存在着调速范围愈宽，转差功率愈大，系统效率愈低的问题，相配的 控制装置也较为复杂，故不值得提倡。 液力耦合器调速技术，属低效调速方式，调速范围有限，高速丢转约5% -—10%， 低速转差损耗大，最高可达额定功率的30%以上，精度低、线性度差、响应慢，启动电流大， 装置大，不适合改造；容易漏液、维护复杂、费用大，不能满足提高装置整体自动化水平的需要。 变频调速技术，是目前应用比较普遍和相对先进的技术，采用电力电子技术来实
10现对电机的速度进行调节，可以有效根据实际工况来自动控制，可以实现一定的节能效果。 但是变频设备易产生谐波，大功率变频器对电网的谐波污染非常大；它对空间环境要求也 比较"娇贵"，需要空调环境；高压环境下故障率高，安全性差，变频调速系统需要专业人员 维护，而且易损备件时常需要更换，维护费用高，调速范围小，特别是在其低速运行时对电 机损害大，需要配备相应的变频电机，对于常用的6000V以上高压和50千瓦一-10000千瓦 型号的变频器来说，其价格昂贵，且拥有者总成本非常大。 永磁耦合及调速技术，永磁耦合扭矩传输或驱动及调速是目前最为先进的、正在 进一步大力研究和开发的电机拖动和调速技术。主要优点表现在①节能，可无级调整转 速，调速范围在0-—98% ;②结构简单；③可靠性高，容易安装，不怕恶劣环境，寿命长达25 年以上；④软启动，电机完全在空载下启动，大幅降低启动电流；⑤不怕堵转，不怕脉冲型 负载，保护电机，机械密封；⑥容忍轴偏心，具有负载隔离，减低振动、噪声；⑦延长设备寿 命，增长故障周期，减少维护需求；⑧无谐波危害，不伤害电机，不影响电网安全；⑨无电磁 波干扰；⑩拥有者总成本比较低。 公知的永磁耦合扭矩传输或驱动机理是，参见美国专利NO. 5477094，导体转子盘 与永磁转子盘有相对运动，导体转子盘在永磁转子盘产生的交变磁场里旋转切割磁力线 时，会形成感应涡流，该涡流电流反过来产生反向感应磁场，该感应磁场与永磁转子盘产生 的磁场相互作用，使导体转子盘和永磁体转子盘之间产生磁扭矩，阻止导体转子盘与永磁 转子盘的相对运动，这样导体转子盘与永磁转子盘之间就构建了一个磁扭矩的传动结构， 一个转子盘带动另一个转子盘同向旋转，进而带动负载做旋转运动。根据该工作机理，在电 机轴与其对应的负载轴之间设置永磁耦合扭矩传输或驱动装置，电机(或负载)轴上设置 铜导体转子盘，负载(或电机)轴上对应设置永磁转子盘，由于电机旋转时，带动铜导体转 子盘在永磁转子盘所产生的强磁场中切割磁力线，因而在铜导体转子盘中产生涡流电流， 该涡流电流反过来在铜导体转子盘周围产生反感磁场，阻止铜导体转子盘与永磁转子盘的 相对运动，从而实现了电机与负载之间的扭矩传输或驱动。目前市场上有关永磁耦合扭矩 传输或驱动及调速器产品都是依据该工作机理和技术方案设计制造的，例如美国麦格纳驱 动公司的相关系列产品，也是目前全球市场上最新推出的、唯一的一种永磁耦合及调速器 产品，受到市场的认可和欢迎；但是，由于其永磁耦合扭矩传输或驱动的机理和导体转子盘 结构方面的原因，在导体转子盘和永磁转子盘的尺寸、气隙间距、轴转速和转速差确定的同 等条件下，单位体积所能提供的磁转矩传输功率还比较小，永磁耦合扭矩传输或驱动效率 也比较低、发热量较大，致使超大功率的永磁耦合及调速装置的设计制造受到成本和技术 的限制。由于金属导体盘上的大量散热，致使在其上必须设置复杂的大体积的散热器，为了 提高永磁耦合扭矩传输或驱动装置的单位体积传输功率容量，相关的散热技术也成了设计 生产永磁耦合系列产品的一项技术瓶颈。据调查，采用目前公知技术方案的永磁耦合或调 速器产品，在750转/分条件下，风冷型永磁耦合或调速器的功率最大只能做到130千瓦左 右，在1500转/分条件下，风冷型永磁耦合或调速器的功率最大只能做到300千瓦左右，其 推广应用受到很大局限。 本实用新型构建了一种新型的传动轴永磁耦合扭矩传输机理及其新型的传动轴 永磁耦合电磁扭矩传输结构，提出了调节传输扭矩或调节负载速度的新方法，并融合多项 适用的先进技术和设计理念，设计出了一种全新的筒型传动轴永磁耦合装置，以完善和克
11服目前永磁耦合及调速器产品的上述不足、缺陷以及相关技术瓶颈的限制，可大大提高永 磁耦合及调速器产品的单位体积所能提供的扭矩传输或驱动功率，并大大提高磁扭矩传输 或驱动效率、降低发热量，有效解决目前永磁耦合及调速器产品在设计和生产过程中存在 的多方面技术问题，为设计更先进、更大功率的永磁耦合及调速器产品提供重要的、核心的 技术支撑和技术方案；在全世界都在努力节能减排、倡导科学发展的背景下，迫切要求对永 磁耦合扭矩传输或驱动机理及其技术方案进行革新地构思和重新设计，以解决上述问题， 适应电机拖动系统领域对先进的动力耦合传输及调速技术的急需。
发明内容本设计人发现，在已公知的传动轴永磁耦合驱动或调速技术及其产品中，存在以 下几点突出问题①永磁耦合技术方案的磁扭矩传输效率低，由于导体转子盘上所产生的 感应涡流没有设定的流向及导体盘内部微观金属结构的杂乱性，它们必然是紊乱的、不一 致的和没有边际的，事实情况也是如此；同样，由于感应涡流所产生的磁场也没有设定的磁 通路径，在磁耦合过程中就会有一部分相邻且方向相反的或杂乱的感应涡流所产生的感应 磁场相互抵消了，而且由于没有设定的磁通路径还导致感应磁通量的密度分散，致使大量 感应电能和磁能耗散在导体盘上或没能充分利用，使得导体转子盘发热并导致一系列较为 严重的后果，比如温度升高，导体电阻率增大，感应涡流减小，磁扭矩也跟着减小，磁扭矩 传输或驱动效率不高；温度升高，永磁体的退磁效应也会加速，导致永磁耦合及调速器的工 作寿命也减少，近而还得采取更先进的散热措施进行散热，进一步做大磁耦合器功率的难 度加大，产品成本居高不下。②永磁耦合技术方案的结构单一，目前公知的传动轴永磁耦合 驱动或调速技术及其产品均是以轴向气隙磁场为耦合对象，利用导体切割轴向永磁磁场产 生涡流并产生与原磁场反向的轴向感应磁场，轴向永磁磁场与反向的轴向感应磁场之间形 成磁扭矩耦合传输，即导体与永磁体之间构成了一种轴向气隙磁场的永磁耦合组件；由于 只采用单一的轴向气隙磁场的永磁耦合组件，使得产品结构单一，永磁耦合的技术优势发 挥不够充分，致使产品单位体积的功率容量不能太大。③采用的散热技术比较落后，目前公 知的传动轴永磁耦合驱动或调速技术及其产品中主要采用传统的叶片型散热器和水冷系 统进行散热处理，不但散热效率不高，由于结构方面的局限，有很多发热部件的散热问题得 不到处理或处理不到位，致使产品单位体积的功率容量也不能太大。这些突出问题和技术 缺陷在很大程度上限制了永磁耦合技术产品的发展和推广应用，为克服永磁耦合器上述工 作机理、技术方案及其结构方面存在的问题，本实用新型构建了一种新型的传动轴永磁耦 合扭矩传输机理及其新型的传动轴永磁耦合电磁扭矩传输结构，提出了一种调节传输扭矩 或调节负载速度的新方法，并融合多项适用的先进技术和设计理念，设计出了一种新型的 筒型传动轴永磁耦合技术方案 —种新型的传动轴永磁耦合扭矩传输机理根据电磁学和电机学原理，当电枢绕 组在永磁体组构建并产生的永磁气隙磁场中旋转或二者之间存在转差率(差速状态下)， 电枢绕组因切割永磁气隙磁场而感应电动势，感应电动势的方向按右手定则确定，电枢绕 组线圈的两个有效边同时分别切割磁场方向相反的磁场，电枢绕组线圈两端的电动势是两 个有效边中所有串联导体感应电动势的总和，当电枢绕组线圈的首端与末端形成闭合环路 时，在电枢绕组线圈旋转感应电动势的作用下，电枢绕组线圈中产生感应电流，感应电流的
12方向与感应电动势的方向相同，这就是永磁发电机的工作原理；另一方面，据左手定则，载 流电枢绕组在原永磁气隙磁场中受到作用力，该作用力的方向据左手定则确定，方向与电 枢绕组旋转的方向相反，形成与转动方向相反的作用力矩；也可以用电磁扭矩理论说明，即 电枢绕组中的感应电流产生一个与原气隙磁场相反的感应磁场，两个磁场相互作用产生电 磁转矩，达到电枢绕组与永磁体组之间相互传输电磁扭矩的目的。 —种新型的传动轴永磁耦合电磁扭矩传输结构依据上述新的传动轴永磁耦合电 磁扭矩传输机理，我们构建这样一种新型的传动轴永磁耦合电磁扭矩传输结构，电枢绕组 嵌入转子盘的电枢槽里，同时每个电枢线圈首端和末端相短接、形成自身闭合的短接回路， 以便"发电"并在电枢线圈中产生电流，制作成电枢绕组盘，呈圆环盘状或筒状(管状)；相 对应地，把一组永磁体中的永磁体以N、 S极性交错地、均匀分布地设置在与电枢绕组盘成 耦合对应的转子盘的圆环盘状或筒状(管状)圆周上，形成轴向或者径向交错的永磁磁场， 制作成永磁体盘；电枢绕组盘的电枢绕组一侧和永磁体盘的永磁体一侧相耦合，以同一轴 中心线地、间隔气隙地分别安装于主动轴(输入轴)和负载轴(输出轴)上，当主动轴带动 其中一个转子盘旋转时，据上述可知它们一起就构成了一个永磁耦合电磁扭矩传输或驱动 结构。电枢绕组盘与永磁体盘之间的气隙间距的大小或耦合面积的小大，决定着它们之间 能传输电磁扭矩的小大，在主动盘转速不变、其它条件相同的情况下，该气隙间距越大或气 隙耦合面积越小，传输的电磁扭矩越小；该气隙间距越小或气隙耦合面积越大，传输的电磁 扭矩越大。也就是说，调节气隙间距或调节气隙耦合面积可达到调节传输电磁扭矩，近而达 到调节负载转速的目的，而且无论哪个转子盘作为主动盘还是作为被动盘，它们均可进行 磁耦合电磁扭矩传输或驱动；电枢绕组盘和永磁体盘可制作成平板圆盘型的轴向气隙磁场 的永磁耦合组件，或者制作成套筒(或套管)型的径向气隙磁场的永磁耦合组件；设置或调 节电枢绕组盘与永磁体盘之间的气息间距或气隙耦合面积可以实现负载系统软启动功能、 负载堵转自卸载功能、调节传输扭矩功能或负载调速功能。 —种新型的筒型传动轴永磁耦合技术方案本设计人发现，在传动轴永磁耦合扭 矩传输中不但可以利用轴向气隙磁场实现磁耦合扭矩传输，同时也可以采用径向气隙磁场 来实现磁耦合扭矩传输，构成径向气隙磁场的永磁耦合扭矩传输结构(或叫永磁耦合组 件)。径向气隙磁场的永磁耦合组件的效率更高，结构更合理、更具有优越性；在常见的、应 用最广泛的电动机和发电机技术中就是利用定转子之间的径向气隙磁场之间的磁扭矩耦 合，是典型的交变径向气隙磁场的磁耦合组件构成的，实现了电能与机械能之间的相互转 换，同时与之相关的磁耦合理论、技术和产品已发展到极致，电机产品到处都是。由此可见， 采用径向气隙磁场实现永磁耦合扭矩传输，实现传动轴永磁耦合驱动和调速具有毋庸置疑 的技术合理性、非常高的技术价值和经济价值。既然实现磁耦合的结构方式不止一种，而且 每一种均有优点和缺点，那么就应该取长补短、优势互补，建立一种全新结构的技术方案， 克服现有公知技术的不足和缺陷。为此，本设计人构建了一种新型的筒型传动轴永磁耦合 结构，具体技术方案是，它包含至少一个永磁耦合组件，每个永磁耦合组件至少有一个永磁 体盘和与之相耦合的导体/电枢绕组盘构成，永磁体盘和导体/电枢绕组盘分别对应地、以 同一轴中心线地、以径向气隙磁场耦合或/和轴向气隙磁场耦合地设置在相耦合装配的内 转子筒或外转子筒上，内转子筒或外转子筒分别安装于主动轴(输入轴)和负载轴(输出 轴)上，当主动轴带动其中一个转子筒旋转时，据上述可知它们一起就构成了一个永磁耦
13合电磁扭矩传输或驱动结构。外转子筒和内转子筒具有以下三种磁扭矩耦合结构形式，第 一是外转子筒上只设置导体/电枢绕组盘、内转子筒只设置永磁体盘；第二是外转子筒上 只设置永磁永磁体盘、内转子筒只设置导体/电枢绕组盘；第三是外转子筒上同时设有导 体/电枢绕组盘和永磁体盘，与之配装的内转子筒上对应地耦合位置分别设置永磁体盘和 导体/电枢绕组盘；本实用新型还可分成双层套筒结构形式和多层套筒结构形式，双层套 筒和多层套筒结构的端部可根据需要设置轴向气隙磁场的永磁耦合组件。导体/电枢绕 组盘有两种， 一种是电枢绕组盘，电枢绕组与永磁体之间差速耦合，在电枢绕组里生成感应 电流，感应电流产生的反向磁场与永磁磁场实现磁耦合扭矩传输；另一种是导体盘，金属导 体盘与永磁体之间差速耦合，在金属导体里生成感应涡流，感应涡流产生的反向磁场与永 磁磁场实现磁耦合扭矩传输；为便于本实用新型的叙述和说明，导体盘和电枢绕组盘统称 为导体/电枢绕组盘，导体盘和电枢绕组盘分别与永磁体盘相配耦合形成两种永磁耦合组 件，分别对应称作导体永磁耦合组件和电枢绕组永磁耦合组件。 —种调节传输扭矩或负载速度大小的新方法公知的调节磁扭矩大小的方法是调 节永磁体盘和导体/电枢绕组盘之间的气隙间距大小来实现的，它是依据调节被切割磁场 的强度大小，可直接反映到感应磁场的磁场强度，并直接放映到磁扭矩的大小。同样我们可 以调节永磁体盘和导体/电枢绕组盘之间气隙耦合面积的大小来实现调节磁扭矩的大小， 机理很简单，因为，耦合面积直接反映出导体或电枢绕组切割磁场的面积，耦合面积越大意 味着切割的磁场越多，感应磁场也越强，磁扭矩越大；反之耦合面积越小意味着切割的磁场 越少，感应磁场也越弱，磁扭矩越大；因此可以利用调节永磁体盘和导体/电枢绕组盘之间 气隙耦合面积的大小来实现调节磁扭矩的大小，达到调节负载速度的目的。这一调节磁扭 矩大小或调解负载速度的方法在下面新型的筒型传动轴永磁耦合装置技术方案中已得到 应用和体现，可以看到和特别指出的是，在新型的筒型传动轴永磁耦合装置中，调节气隙间 距和调节气隙耦合面积同样方便简单，而且在同时存在径向气隙磁场永磁耦合组件和轴向 气隙磁场永磁耦合组件的装置中，只需一个简单的、直接的调节动作，就能很容易地、可靠 快速地实现调节负载转速的目的。 综上所述，本实用新型的核心是提出了一种新的传动轴永磁耦合扭矩传输或驱动
工作机理，并应用此工作机理、融合先进的公知技术，构建了一种新的筒型传动轴永磁耦合
装置及其相关主要组件或部件结构的技术方案，本实用新型的具体技术方案如下 —种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，它由至少一组每组两个相互嵌套的
永磁气隙磁场耦合的外转子筒和内转子筒组件、至少一副与外转子筒相适配的外转子筒联
轴机构、至少一副与内转子筒相适配的内转子筒联轴机构以及对应的输入联轴器和输出连
轴器构成，设置有最靠近轴中心线筒壁的转子筒为内转子筒，另一个与之嵌套的转子筒称
为外转子筒，内转子筒和外转子筒具有相等或不相等的筒壁层数，外转子筒和内转子筒能
绕同一轴中心线旋转，外转子筒和内转子筒的相邻对应位置上设置和装配两种径向气隙磁
场永磁耦合组件和轴向气隙磁场永磁耦合组件中的至少其中之一种永磁耦合组件，外转子
筒通过相适配的外转子筒联轴机构与对应的输入联轴器或输出联轴器相联接，内转子筒通
过相适配的内转子筒联轴机构与对应的输出联轴器或输入联轴器相联接。 如上所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，所述的一组两个相互嵌
套的永磁气隙磁场耦合的外转子筒和内转子筒组件，其中的外转子筒和内转子筒分别设置
14有至少一层相互适配的和交叉嵌套的筒壁，相邻嵌套的内外转子筒的筒壁之间设置至少一 副径向气隙磁场永磁耦合组件，每副径向气隙磁场永磁耦合组件中的径向磁场永磁体盘和 径向磁场导体/电枢绕组盘分别对应设置在相适配的、嵌套的和用于径向气隙磁场耦合的 相邻筒壁上，两副径向气隙磁场永磁耦合组件之间设置轴向间隔距离，径向气隙磁场永磁 耦合组件由圆筒状或圆管状的径向磁场永磁体盘和径向磁场导体/电枢绕组盘以套装方 式、径向气隙磁场耦合配装而成，其中的径向磁场永磁体盘由 一组至少两个径向磁场永磁 体和装配径向磁场永磁体的径向磁场永磁体安装盘组成，径向磁场永磁体呈矩形或长条形 的切块状或切柱状，用来承载和安装径向磁场永磁体组的径向磁场永磁体安装盘采用铁轭 导磁材料制作，呈圆筒状或圆管状，径向磁场永磁体安装盘的筒壁或管壁圆周环上均匀分 布地镶嵌或帖装径向磁场永磁体，径向磁场永磁体分别以N、 S极性交错地排列，形成径向 交错永磁磁场，其中的径向磁场导体/电枢绕组盘由至少一个径向磁场导体/电枢绕组和 用于装配径向磁场导体/电枢绕组的径向磁场导体/电枢绕组安装盘组成，径向磁场导体 /电枢绕组盘也呈圆筒状或圆管状，并与径向磁场永磁体盘以径向气隙磁场相适配耦合地 套装，径向磁场导体/电枢绕组盘有两种，一种是径向磁场导体盘，它是用金属导体或超导 体材料制成一段导体筒或导体管，再把该段导体筒或导体管固定贴装或安装到径向磁场导 体安装盘的一侧而成为径向磁场导体盘，径向磁场导体盘与径向磁场永磁体盘耦合装配构 成径向磁场导体永磁耦合组件，另一种径向磁场导体/电枢绕组盘是径向磁场电枢绕组转 盘，把一组径向磁场电枢绕组嵌入或装配在径向磁场电枢绕组安装盘一侧设置的轴向电枢 槽里而成为径向磁场电枢绕组转盘，径向磁场电枢绕组转盘与径向磁场永磁体盘耦合装配 构成径向磁场电枢绕组永磁耦合组件，单个径向磁场电枢绕组的形状与径向磁场永磁体的 截面形状对应，呈矩形或长条形，单个径向磁场电枢绕组有以下五种供选择的结构方案，其 一是多匝型径向磁场电枢绕组，每个多匝型径向磁场电枢绕组至少有两匝绝缘良导体绕制 并且首端和末端短接，其二是匝与匝独立绝缘型径向磁场电枢绕组，每个匝与匝独立绝缘 型径向磁场电枢绕组至少有两匝相互独立绝缘的、每匝是闭环短路的、大小形状相同的线 圈构成并扎成一束，其三是多芯型径向磁场电枢绕组，多芯型径向磁场电枢绕组是用多股 或多芯良导线制成的单圈闭环短路线圈，其四是鼠笼式电枢绕组，它由嵌在轴向电枢槽里 的金属导条组成，金属导条的两端分别与两端的金属圆环联成一体，形成自身闭合的短接 的一体化径向磁场电枢绕组，类似于电机中的鼠笼式电枢绕组，其五是超导径向磁场电枢 绕组，它与上述四种径向磁场电枢绕组的区别是采用超导金属线材或超导复合导体材料制 作而成，径向磁场电枢绕组安装盘由高导磁、铁轭或铁芯材料加工而成，其一侧凸出一个与 径向磁场永磁体盘相适配的圆筒环，圆筒环上设置均匀分布的轴向电枢槽，电枢槽中至少 设置一层径向磁场电枢绕组，径向磁场电枢绕组的个数和形状与电枢槽的数量和槽形相互 适配或者电枢槽与径向磁场永磁体盘上永磁体的数量和尺寸依据电机的"槽数适配原则" 相适配。 如上所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，所述的一组两个相互嵌 套的永磁气隙磁场耦合的外转子筒和内转子筒组件，其中内转子筒筒壁端部与对应的外转 子筒端壁或/和延伸外缘圆环位置之间设置轴向气隙磁场永磁耦合组件，或/和其外转子 筒筒壁端部与对应的其内转子筒筒壁部或/和延伸外缘圆环位置之间设置轴向气隙磁场 永磁耦合组件，轴向气隙磁场永磁耦合组件由平板圆盘状或圆环状的轴向磁场永磁体盘和
15轴向导体/电枢绕组盘以轴向气隙磁场耦合配装而成，其中的轴向磁场永磁体盘由一组至 少两个轴向磁场永磁体和装配轴向磁场永磁体的轴向磁场永磁体安装盘组成，轴向磁场永 磁体呈矩形、扇形或梯形的切块状或切柱状，用来承载和安装轴向磁场永磁体组的轴向磁 场永磁体安装盘采用铁轭导磁材料制作，轴向磁场永磁体安装盘的圆周环上均匀分布地镶 嵌或帖装轴向磁场永磁体，轴向磁场永磁体分别以N、 S极性交错地排列，形成轴向交错永 磁磁场，其中的轴向导体/电枢绕组盘由至少一个轴向导体/电枢绕组和用于装配轴向导 体/电枢绕组的轴向导体/电枢绕组安装盘组成，轴向导体/电枢绕组盘呈平板圆盘状或 圆环盘状，轴向导体/电枢绕组盘有两种，一种是轴向导体盘，它是用金属导体或超导体材 料制成的平板导体圆盘或导体圆环，贴装或安装到轴向导体安装盘的一侧而成，轴向导体 盘与轴向磁场永磁体盘耦合配装构成轴向导体永磁耦合组件，另一种轴向导体/电枢绕组 盘是轴向磁场电枢绕组盘，把一组轴向磁场电枢绕组嵌入或装配在轴向磁场电枢绕组安装 盘一侧设置的径向电枢槽里而成，轴向磁场电枢绕组盘与轴向磁场永磁体盘耦合配装构成 轴向磁场电枢绕组永磁耦合组件，单个轴向磁场电枢绕组的形状与轴向磁场永磁体的截面 形状对应，呈矩形、扇形或梯形，单个轴向磁场电枢绕组有以下五种供选择的结构方案，其 一是多匝型轴向磁场电枢绕组，每个多匝型轴向磁场电枢绕组至少有两匝绝缘良导体绕制 并且首端和末端短接，其二是匝与匝独立绝缘型轴向磁场电枢绕组，每个匝与匝独立绝缘 型轴向磁场电枢绕组至少有两匝相互独立绝缘的、每匝是闭环短路的、大小形状相同的线 圈构成并扎成一束，其三是多芯型轴向磁场电枢绕组，多芯型轴向磁场电枢绕组是用多股 或多芯良导线制成的单圈闭环短路线圈，其四是锅箅式电枢绕组，它由嵌在径向电枢槽里 的金属导条组成，金属导条的两端分别与外圆环和内圆环联成一体，形成自身闭合的短接 的一体化轴向磁场电枢绕组，其形状看似在锅里蒸馍用的圆形锅箅子，其五是超导轴向磁 场电枢绕组，它与上述四种轴向磁场电枢绕组的区别是采用超导金属线材或超导复合导体 材料制作而成，轴向磁场电枢绕组安装盘由高导磁、铁轭或铁芯材料加工而成，其一侧凸出 一个与轴向磁场永磁体盘相适配的圆盘环，圆盘环上设置均匀分布的径向电枢槽，电枢槽 中至少设置一层轴向磁场电枢绕组，轴向磁场电枢绕组的个数和形状与电枢槽的数量和槽 形相互适配，电枢槽与轴向磁场永磁体盘上永磁体的数量和尺寸相适配。 如上所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，在设置有两层及两层以 上永磁耦合组件的转子筒组件中，层与层之间的径向气隙磁场永磁耦合组件的布置有三种 选择方案，方案之一是按"径向磁场导体/电枢绕组盘-一 径向磁场永磁体盘、径向磁场永 磁体盘-一 径向磁场导体/电枢绕组盘"之顺序背靠背地布置，方案之二是按"径向磁场导 体/电枢绕组盘-一 径向磁场永磁体盘、径向磁场导体/电枢绕组盘-一 径向磁场永磁体 盘"之顺序依次地布置，方案之三是"径向磁场导体/电枢绕组盘-一 径向磁场永磁体盘、 径向磁场永磁体盘-一 径向磁场导体/电枢绕组盘、径向磁场导体/电枢绕组盘-一 径向 磁场永磁体盘、径向磁场导体/电枢绕组盘-一 径向磁场永磁体盘"之混合方式布置，相邻 两层并以"背靠背"布置的两个径向磁场永磁体盘能合并成一体化两面耦合的径向磁场永 磁体盘，对于设置有一层及一层以上的永磁耦合组件的转子筒组件中，每一层中的两副及 两副以上的永磁耦合组件，其永磁体盘与导体/电枢绕组盘成对耦合并分别同种、交替或 混合无序地布设在相嵌套的内转子筒筒壁上或外转子筒筒壁上。 如上所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，用于外转子筒与对应的
16输入联轴器或输出联轴器之间相联接的外转子筒联轴机构有两种结构方案供选择，其一是
筒形或鼠笼形结构，输入联轴器或输出联轴器设置在筒形或鼠笼形结构一端的中轴位置，
每个转子筒组件的外转子筒的端壁部或其联轴部件的轴心位置均固定安装在筒形或鼠笼
形结构的相适配的筒壁或机笼壁上，其二是外转子筒的端壁部或其联轴部件的轴心位置直
接设置输入联轴器或输出联轴器，用于内转子筒与对应的输出联轴器或输入联轴器之间相
联接的内转子筒联轴机构有五种结构方案供对应适配选择，第一是中心短轴结构，在本实
用新型装置的内部中轴位置适配地设置一个贯通的中心短轴，输出联轴器或输入联轴器设
置在中心短轴的外端部，每个转子筒组件的内转子筒的端壁部或其联轴部件的轴心位置均
固定安装在中心短轴上，内转子筒与中心短轴之间成为相互扭矩传动的结构，第二是非圆
形中心短轴结构，在本实用新型装置的内部中轴位置设置一个贯通的非圆形中心短轴，输
出联轴器或输入联轴器设置在非圆形中心短轴的外端部，每个转子筒组件的内转子筒的端
壁部或其联轴部件的轴心位置均设置有与非圆形中心短轴相适配的非圆轴孔，非圆轴孔中
设置相适配的非圆形中心短轴轴套，内转子筒均以轴向滑动地装配在非圆形中心短轴上，
内转子筒与非圆形中心短轴之间成为相互扭矩传动的结构，在非圆形中心短轴上、对应内
转子筒的最大和最小气隙间距或最小和最大气隙耦合面积的位置处相适配地设置用于对
内转子筒调节位置并对其锁紧定位的内转子筒限位机构，第三是中心短轴和扭矩传输滑杠
结构，在本实用新型装置的内部中轴位置设置一个贯通的中心短轴，输出联轴器或输入联
轴器设置在中心短轴的外端部，中心短轴上、两个转子筒组件之间或适当位置固定有至少
一个中心转盘，中心转盘的圆周上均匀分布紧固地安装至少两个轴向贯穿所有内转子筒的
扭矩传输滑杠，内转子筒的端壁部或其联轴部件上设置有中心圆孔和对应扭矩传输滑杠并
用于通过扭矩传输滑杠安装的滑杠圆孔，滑杠圆孔中设置有轴套，内转子筒通过其上的滑
杠圆孔轴套安装到扭矩传输滑杠上，内转子筒、扭矩传输滑杠、中心转盘和中心短轴之间形
成扭矩传动结构，在扭矩传输滑杠上对应内转子筒的最大和最小气隙间距或最小和最大气
隙耦合面积的位置处相适配地设置用于对内转子筒调节位置并对其锁紧定位的内转子筒
限位机构，第四是上述三种方案中的中心短轴或非圆形中心短轴是空心的，第五是直接联
接结构，每个转子筒组件的内转子筒的端壁部或其联轴部件的轴心位置均直接或通过相适
配的输出联轴器或输入联轴器安装到负载轴或主动轴上。 如上所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，用于内转子筒与对应的 输入联轴器或输出联轴器之间相联接的内转子筒联轴机构有两种结构方案供选择，其一是 筒形或鼠笼形结构，输入联轴器或输出联轴器设置在筒形或鼠笼形结构一端的中轴位置， 每个转子筒组件的内转子筒的端壁部或其联轴部件的轴心位置均固定安装在筒形或鼠笼 形结构的相适配的筒壁或机笼壁上，其二是内转子筒的端壁部或其联轴部件的轴心位置直 接设置输入联轴器或输出联轴器，用于外转子筒与对应的输出联轴器或输入联轴器之间相 联接的外转子筒联轴机构有五种结构方案供对应适配选择，第一是中心短轴结构，在本实 用新型装置的内部中轴位置适配地设置一个贯通的中心短轴，输出联轴器或输入联轴器设 置在中心短轴的外端部，每个转子筒组件的外转子筒的端壁部或其联轴部件的轴心位置均 固定安装在中心短轴上，外转子筒与中心短轴之间成为相互扭矩传动的结构，第二是非圆 形中心短轴结构，在本实用新型装置的内部中轴位置设置一个贯通的非圆形中心短轴，输 出联轴器或输入联轴器设置在非圆形中心短轴的外端部，每个转子筒组件的外转子筒的端
17壁部或其联轴部件的轴心位置均设置有与非圆形中心短轴相适配的非圆轴孔，非圆轴孔中 设置相适配的非圆形中心短轴轴套，内转子筒均以轴向滑动地装配在非圆形中心短轴上， 外转子筒与非圆形中心短轴之间成为相互扭矩传动的结构，在非圆形中心短轴上、对应外 转子筒的最大和最小气隙间距或最小和最大气隙耦合面积的位置处相适配地设置用于对 外转子筒调节位置并对其锁紧定位的外转子筒限位机构，第三是中心短轴和扭矩传输滑杠 结构，在本实用新型装置的内部中轴位置设置一个贯通的中心短轴，输出联轴器或输入联 轴器设置在中心短轴的外端部，中心短轴上、两个转子筒组件之间或适当位置固定有至少 一个中心转盘，中心转盘的圆周上均匀分布紧固地安装至少两个轴向贯穿所有外转子筒的 扭矩传输滑杠，外转子筒的端壁部或其联轴部件上设置有中心圆孔和对应扭矩传输滑杠并 用于通过扭矩传输滑杠安装的滑杠圆孔，滑杠圆孔中设置有轴套，外转子筒通过其上的滑 杠圆孔轴套安装到扭矩传输滑杠上，外转子筒、扭矩传输滑杠、中心转盘和中心短轴之间形 成扭矩传动结构，在扭矩传输滑杠上对应外转子筒的最大和最小气隙间距或最小和最大气 隙耦合面积的位置处相适配地设置用于对外转子筒调节位置并对其锁紧定位的外转子筒 限位机构，第四是上述三种方案中的中心短轴或非圆形中心短轴是空心的，第五是直接联 接结构，每个转子筒组件的外转子筒的端壁部或其联轴部件的轴心位置均直接或通过相适 配的输出联轴器或输入联轴器安装到负载轴或主动轴上。 如上所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，在本装置中设置有两个 及两个以上转子筒组件，把设置在非圆中心短轴或扭矩传输滑杠上的内转子筒限位机构以 设定的位置固定住或锁紧安装，在装置外部的外转子筒联轴机构的筒形结构的筒壁或鼠笼 形结构的笼壁上、至少一对外转子筒之间设置一组壁式气隙间距或气隙耦合面积调节机 构。 如上所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，在本装置中设置有两个 及两个以上转子筒组件，把设置在非圆中心短轴或扭矩传输滑杠上的外转子筒限位机构以 设定的位置固定住或锁紧安装，在装置外部的内转子筒联轴机构的筒形结构的筒壁或鼠笼 形结构的笼壁上、至少一对内转子筒之间设置一组壁式气隙间距或气隙耦合面积调节机 构。 如上所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，所述的外转子筒和内转 子筒上、没有放置导体/电枢绕组的一侧和/或本装置中其它发热部件上安装、固定或配装 相适合的散热器、散热片或组合式综合技术散热组件，组合式综合技术散热组件是采用三 种风冷技术部件、旋转热导管技术组件和水冷技术系统之中至少其中两种技术结构的有机 融合组件，在对应于散热器或散热片的散热通风通道部件上设置通风口 、风孔或散热介质 路径。 如上所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，本装置的外部设置有防 尘罩或设置具有安全防护和防止磁场泄露的机笼或机壳，它们与本装置最外部的、只与外 转子筒和内转子筒其中之一相联接的组件相联接，或者与适配的散热组件或散热系统融合 为一体式结构，或者把机笼、机壳或防尘罩设置或融合在另外给本装置、电机或负载设置的 支架或支座上，支架或支座为卧式结构或者立式结构。 上述技术方案中，永磁体盘的制作材料及其结构技术方案永磁体盘由永磁体安 装盘和一组永磁体构成，永磁体安装盘除了起与电机中的铁轭导磁作用一样之外，还用来
18承载和安装永磁体组，它所采用的材质除了可选用(低碳钢、钢片型材等)之外还可采用更 高档的导磁材料(铁氧体、玻莫合金、非晶磁芯材料、微晶磁芯材料等)。 上述技术方案中，导体/电枢绕组盘由导体/电枢绕组及其与之相适配的导体/ 电枢绕组安装盘构成，导体/电枢绕组安装盘除起到等同于电机中的电枢铁芯、磁芯或铁 轭的作用之外，还用来承载和安装导体/电枢绕组；导体/电枢绕组安装盘的用材除了可 选用(低碳钢、钢片型材等)之外还可采用更高档的导磁材料(铁氧体、玻莫合金、非晶磁 芯材料、微晶磁芯材料等)，其上面设置的电枢槽数、电枢槽形，均可依据与电机中的铁芯、 磁芯或铁轭以及电枢槽的相关公知成熟技术方案进行设计；导体/电枢绕组采用的材料可 以更高档，如采用更优良的导体材料，结构及其制作方法与公知的制作电机电枢绕组相关 的成熟技术方案、方法和工艺相同或类似，只不过这里的导体/电枢绕组相当于电机中的 发电电枢绕组同时又兼做电动机的电枢绕组，在电机中定转子是筒形或柱形的、磁扭矩传 输的气隙磁场的方向是径向磁场耦合的，而本实用新型里的"转子"既有筒形、管型或柱形 的，也有是平板圆盘形的，磁扭矩传输的气隙磁场的方向既有径向磁场耦合的，也有轴向磁 场耦合的。本案电枢绕组和电枢绕组盘的设计就是把电机中的对应成熟技术方案变成或转 换成既适合平板圆盘状转子及轴向磁场耦合的磁扭矩传动装置，也适合定转子都在旋转、 但存在转速差的筒状转子及径向磁场耦合的磁扭矩传动装置。导体/电枢绕组安装盘由高 导磁、铁轭或铁芯材料加工而成。电枢绕组的个数和形状与电枢槽的数量和槽形相互适配， 电枢槽与永磁转子盘上永磁体的数量和尺寸相适配，并遵循电机的"定转子槽数选择及其 配合原则"和"磁通路径构建原则"。电枢绕组有以下几种推荐技术方案，以便选择使用 ①多匪型电枢绕组结构，每个多匪电枢绕组至少有两匪绝缘良导体(比如漆包铜 线或银线、电磁线)绕制，呈矩形、长条形、扇形或梯形等适配形状，并且首端和末端短接； 多匝电枢绕组的特点是，当电枢绕组首尾断开时，两端的感应电动势是各匝线圈的感应电 动势之和，电枢绕组首尾短接，其中的感应电流较同型单匝时的电流大，相应产生的耦合磁 扭矩也就较大。 ②匝与匝独立绝缘型电枢绕组结构，匝与匝独立绝缘电枢绕组至少有两匝相互独 立绝缘的、每匝是闭环短路的、大小形状相同的线圈构成，并扎成一束，呈矩形、长条形、扇 形或梯形等适配形状；匝与匝独立绝缘电枢绕组的特点是，由于电枢绕组所产生的磁扭矩 是其每个独立线圈的总和，其中有一匝线圈断路或短路时，不会引发整组线圈彻底损坏而 不能够不能够工作，可靠性较高。 ③多芯电枢绕组结构，多芯电枢绕组是用多股或多芯良导线制成的，是一种横截
面积较大的、单圈闭环短路的矩形、扇形或梯形电枢绕组，当然也可以采用横截面积相当的
独体闭环短路的矩形、呈矩形、长条形、扇形或梯形等适配形状，只不过由于导体的集肤效
应，相同横截面积的导体，其表面积越大，导电性越好、电阻率越低、发热量越少。 ④鼠笼式电枢绕组结构及其制作方法，鼠笼式电枢绕组的结构较简单、效率高，是
本实用新型重点推荐的电枢绕组技术方案，它由嵌在轴向电枢槽里的金属条组成，两端分
别与金属圆环联成一体形成自身闭合的短接的回路。鼠笼式电枢绕组有三种制作方法，一
种制作方法是将一个金属导体筒状或管状盘(一般为铜质或铝质)以轴向、圆周均匀分布
地切槽，形成电机里常用的鼠笼式绕组，其径向磁场导体条的两端分别与两个圆环连成一
体化的、形成自身闭合的短接的回路，其形似一个松鼠笼子，故且叫做鼠笼式电枢绕组，除
19了把鼠笼式电枢绕组嵌入电枢槽里制作电枢绕组盘之外，另外也可在切槽中镶嵌或填充高 导磁材料(硅钢片、铁氧体、玻莫合金、非晶磁芯材料、微晶磁芯材料等)，电枢绕组安装盘 上不用再设置电枢槽，而直接把切槽中镶嵌或填充高导磁材料的鼠笼式电枢绕组固定到电 枢绕组安装盘上制作成电枢绕组盘；另一种制作方法是把嵌在电枢槽里的金属条(铜导体 条或铝导体条)的两端，分别与金属圆环联成一体形成自身闭合的短接的回路；第三种方 法是采用金属液铸成上述形状的鼠笼式电枢绕组。当然一体化电枢绕组也可以采用更为优 良的导体材料、超导合金材料或超导复合导体材料制成，或采用贴镀工艺、浇铸工艺制作而 成，以最大限度地提高电枢绕组的导电性能并控制成本不至于太高。鼠笼式电枢绕组的工 作机理与电机学中的鼠笼式电枢绕组的工作机理基本一致。 ⑤锅箅式电枢绕组结构及其制作方法，锅箅式电枢绕组的结构较简单、效率高，是 本实用新型重点推荐的电枢绕组技术方案，它由嵌在电枢槽里的金属条组成，两端分别与 外圆环和内圆环联成一体形成自身闭合的短接的回路。锅箅式电枢绕组有三种制作方法， 一种制作方法是将一个金属导体圆环盘(一般为铜质或铝质)以径向、圆周均匀分布地切 槽，形成有内圆环、外圆环、径向导体条组成的锅箅子，其径向导体条的两端分别与外圆环 和内圆环连成一体化的、形成自身闭合的短接的回路，其形似一个在锅里蒸馍用的箅子，故 且叫做锅箅式电枢绕组，除了把锅箅式电枢绕组嵌入电枢槽里制作电枢绕组转子盘之外， 另外也可在切槽中镶嵌或填充高导磁材料(硅钢片、铁氧体、玻莫合金、非晶磁芯材料、微 晶磁芯材料等)，电枢绕组安装盘上不用再设置电枢槽，而直接把切槽中镶嵌或填充高导磁 材料的锅箅式电枢绕组固定到电枢绕组安装盘上制作成电枢绕组转子盘；另一种制作方法 是把嵌在电枢槽里的金属条(铜导体条或铝导体条)的两端，分别与外圆环和内圆环联成 一体形成自身闭合的短接的回路；第三种方法是采用金属液铸成上述形状的锅箅式电枢绕 组。当然一体化电枢绕组也可以采用更为优良的导体材料、超导合金材料或超导复合导体 材料制成，或采用贴镀工艺、浇铸工艺制作而成，以最大限度地提高电枢绕组的导电性能并 控制成本不至于太高。锅箅式电枢绕组的工作机理类似于电机学中的鼠笼式电枢绕组的工 作机理。 ⑥超导电枢绕组型，超导电枢绕组的型制或结构可以是上述的多匝电枢绕组、匝
与匝独立绝缘电枢绕组、多芯电枢绕组、鼠笼式和锅箅式电枢绕组或混合电枢绕组，只不
过用来制作电枢绕组的材料采用的是更为优良的导体材料、超导金属线材或超导复合导体
材料(如铌、铌合金或铌包铜超导线材等)，或者采用贴、镀工艺(贴银、贴铌、镀银或镀铌
等)、或采用精密成形浇铸工艺制作而成，可以大大减少线圈的电阻，增大了电流的同时减
低发热量，在大大提高了扭矩传输或驱动功率的同时，控制产品的成本不至于因大量采用
贵金属或超导材料而太高，更有利于高性能产品的开发；这里的电枢绕组安装盘的材料和
结构与上述多匝电枢绕组型永磁耦合转子组件中的电枢绕组安装盘一样。 当然上述各型电枢绕组也可以在同一层的电枢绕组层中混合使用或分层混合使用。 在设计导体/电枢绕组盘的过程中，只要符合电机的"近槽配合原则"、"定转子 槽数选择及其配合原则"、"槽形设计及配合原则"、"磁通路径构建原则"及"闭合线圈发电 原理"就可以，上述举出较多的型制和制作方法，以期达到永磁耦合转子筒组件结构的设计 方案多样性、较佳的传动效率和良好的设备性价比，而不至于导致由于采用了不同的具体
20的技术方案和电枢绕组在线槽里的搁置或摆放方式的不同，使本实用新型的专利约束力下 降。 在不调节气隙间距的情况下，为了提高本实用新型技术方案的负载软启动及负载 堵转自卸载性能，对于轴向气隙磁场的电枢绕组盘的结构，有以下两种电枢槽及电枢绕组 布设结构方面的技术方案供选择采用其一是采用电枢深槽式结构，它的特点是电枢绕组 安装盘上的电枢槽深而窄，相应嵌入其中的电枢绕组导条的截面积也高而狭；其二是采用 双层电枢绕组式结构，它的特点是电枢绕组安装盘上装配两层电枢绕组，其上临近永磁转 子盘的外层电枢绕组的横截面积较小，并用电阻系数较大的材料制成(黄铜或铝青铜等)， 故外层的电枢导条电阻较大，内层电枢绕组的横截面积较大，并用电阻系数较小的材料制 成(紫铜、超导导体材料等)，故内层的电枢导条电阻较小。它们的工作机理与公知的《电 机学》中的相关工作机理完全相同，参见"双层电枢绕组结构的槽形设计及配合原则"、"深 槽型电枢绕组设计及配合原则"。 上述技术方案中，由于导体/电枢绕组盘在运转过程中的生热量比永磁体盘大得
多，推荐尽量把导体/电枢绕组盘设置在更有利于散热处理的位置；或者把与导体/电枢绕
组盘相连的部件、机构或组件设置在永磁耦合装置的外部，既作为与导体/电枢绕组相关
联的联轴机构的一部分构件，也同时作为机笼组件、散热组件的一部分使用，把与永磁体盘
相连的部件、机构或组件设置在永磁耦合装置的中部，当然也不排斥与上述相反的及其它
布置方案。非圆形中心短轴，它可以是如四方形轴、六方形轴、八方形轴或花形轴以及其它
对称有边的或有棱的、转子筒可在其上滑动并能相互传动的几何形状之传动轴等。 上述技术方案中，在扭矩传输滑杠或非圆中心短轴上、内外转子筒的最大和最小
气隙间距或最小最大气隙磁场耦合面积的位置处相适配地设置用于调节位置和锁紧定位
的限位机构(限位销/键组件、限位环/盘组件或限位螺母组件等)，调节相应限位机构的
位置可达到调节和限制输出轴(负载轴)转速的目的，同时也可起到永磁耦合转子筒组件
之间的隔离作用，以免转子筒之间碰撞或相互影响。另一方面，对于设置有两组及两组以
上永磁耦合转子筒组件的情况，还可把设置在非圆中心短轴或扭矩传输滑杠上的内外转子
筒限位机构以设定的位置固定住或锁紧安装，在装置外部的筒形结构的筒壁或鼠笼形结构
的笼壁上、每组永磁耦合转子筒组件之间设置一组壁式气隙间距或气隙耦合面积调节机构
(比如螺母 一 螺杆机构、两端反向丝杆、电线杆拉线器式机构等)，縮短、伸长或固定每组永
磁耦合转子筒组件中的内外转子筒之间的位移距离，从而也可实现对气隙间距或气隙耦合
面积的调节和固定，达到调节和限制输出轴转速的目的。 上述技术方案中，外转子筒和内转子筒上、没有放置导体/电枢绕组的一侧和/或 本装置中其它发热部件上安装、固定或配装相适合的散热器、散热片或组合式综合技术散 热组件，组合式综合技术散热组件是采用三种风冷技术部件、旋转热导管技术组件和水冷 技术系统之中至少其中两种技术结构的有机融合组件，在对应于散热器或散热片的散热通 风通道部件上设置通风口、风孔或散热介质路径。本实用新型装置中其它发热部件是指导 体/电枢绕组安装盘、永磁体盘、空心中心短轴、轴承等部件，可以应用把旋转热导管埋入、 镶嵌、粘贴或其它热量引出方式引出热量到合适的位置进行散热处理，以提高散热效率，提 高本实用新型装置单位体积的扭矩传输或驱动功率。其中热导管散热技术作为一种被动式 的散热系统，既不耗电也不产生噪音，散热效果也比普通风扇的主动散热技术要强很多，在
21许多方面已得到成功应用。 上述技术方案中，所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，它的外部可根据需要设
置防尘罩或设置具有安全防护和防止磁场泄露的机笼或机壳，它们与本装置最外部的、只
与每个内外转子筒组件中相联动的其中之一相联接的组件相联接，或者与散热组件或散热
系统融合为一体式结构，或者把机笼、机壳或防尘罩设置或融合在另外给本装置、电机或负
载设置的支架或支座上，支架或支座可以是卧式结构也可以是立式结构。 为实现本实用新型的目的，依据上述技术方案，在保持永磁耦合及调速技术所具
有的前述十多项优点的前提下，克服和解决目前公知技术中存在的不足、缺陷和问题，设
计成为一种筒型传动轴永磁耦合装置，它必将为永磁耦合及调速装置的系列产品带来巨大
的、飞跃式的技术进步。
图1为本实用新型实施例1的工作原理及结构示意剖视图。 图2为本实用新型实施例1的径向磁场导体盘的横截面剖视图。 图3为本实用新型实施例1的径向磁场永磁体盘的横截面剖视图。 图4为本实用新型实施例1的径向磁场永磁体盘的永磁体布设展开示意图。 图5为本实用新型实施例2的工作原理及结构示意剖视图。 图6为本实用新型实施例2的径向磁场电枢绕组盘横截面剖视图。 图7为本实用新型实施例2的鼠笼式电枢绕组展开示意图。 图8为本实用新型实施例2的径向磁场永磁体盘的横截面剖视图。 图9为本实用新型实施例2的径向磁场永磁体盘的永磁体布设展开示意图。 图10为本实用新型实施例3的工作原理及结构示意剖视图。 图11为本实用新型实施例3的非圆形中心短轴右视图。 图12为本实用新型实施例3的轴向磁场电枢绕组安装盘示意图。 图13为本实用新型实施例3的锅箅式电枢绕组示意图。 图14为本实用新型实施例3的轴向磁场永磁体盘示意图。 图15为本实用新型实施例4的工作原理及结构示意剖视图。 图16为本实用新型实施例5的工作原理及结构示意剖视图。 图17为本实用新型实施例6的工作原理及结构示意剖视图。 图18为本实用新型实施例7的工作原理及结构示意剖视图。
具体实施方式实施例1 如图1、图2、图3和图4所示，它由一组两个圆筒状的相互嵌套的径向永磁气隙磁 场(20)耦合的外转子筒(31、32和33构成)和内转子筒(l和2构成)组件、一副由外转 子筒筒壁(32)和外转子筒端壁(40)及其上设置的轴孔(37)组成的筒形直接联接结构的 外转子筒联轴机构(32、40和37构成)、一副由内转子筒筒壁(2)和内转子筒端壁(3)及 其上设置的轴孔(6)组成的直接联接结构的内转子筒联轴机构(2、3和6构成)、以及对应 的输入联轴器(35)和输出连轴器(4)构成；其中外转子筒筒壁(32)的内侧作为径向磁场
22导体筒(31)的径向磁场导体安装盘(32)使用，呈一段圆筒状的径向磁场导体筒(31)固定 贴装到径向磁场导体安装盘(32)的内侧而成为径向磁场导体盘(31和32构成)，外转子 筒筒壁(32)的外侧同时又作为机笼壳体(32)使用，其上设置有叶片式或凸起筋式自然风 冷散热器(33);内转子筒筒壁(2)的外侧作为径向磁场永磁体(1)的径向磁场永磁体安装 盘(2)使用，一组24个呈长条矩形切块状的径向磁场永磁体(1)在径向磁场永磁体安装盘 (2)的筒壁外圆周环上均匀分布地镶嵌，并以N、S极性交错地排列，形成径向交错永磁磁场 的径向磁场永磁体盘(2和1);相邻筒壁的内转子筒的径向磁场永磁体盘(l和2)与外转子 筒的径向磁场导体盘(31和32)绕同一轴中心线嵌套并设置有径向间隔气隙间距(20)，它 们构成一副径向气隙磁场永磁耦合的径向磁场导体永磁耦合组件，外转子筒端壁(40)上 设有用于通风散热的风孔(34)，外转子筒(31、32和33)通过外转子筒联轴机构(32、40和 37)与对应的输入联轴器(35)相联接，输入联轴器(35)联接到输入轴或主动轴(36)上， 内转子筒通过内转子筒联轴机构(2、3和6)与对应的输出联轴器(4)相联接，输出联轴器 (4)联接到输出轴或负载轴(5)上。 本实例的工作原理当输入轴(36)带动筒形机笼(40和32)旋转时，其上安装的 径向磁场导体永磁耦合组件中的径向磁场导体盘(31和32)上的径向磁场导体筒(31)在 内转子筒筒壁(2)外侧的径向磁场永磁体盘(l和2)中的径向磁场永磁体(1)所构建并产 生的永磁气隙磁场(20)中旋转，径向磁场导体筒(31)因切割永磁气隙磁场而产生感应涡 流，感应涡流产生一个与原气隙磁场相反的感应磁场，两个磁场相互作用产生电磁转矩。因 此，在电磁转矩的作用下，径向磁场导体盘(31和32)带动径向磁场永磁体盘(l和2) —起 转动，再带动输出轴(5)转动，输出轴带动负载工作。气隙间距(20)的大小成反比地决定 着传输的电磁转矩大小，或者在气隙间距不变的条件下导体盘(31和32)与永磁体盘(l和 2)径向气隙耦合面积的大小正比于传输的耦合电磁转矩大小，由于输出力矩与负载之间成 正比关系，从而达到传动轴之间耦合或调节传输扭矩和驱动负载的目的。因此设定或调整 其气隙间距(20)或径向气隙耦合面积可实现调整输出电磁扭矩或负载转速的目的。实施 例中的自然风冷散热器(33)是为导体盘(31和32)进行散热处理而设置，以保证本实用新 型装置能正常工作。 需要指出的是，本实施例也包括其它与本实用新型相关实施产品中的输入轴或主 动轴(36)可与输出轴或负载轴(5)进行倒置或互换地反向使用，倒置或互换后的本发装置 可正常工作。 实施例2 如图5、图6、图7、图8和图9所示，它由一组两个圆筒状的相互嵌套的径向永磁 气隙磁场(120)耦合的外转子筒(131和132)和内转子筒(101和102)组件、一副由外转 子筒筒壁(132)和外转子筒端壁(140)及其上设置的轴孔(137)组成的筒形直接联接结构 的外转子筒联轴机构(132、140和137)、一副由内转子筒筒壁(102)和内转子筒端壁(103) 及其上设置的轴孔(106)组成的直接联接结构的内转子筒联轴机构(102、103和106)、以 及对应的输入联轴器(135)和输出连轴器(104)构成；其中外转子筒筒壁(132)的内侧作 为两个径向磁场鼠笼式电枢绕组(131)的径向磁场电枢绕组安装盘(132)使用，两个鼠笼 式电枢绕组(131)轴向间隔一段距离，并安装到径向磁场电枢绕组安装盘(132)的内侧而 成为设置有两个鼠笼式电枢绕组(131)的径向磁场电枢绕组盘(131和132)，鼠笼式电枢
23绕组(131)由24条导体条及其两端分别设置并与每个导体条一端短接的两个圆环构成，可 看作松鼠笼子一样的电枢绕组，鼠笼式电枢绕组(131)的导体条分别对应嵌入径向磁场电 枢绕组安装盘(132)的电枢槽(139)里，构成径向磁场电枢绕组盘(131和132);外转子筒 筒壁(132)的外侧同时又作为机笼壳体(32)使用，其上设置有散热孔(138);内转子筒筒 壁(102)的外侧作为两组径向磁场永磁体(101)的径向磁场永磁体安装盘(102)使用，每 组径向磁场永磁体(101)分别与径向磁场电枢绕组(131)对应耦合地安装在径向磁场永磁 体安装盘(102)的外侧面，每组20个呈长条矩形切块状的径向磁场永磁体(101)在径向磁 场永磁体安装盘(102)的筒壁外圆周环上均匀分布地镶嵌，并以N、S极性交错地排列，形成 设置有两组径向交错永磁磁场的径向磁场永磁体盘(102和101)与两个径向磁场电枢绕组 盘(131和132)对应耦合安装；相邻筒壁的内转子筒上的两个径向磁场永磁体盘(101和 102)与外转子筒上的两个径向磁场导体盘(131和132)绕同一轴中心线嵌套并设置有径向 间隔气隙间距(120)，它们分别对应构成了两副径向气隙磁场永磁耦合的径向磁场电枢绕 组永磁耦合组件，外转子筒端壁(140)上设有用于通风散热的风孔(134)，外转子筒(131和 132)通过外转子筒联轴机构(132、140和137)与对应的输入联轴器(135)相联接，输入联 轴器(135)联接到输入轴或主动轴(136)上，内转子筒通过内转子筒联轴机构(102、103和 106)与对应的输出联轴器(104)相联接，输出联轴器(104)联接到输出轴或负载轴(105) 上。 本实例的工作原理本实施例的工作机理与实施例1基本一致，不同之处有两点， 其一是这里的内外转子筒的筒壁之间设置有两副径向气隙磁场永磁耦合的径向磁场电枢 绕组永磁耦合组件，其二是本实施例中是用鼠笼式一体化电枢绕组制作的径向磁场导体/ 电枢绕组盘，而不是实施例1中是用导体筒制作的径向磁场导体/电枢绕组盘。本实例说 明在内外转子筒的筒壁之间可根据需要设置两个或更多的径向磁场导体/电枢绕组永磁 耦合组件，其永磁耦合装置所传输的电磁扭矩大小是实施例中的所有永磁耦合组件所能产 生的电磁耦合扭矩的总和。 实施例3 如图10、图11、图12、图13和图14所示，它由一组两个圆筒状的相互嵌套的径向 永磁气隙磁场(220)和轴向永磁气隙磁场(221)耦合的外转子筒(231和232、218和232、 239和240、233)和内转子筒(201和202、212和202、213和217)组件、一副由外转子筒筒 壁(232)和外转子筒端壁(240)及其上设置的轴孔(237)组成的筒形直接联接结构的外转 子筒联轴机构(232、240和237)、一副由内转子筒筒壁(202)和内转子筒端壁(203和208) 及其上分别设置的轴孔(206和207)与非圆形中心短轴(251)组成的内转子筒联轴机构 (202、203和206，202、208和207， 250)、以及对应的输入联轴器(235)和输出连轴器(204) 构成；设置有三副电枢绕组永磁耦合组件，其中两副是设置在内外转子筒筒壁(202、232) 之间的径向磁场电枢绕组永磁耦合组件(201、202与231、232 —组，212、202与218、232 — 组)，一副是设置在内转子筒筒壁端部(217)与对应的外转子筒端壁(240)之间的轴向气 隙磁场永磁耦合组件(213、217与239、240)。外转子筒筒壁(232)的内侧作为两个线匝型 径向磁场电枢绕组(231、218)的径向磁场电枢绕组安装盘(232)使用，两个线匝型电枢绕 组(231与218)分别安装到径向磁场电枢绕组安装盘(232)的内侧得电枢槽中，而成为两 个径向磁场电枢绕组盘(231和232 —个，218和232 —个)，两个径向磁场电枢绕组盘之间
24轴向间隔与电枢绕组(231或218)的长度一样的宽度距离；同时，内转子筒筒壁端部(217) 与对应的外转子筒端壁(240)之间安装一副轴向磁场的锅箅式电枢绕组(239)永磁耦合组 件，其中锅箅式电枢绕组(239)由18条在圆周环上径向均匀分布的导体条及其两端分别设 置并与每条导体条一端短接的两个内外圆环构成，可看作蒸馍用的锅箅子一样的一体化电 枢绕组，以外转子筒端壁(240)内侧凸出的圆环台为电枢绕组安装盘(240)进行安装，电枢 绕组安装盘(240)设有电枢槽(241)，锅箅式电枢绕组(239)嵌入到电枢槽(241)构成锅 箅式电枢绕组盘(239和240构成)；轴向永磁体组由15只扇形切块状的永磁体(213)构 成，永磁体(213)分别以N、 S极性交错地、均匀分布地镶嵌或贴装在以内转子筒筒壁端部 (217)为永磁体安装盘(217)的圆环上成为轴向磁场永磁体盘(213和217构成)，锅箅式电 枢绕组盘(239和240)与轴向磁场永磁体盘(213、217)之间设有气隙间距(221)并构成轴 向气隙磁场永磁耦合组件。在本实施例装置的内部中轴位置设置一个贯通的四方形中心短 轴(250)结构，它有两段构成较小边长的四方形轴(251)和一较短的较大边长的四方形轴 (252)，内转子筒的端壁(208、203)的轴中心位置设置有与四方形中心短轴(251)相适配的 四方形轴孔(207、206)及轴套(210、209)，内转子筒(201、202和203， 212、202和208)以轴 向滑动地装配在四方形中心短轴(251)上，内转子筒与四方形中心短轴(251)之间成为相 互扭矩传动的结构，在四方形中心短轴(251)上、对应内转子筒轴向气隙磁场的最小气隙 间距(221)位置处或内转子筒径向气隙磁场的最大气隙耦合面积位置处设置内转子筒限 位机构或限位销(215)，对应内转子筒轴向磁场永磁耦合组件的最大轴向气隙间距(221) 或内转子筒径向永磁耦合组件的径向最小气隙耦合面积的位置处，设置另外一个内转子筒 限位机构或利用较大边长的四方形轴段(252)作为内转子筒限位机构使用。外转子筒筒壁 (232)的外侧设置有风冷散热器(233)，内转子筒筒壁(202)、外转子筒筒壁(232)和外转子 筒端壁(240)上分别设有散热通风孔口 (211、238和234);外转子筒筒壁(232)和外转子 筒端壁(240)也作为机笼使用。外转子筒(231、218和232，239和240、)通过外转子筒联 轴机构(240、237)与对应的输入联轴器(235)相联接，输入联轴器(235)联接到输入轴或 主动轴(236)上，内转子筒(201、212和202， 213和217)通过内转子筒联轴机构(202、203 和206，202、208和207,250)与对应的输出联轴器(204)相联接，输出联轴器(204)联接到 输出轴或负载轴(205)上。本实例中的非圆形(四方形)中心短轴上的较大边长的那段四 方形轴，也可设计成圆形轴，同样可完成相同功能。 本实例的工作原理当输入轴(236)带动筒形机笼(240和232)旋转时，其上安装 的两个径向磁场线匝型电枢绕组(231、218)在内转子筒筒壁(202)外侧的两个径向磁场永 磁体(201、212)组所构建并产生的永磁气隙磁场(220)中旋转，径向磁场线匝型电枢绕组 (231、218)分别因切割永磁气隙磁场而产生感应涡流，感应涡流产生一个与原气隙磁场相 反的感应磁场，两个磁场相互作用产生电磁转矩，在电磁转矩的作用下，径向磁场线匝型电 枢绕盘(231和232、218和232)带动径向磁场永磁体盘(201和202、212和202) —起转动， 再带动输出轴(205)转动，输出轴带动负载工作；与此同时，同样地当输入轴(236)带动筒 形机笼(240和232)旋转时，在外转子筒端壁(240)与内转子筒筒壁端部(217)之间安装的 轴向磁场锅箅式电枢绕组(239)在径向磁场永磁体(213)组所构建并产生的永磁气隙磁场 (221)中旋转，轴向磁场锅箅式电枢绕组因切割永磁气隙磁场而产生感应涡流，感应涡流产 生一个与原气隙磁场相反的感应磁场，两个磁场相互作用产生电磁转矩，在电磁转矩的作
25用下，轴向磁场锅箅式电枢绕组盘(239和240)带动轴向磁场永磁体盘(213和217) —起 转动，再带动输出轴(205)转动，输出轴带动负载工作。上述三个永磁耦合组件各自所产生 的电磁扭矩之和，就是本实施例装置的总的电磁扭矩。另一方面，当内转子筒处于图10所 示位置时，气隙间距(221)比较小，这时轴向磁场锅箅式电枢绕组永磁耦合组件(239和240 与213和217)的传输扭矩较大；同时，两个径向磁场线匝型电枢绕组永磁耦合组件(231和 232与201和202,218和232与212和202)之间的气隙耦合面积最大，它俩的传输扭矩也 最大。当内转子筒在四方形方轴(251)上向右移动时，气隙间距(221)变大，这时轴向磁场 锅箅式电枢绕组永磁耦合组件(239和240与213和217)的传输扭矩较变小；同时，两个径 向磁场线匝型电枢绕组永磁耦合组件(231和232与201和202,218和232与212和202) 之间的气隙耦合面积将变小，它俩的传输扭矩也随之变小。可以看出，只要左右移动内转 子筒就可调节传输扭矩大小，也就可以调节负载的转速，即内转子筒向左移动，负载速度增 大，内转子筒向右移动，负载速度减小。另外，内转子筒在两个内转子筒限位机构(215、252) 限定的区段里左右滑动，在电机软启动、负载堵转时自动卸载和负载调速过程中有很重要 的用途。 实施例4 如图15所示，它由一组两个圆筒状的相互嵌套的径向永磁气隙磁场(320、322)和 轴向永磁气隙磁场(321)耦合的外转子筒(301和302、312和302、313和340构成)和内转 子筒(325和332、331和332、339和324、323和324、326和317构成)组件、一副由外转子 筒筒壁(302)和外转子筒端壁(340)及其上设置的轴孔(337)组成的筒形直接联接结构的 外转子筒联轴机构(302、340和337构成)、一副由内转子筒筒壁(324、332)和内转子筒端 壁(303、327、328)及其上分别设置的轴孔(306、307、366)与非圆形中心短轴(350)组成的 直接联接结构的内转子筒联轴机构(324、332、303、327、328、306、307、366及350构成)、以 及对应的输入联轴器(335)和输出连轴器(304)构成；外转子筒上有一层筒壁(302)，内转 子筒有两层筒壁(324、332)，在两层筒壁之间和一个端壁层上共设置有五副导体永磁耦合 组件，其中四副是设置在两层内外转子筒筒壁(324与302、302与332)之间的径向磁场导 体永磁耦合组件(339、324与312、302 —个，323、324与301、302 —个，325、332与312、302， 331—个、332与301、302—个)，一副是设置在内转子筒筒壁端部(317)与对应的外转子筒 端壁(340)之间的轴向气隙磁场导体永磁耦合组件(326、317与313、340构成)。在本实施 例装置的内部中轴位置设置一个贯通的四方形中心短轴(350)结构，它有两段构成较小 边长的四方形轴(351)和一较短的较大边长的四方形轴(352)，内转子筒的端壁(303、327、 328)的轴中心位置设置有与四方形中心短轴(351)相适配的四方形轴孔(306、366、307)及 轴套(309、369、310)，内转子筒(332、324、303、327、328构成)以轴向滑动地装配在四方形 中心短轴(351)上，内转子筒与四方形中心短轴(251)之间成为相互扭矩传动的结构，在四 方形中心短轴(351)上、对应内转子筒的轴向最小气隙间距(321)或内转子筒的径向最大 气隙耦合面积位置处，设置内转子筒限位机构或限位销(315)，对应内转子筒的轴向最大气 隙间距(321)或内转子筒径向永磁耦合组件的径向最小气隙耦合面积位置处，设置另外一 个内转子筒限位机构或利用较大边长的四方形轴段(352)作为内转子筒限位机构使用。内 转子筒筒壁(332)的外侧、内转子筒端壁(327、328)上设置有风冷散热器(333、346)，内转 子筒端壁(303、327、328)、内转子筒筒壁(302)和外转子筒端壁(340)上分别设有散热通风
26孔口 (311、338和334);内转子筒筒壁(332)和内转子筒端壁(303)也作为机笼使用。其 它方面与实施例3基本一致，但是本实施例中，在内转子筒筒壁(324)中嵌入了旋转式热管 散热器(344)的蒸发段，把热量引出到机笼外部进行散热处理，旋转式热管散热器(344)的 冷却段上设置了散热叶片(345)。 本实施例的总传输电磁扭矩是各个永磁耦合组件产生的电磁扭矩之和，工作原理 与实施例3 —致，只不过这里用的都是导体永磁耦合组件，安装的永磁耦合组件更多而已。 实施例5 如图16所示，本实施例与实施例4的结构相类似，在结构主体方面，本实施例只不 过在内转子筒的筒壁(432)的端部(481)与外转子筒的端壁(440)的延伸外缘圆环(472) 位置之间、在外转子筒的筒壁(402)的端部(422)与内转子筒的端壁(473)之间又各设置 了一个轴向磁场的锅箅式电枢绕组永磁耦合组件；外转子筒的端壁(440)与内转子筒端壁 (417)之间设置的是轴向磁场导体盘型永磁耦合组件，其余的是径向磁场的线匝型电枢绕 组永磁耦合组件；另外一个不同是，本实施例中没有设置散热器及旋转热管散热组件。各组 件及系统工作原理参见实施例1、2、3和4。 实施例6 如图17所示，它由两组、每组有两个圆筒状的相互嵌套的径向永磁气隙磁场 (520、521)耦合的外转子筒(531和532 —个外筒，518和587 —个外筒)和内转子筒(501 和502 —个内筒，512和586—个内筒)组件、一副由机笼壁(593、592、591、590构成)和机 笼端壁(540)及其上设置的轴孔(537)组成的外转子筒联轴机构(593、592、591、590、540 和537构成)、一副由内转子筒筒壁(502,586)和内转子筒端壁(503、528)及其上设置的轴 孔(506、507)组成的直接联接结构的内转子筒联轴机构(502、 503和506， 586、528和507构 成)、以及对应的输入联轴器(535)和输出连轴器(504)构成；在机笼壁(591、593)之间设 置了用于调节内外转子筒上永磁耦合组件气隙耦合面积的、两端呈反螺纹丝的调节螺杆机 构(592)，在机笼壁(591)与机笼端壁(540)之间设置了用于调节内外转子筒上永磁耦合组 件气隙耦合面积的调节螺丝机构(590)，通过调节螺杆机构(592)和螺丝机构(590)可使分 别设在两组转子筒组件中的两个径向磁场永磁耦合组件的气隙耦合面积的大小得到调节， 进而达到调节负载转速的目的。工作原理参见实施例1、2。 实施例7 如图18所示，它由两组、每组有两个圆筒状的相互嵌套的径向永磁气隙磁场 (620、621)耦合的外转子筒(631和632,618和687)和内转子筒(601和602,612和686) 组件、一副由机笼壁(691)和机笼端壁(640)及其上设置的轴孔(637)组成的外转子筒联 轴机构(691、640、和637)、一副由内转子筒筒壁(602,686)和内转子筒端壁(603,628)及 其上设置的轴孔(606、607)与中心短轴(650)和扭矩传输滑杠(698) —起构成了内转子筒 联轴机构(602， 603和606， 686、628和607， 650和698构成)、以及对应的输入联轴器(635) 和输出联轴器(604)构成；采用中心短轴(650)和扭矩传输滑杠(698)结构，在装置的内 部中轴位置设置一个贯通的中心短轴(650)，输出联轴器(604)设置在中心短轴的外端部， 中心短轴(650)的内端部由联轴器(684)固定有一个中心转盘(685)，中心转盘(685)的 圆周上均匀分布紧固地安装至少两个轴向的扭矩传输滑杠(698)，扭矩传输滑杠(698)两 端设置有螺丝，两个内转子筒的端壁(628、603)上对应扭矩传输滑杠(698)的滑杠圆孔及
27轴套(607、606)，两个内转子筒通过其上的滑杠圆孔轴套(607、606)安装到中心转盘(685) 两侧的扭矩传输滑杠(698)上，两个内转子筒、扭矩传输滑杠(698)、中心转盘(685)和中 心短轴(650)之间构建了一个机械联接的扭矩传输机构，两个内外转子筒上分别适配地安 装两个径向磁场永磁耦合组件(631和632、601和602,618和687、612和686)，在扭矩传 输滑杠(698)上、对应两组永磁耦合组件的最大和最小气隙耦合面积的位置处相适配地设 置用于对内转子筒的位置进行调节并对其锁紧定位的内转子筒限位机构(697与616相配、 615与699相配)，两个内转子筒、扭矩传输滑杠、中心转盘中心短轴和输出联轴器之间构成 了扭矩传输结构，并且通过调节内转子筒限位机构(697与616相配、615与699相配)的 位置可使分别设在两组转子筒组件中的两个径向磁场永磁耦合组件的气隙耦合面积限制 在一定范围或某一位置上，也就是说可以把负载转速限定在一定范围或者固定在某一速度 上。其工作原理参见实施例1、2。 上述实施例仅仅给出了本实用新型技术方案的几个特例结构的具体实施例，试图 说明本实用新型可以排列组合出很多种不同结构的方案，还可构建出很多个具体的、简单 的或复杂的产品技术方案实施例，比如实施例中只设置一组或两组永磁耦合转子组件的 设计，加上各种适配外壳、防尘罩或支架做成水平或立式安装方式的应用实施例；加上散热 组件，甚至再增加上水冷系统等应用实施例。本实用新型并不局限于所给出的实施例，但它 们可起到举一反三、抛砖引玉的目的，可为具体的更多的产品系列型号的设计提供技术方 案，只要其它的任何未背离本实用新型技术方案的实质所作的改变、修饰、替代、组合及简 化，都应受到本实用新型专利的权利约束和保护之内。
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权利要求一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，它由至少一组每组两个相互嵌套的永磁气隙磁场耦合的外转子筒和内转子筒组件、至少一副与外转子筒相适配的外转子筒联轴机构、至少一副与内转子筒相适配的内转子筒联轴机构以及对应的输入联轴器和输出连轴器构成，设置有最靠近轴中心线筒壁的转子筒为内转子筒，另一个与之嵌套的转子筒称为外转子筒，内转子筒和外转子筒具有相等或不相等的筒壁层数，外转子筒和内转子筒能绕同一轴中心线旋转，外转子筒和内转子筒的相邻对应位置上设置和装配两种径向气隙磁场永磁耦合组件和轴向气隙磁场永磁耦合组件中的至少其中之一种永磁耦合组件，外转子筒通过相适配的外转子筒联轴机构与对应的输入联轴器或输出联轴器相联接，内转子筒通过相适配的内转子筒联轴机构与对应的输出联轴器或输入联轴器相联接。
2. 如权利要求1所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，所述的一组两个 相互嵌套的永磁气隙磁场耦合的外转子筒和内转子筒组件，其中的外转子筒和内转子筒分 别设置有至少一层相互适配的和交叉嵌套的筒壁，相邻嵌套的内外转子筒的筒壁之间设置 至少一副径向气隙磁场永磁耦合组件，每副径向气隙磁场永磁耦合组件中的径向磁场永磁 体盘和径向磁场导体/电枢绕组盘分别对应设置在相适配的、嵌套的和用于径向气隙磁场 耦合的相邻筒壁上，两副径向气隙磁场永磁耦合组件之间设置轴向间隔距离，径向气隙磁 场永磁耦合组件由圆筒状或圆管状的径向磁场永磁体盘和径向磁场导体/电枢绕组盘以 套装方式、径向气隙磁场耦合配装而成，其中的径向磁场永磁体盘由一组至少两个径向磁 场永磁体和装配径向磁场永磁体的径向磁场永磁体安装盘组成，径向磁场永磁体呈矩形或 长条形的切块状或切柱状，用来承载和安装径向磁场永磁体组的径向磁场永磁体安装盘采 用铁轭导磁材料制作，呈圆筒状或圆管状，径向磁场永磁体安装盘的筒壁或管壁圆周环上 均匀分布地镶嵌或帖装径向磁场永磁体，径向磁场永磁体分别以N、 S极性交错地排列，形 成径向交错永磁磁场，其中的径向磁场导体/电枢绕组盘由至少一个径向磁场导体/电枢 绕组和用于装配径向磁场导体/电枢绕组的径向磁场导体/电枢绕组安装盘组成，径向磁 场导体/电枢绕组盘也呈圆筒状或圆管状，并与径向磁场永磁体盘以径向气隙磁场相适配 耦合地套装，径向磁场电枢绕组安装盘由高导磁、铁轭或铁芯材料加工而成，其一侧凸出一 个与径向磁场永磁体盘相适配的圆筒环，圆筒环上设置均匀分布的轴向电枢槽，电枢槽中 至少设置一层径向磁场电枢绕组，径向磁场电枢绕组的个数和形状与电枢槽的数量和槽形 相互适配或者电枢槽与径向磁场永磁体盘上永磁体的数量和尺寸依据电机的"槽数适配原 则"相适配。
3. 如权利要求1所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，所述的一组两个 相互嵌套的永磁气隙磁场耦合的外转子筒和内转子筒组件，其中内转子筒筒壁端部与对应 的外转子筒端壁或/和延伸外缘圆环位置之间设置轴向气隙磁场永磁耦合组件，或/和其 外转子筒筒壁端部与对应的其内转子筒筒壁部或/和延伸外缘圆环位置之间设置轴向气 隙磁场永磁耦合组件，轴向气隙磁场永磁耦合组件由平板圆盘状或圆环状的轴向磁场永磁 体盘和轴向导体/电枢绕组盘以轴向气隙磁场耦合配装而成，其中的轴向磁场永磁体盘由 一组至少两个轴向磁场永磁体和装配轴向磁场永磁体的轴向磁场永磁体安装盘组成，轴向 磁场永磁体呈矩形、扇形或梯形的切块状或切柱状，用来承载和安装轴向磁场永磁体组的 轴向磁场永磁体安装盘采用铁轭导磁材料制作，轴向磁场永磁体安装盘的圆周环上均匀分 布地镶嵌或帖装轴向磁场永磁体，轴向磁场永磁体分别以N、 S极性交错地排列，形成轴向交错永磁磁场，其中的轴向导体/电枢绕组盘由至少一个轴向导体/电枢绕组和用于装配 轴向导体/电枢绕组的轴向导体/电枢绕组安装盘组成，轴向导体/电枢绕组盘呈平板圆 盘状或圆环盘状，轴向磁场电枢绕组安装盘由高导磁、铁轭或铁芯材料加工而成，其一侧凸 出一个与轴向磁场永磁体盘相适配的圆盘环，圆盘环上设置均匀分布的径向电枢槽，电枢 槽中至少设置一层轴向磁场电枢绕组，轴向磁场电枢绕组的个数和形状与电枢槽的数量和 槽形相互适配，电枢槽与轴向磁场永磁体盘上永磁体的数量和尺寸相适配。
4. 如权利要求1 、2或3所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，所述的径向 磁场导体/电枢绕组盘为径向磁场导体盘，它是用金属导体或超导体材料制成一段导体筒 或导体管，再把该段导体筒或导体管固定贴装或安装到径向磁场导体安装盘的一侧而成为径向磁场导体盘，径向磁场导体盘与径向磁场永磁体盘耦合装配构成径向磁场导体永磁耦 合组件。
5. 如权利要求1 、2或3所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，所述的径向 磁场导体/电枢绕组盘为径向磁场电枢绕组转盘， 一组径向磁场电枢绕组分别嵌入或装配 在径向磁场电枢绕组安装盘一侧设置的轴向电枢槽里而成为径向磁场电枢绕组转盘，径向 磁场电枢绕组转盘与径向磁场永磁体盘耦合装配构成径向磁场电枢绕组永磁耦合组件，单 个径向磁场电枢绕组的形状与径向磁场永磁体的截面形状对应，呈矩形或长条形。
6. 如权利要求1、2或3所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，所述的单个 径向磁场电枢绕组为多匝型径向磁场电枢绕组，每个多匝型径向磁场电枢绕组至少有两匝 绝缘良导体绕制并且首端和末端短接。
7. 如权利要求1、2或3所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，所述的单个 径向磁场电枢绕组为匝与匝独立绝缘型径向磁场电枢绕组，每个匝与匝独立绝缘型径向磁 场电枢绕组至少有两匝相互独立绝缘的、每匝是闭环短路的、大小形状相同的线圈构成并 扎成一束。
8. 如权利要求1 、2或3所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，所述的单个 径向磁场电枢绕组为多芯型径向磁场电枢绕组，多芯型径向磁场电枢绕组是用多股或多芯 良导线制成的单圈闭环短路线圈。
9. 如权利要求1、2或3所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，所述的单 个径向磁场电枢绕组为鼠笼式电枢绕组，它由嵌在轴向电枢槽里的金属导条组成，金属导 条的两端分别与两端的金属圆环联成一体，形成自身闭合的短接的一体化径向磁场电枢绕 组，类似于电机中的鼠笼式电枢绕组。
10. 如权利要求1、2或3所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，所述的单 个径向磁场电枢绕组为超导径向磁场电枢绕组，径向磁场电枢绕组采用超导金属线材或超 导复合导体材料制作而成。
11. 如权利要求1、2或3所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，所述的轴 向导体/电枢绕组盘为轴向导体盘，它是用金属导体或超导体材料制成的平板导体圆盘或 导体圆环，贴装或安装到轴向导体安装盘的一侧而成，轴向导体盘与轴向磁场永磁体盘耦 合配装构成轴向导体永磁耦合组件。
12. 如权利要求1、2或3所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，所述的轴 向导体/电枢绕组盘为轴向导体/电枢绕组盘是轴向磁场电枢绕组盘，一组轴向磁场电枢绕组分别嵌入或装配在轴向磁场电枢绕组安装盘一侧设置的径向电枢槽里而成，轴向磁场 电枢绕组盘与轴向磁场永磁体盘耦合配装构成轴向磁场电枢绕组永磁耦合组件，单个轴向 磁场电枢绕组的形状与轴向磁场永磁体的截面形状对应，呈矩形、扇形或梯形。
13. 如权利要求1、2或3所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，所述的单 个轴向磁场电枢绕组为多匝型轴向磁场电枢绕组，每个多匝型轴向磁场电枢绕组至少有两 匝绝缘良导体绕制并且首端和末端短接。
14. 如权利要求1、2或3所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，所述的单 个轴向磁场电枢绕组为匝与匝独立绝缘型轴向磁场电枢绕组，每个匝与匝独立绝缘型轴向 磁场电枢绕组至少有两匝相互独立绝缘的、每匝是闭环短路的、大小形状相同的线圈构成 并扎成一束。
15. 如权利要求1、2或3所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，所述的单 个轴向磁场电枢绕组为多芯型轴向磁场电枢绕组，多芯型轴向磁场电枢绕组是用多股或多 芯良导线制成的单圈闭环短路线圈。
16. 如权利要求1、2或3所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，所述的单 个轴向磁场电枢绕组为锅箅式电枢绕组，它由嵌在径向电枢槽里的金属导条组成，金属导 条的两端分别与外圆环和内圆环联成一体，形成自身闭合的短接的一体化轴向磁场电枢绕 组，其形状看似在锅里蒸馍用的圆形锅箅子。
17. 如权利要求1、2或3所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，所述的单 个轴向磁场电枢绕组为超导轴向磁场电枢绕组，轴向磁场电枢绕组采用超导金属线材或超 导复合导体材料制作而成。
18. 如权利要求1、2或3所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，在设置有 两层及两层以上永磁耦合组件的转子筒组件中，层与层之间的径向气隙磁场永磁耦合组件 按"径向磁场导体/电枢绕组转子盘-一 径向磁场永磁体盘、径向磁场永磁体盘-一 径向磁 场导体/电枢绕组转子盘"之顺序背靠背地布置，相邻两层并以"背靠背"布置的两个径向 磁场永磁体盘能合并成一体化两面耦合的径向磁场永磁体盘，对于设置有一层及一层以上 的永磁耦合组件的转子筒组件中，每一层中的两副及两副以上的永磁耦合组件，其永磁体 盘与导体/电枢绕组盘成对耦合并分别同种、交替或混合无序地布设在相嵌套的内转子筒 筒壁上或外转子筒筒壁上。
19. 如权利要求1、2或3所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，在设置有 两层及两层以上永磁耦合组件的转子筒组件中，层与层之间的径向气隙磁场永磁耦合组件 按"径向磁场导体/电枢绕组转子盘-一径向磁场永磁体盘、径向磁场导体/电枢绕组转子 盘-一 径向磁场永磁体盘"之顺序依次地布置。
20. 如权利要求1、2或3所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，在设置有 两层及两层以上永磁耦合组件的转子筒组件中，层与层之间的径向气隙磁场永磁耦合组件 按"径向磁场导体/电枢绕组转子盘-一 径向磁场永磁体盘、径向磁场永磁体盘-一 径向磁 场导体/电枢绕组转子盘、径向磁场导体/电枢绕组转子盘-一径向磁场永磁体盘、径向磁 场导体/电枢绕组转子盘-一 径向磁场永磁体盘"之混合方式布置，相邻两层并以"背靠背" 布置的两个径向磁场永磁体盘能合并成一体化两面耦合的径向磁场永磁体盘，对于设置有 一层及一层以上的永磁耦合组件的转子筒组件中，每一层中的两副及两副以上的永磁耦合组件，其永磁体盘与导体/电枢绕组盘成对耦合并分别同种、交替或混合无序地布设在相 嵌套的内转子筒筒壁上或外转子筒筒壁上。
21. 如权利要求1、2或3所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，用于外转 子筒与对应的输入联轴器或输出联轴器之间相联接的外转子筒联轴机构为筒形或鼠笼形 结构，输入联轴器或输出联轴器设置在筒形或鼠笼形结构一端的中轴位置，每个转子筒组 件的外转子筒的端壁部或其联轴部件的轴心位置均固定安装在筒形或鼠笼形结构的相适 配的筒壁或机笼壁上，
22. 如权利要求1、2或3所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，用于外转 子筒与对应的输入联轴器或输出联轴器之间相联接的外转子筒联轴机构为外转子筒的端 壁部或其联轴部件的轴心位置直接设置输入联轴器或输出联轴器。
23. 如权利要求1、2或3所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，用于内转 子筒与对应的输出联轴器或输入联轴器之间相联接的内转子筒联轴机构为中心短轴结构， 在本装置的内部中轴位置适配地设置一个贯通的中心短轴，输出联轴器或输入联轴器设置 在中心短轴的外端部，每个转子筒组件的内转子筒的端壁部或其联轴部件的轴心位置均固 定安装在中心短轴上，内转子筒与中心短轴之间成为相互扭矩传动的结构。
24. 如权利要求1、2或3所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，用于内转 子筒与对应的输出联轴器或输入联轴器之间相联接的内转子筒联轴机构为非圆形中心短 轴结构，在本装置的内部中轴位置设置一个贯通的非圆形中心短轴，输出联轴器或输入联 轴器设置在非圆形中心短轴的外端部，每个转子筒组件的内转子筒的端壁部或其联轴部件 的轴心位置均设置有与非圆形中心短轴相适配的非圆轴孔，非圆轴孔中设置相适配的非圆 形中心短轴轴套，内转子筒均以轴向滑动地装配在非圆形中心短轴上，内转子筒与非圆形 中心短轴之间成为相互扭矩传动的结构，在非圆形中心短轴上、对应内转子筒的最大和最 小气隙间距或最小和最大气隙耦合面积的位置处相适配地设置用于对内转子筒调节位置 并对其锁紧定位的内转子筒限位机构。
25. 如权利要求1、2或3所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，用于内转 子筒与对应的输出联轴器或输入联轴器之间相联接的内转子筒联轴机构为中心短轴和扭 矩传输滑杠结构，在本装置的内部中轴位置设置一个贯通的中心短轴，输出联轴器或输入 联轴器设置在中心短轴的外端部，中心短轴上、两个转子筒组件之间或适当位置固定有至 少一个中心转盘，中心转盘的圆周上均匀分布紧固地安装至少两个轴向贯穿所有内转子筒的扭矩传输滑杠，内转子筒的端壁部或其联轴部件上设置有中心圆孔和对应扭矩传输滑杠 并用于通过扭矩传输滑杠安装的滑杠圆孔，滑杠圆孔中设置有轴套，内转子筒通过其上的 滑杠圆孔轴套安装到扭矩传输滑杠上，内转子筒、扭矩传输滑杠、中心转盘和中心短轴之间 形成扭矩传动结构，在扭矩传输滑杠上对应内转子筒的最大和最小气隙间距或最小和最大 气隙耦合面积的位置处相适配地设置用于对内转子筒调节位置并对其锁紧定位的内转子 筒限位机构。
26. 如权利要求1、2或3所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，用于内转 子筒与对应的输出联轴器或输入联轴器之间相联接的内转子筒联轴机构所用的中心短轴 或非圆形中心短轴是空心的，
27. 如权利要求1、2或3所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，用于内转子筒与对应的输出联轴器或输入联轴器之间相联接的内转子筒联轴机构为直接联接结构， 每个转子筒组件的内转子筒的端壁部或其联轴部件的轴心位置均直接或通过相适配的输 出联轴器或输入联轴器安装到负载轴或主动轴上。
28. 如权利要求1、2或3所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，用于内转 子筒与对应的输入联轴器或输出联轴器之间相联接的内转子筒联轴机构为筒形或鼠笼形 结构，输入联轴器或输出联轴器设置在筒形或鼠笼形结构一端的中轴位置，每个转子筒组 件的内转子筒的端壁部或其联轴部件的轴心位置均固定安装在筒形或鼠笼形结构的相适 配的筒壁或机笼壁上。
29. 如权利要求1、2或3所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，用于内转 子筒与对应的输入联轴器或输出联轴器之间相联接的内转子筒联轴机构为内转子筒的端 壁部或其联轴部件的轴心位置直接设置输入联轴器或输出联轴器。
30. 如权利要求1、2或3所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，用于外转 子筒与对应的输出联轴器或输入联轴器之间相联接的外转子筒联轴机构为中心短轴结构， 在本发明装置的内部中轴位置适配地设置一个贯通的中心短轴，输出联轴器或输入联轴器 设置在中心短轴的外端部，每个转子筒组件的外转子筒的端壁部或其联轴部件的轴心位置 均固定安装在中心短轴上，外转子筒与中心短轴之间成为相互扭矩传动的结构。
31. 如权利要求1、2或3所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，用于外转 子筒与对应的输出联轴器或输入联轴器之间相联接的外转子筒联轴机构为非圆形中心短 轴结构，在本发明装置的内部中轴位置设置一个贯通的非圆形中心短轴，输出联轴器或输 入联轴器设置在非圆形中心短轴的外端部，每个转子筒组件的外转子筒的端壁部或其联轴 部件的轴心位置均设置有与非圆形中心短轴相适配的非圆轴孔，非圆轴孔中设置相适配的 非圆形中心短轴轴套，内转子筒均以轴向滑动地装配在非圆形中心短轴上，外转子筒与非 圆形中心短轴之间成为相互扭矩传动的结构，在非圆形中心短轴上、对应外转子筒的最大 和最小气隙间距或最小和最大气隙耦合面积的位置处相适配地设置用于对外转子筒调节 位置并对其锁紧定位的外转子筒限位机构。
32. 如权利要求1、2或3所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，用于外转 子筒与对应的输出联轴器或输入联轴器之间相联接的外转子筒联轴机构为中心短轴和扭 矩传输滑杠结构，在本发明装置的内部中轴位置设置一个贯通的中心短轴，输出联轴器或 输入联轴器设置在中心短轴的外端部，中心短轴上、两个转子筒组件之间或适当位置固定 有至少一个中心转盘，中心转盘的圆周上均匀分布紧固地安装至少两个轴向贯穿所有外转 子筒的扭矩传输滑杠，外转子筒的端壁部或其联轴部件上设置有中心圆孔和对应扭矩传输 滑杠并用于通过扭矩传输滑杠安装的滑杠圆孔，滑杠圆孔中设置有轴套，外转子筒通过其 上的滑杠圆孔轴套安装到扭矩传输滑杠上，外转子筒、扭矩传输滑杠、中心转盘和中心短轴 之间形成扭矩传动结构，在扭矩传输滑杠上对应外转子筒的最大和最小气隙间距或最小和 最大气隙耦合面积的位置处相适配地设置用于对外转子筒调节位置并对其锁紧定位的外 转子筒限位机构。
33. 如权利要求1、2或3所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，用于外转 子筒与对应的输出联轴器或输入联轴器之间相联接的外转子筒联轴机构所用的中心短轴 或非圆形中心短轴是空心的。
34. 如权利要求1、2或3所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，用于外转 子筒与对应的输出联轴器或输入联轴器之间相联接的外转子筒联轴机构为直接联接结构， 每个转子筒组件的外转子筒的端壁部或其联轴部件的轴心位置均直接或通过相适配的输 出联轴器或输入联轴器安装到负载轴或主动轴上。
35. 如权利要求1、2或3所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，所述的外 转子筒和内转子筒上、没有放置导体/电枢绕组的一侧和/或本装置中其它发热部件上安 装、固定或配装相适合的散热器、散热片或组合式综合技术散热组件，组合式综合技术散热 组件是采用三种风冷技术部件、旋转热导管技术组件和水冷技术系统之中至少其中两种技 术结构的有机融合组件，在对应于散热器或散热片的散热通风通道部件上设置通风口、风 孔或散热介质路径。
36. 如权利要求1、2或3所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，本装置的 外部设置有防尘罩或设置具有安全防护和防止磁场泄露的机笼或机壳，它们与本装置最外 部的、只与外转子筒和内转子筒其中之一相联接的组件相联接，或者与适配的散热组件或 散热系统融合为一体式结构，或者把机笼、机壳或防尘罩设置或融合在另外给本装置、电机 或负载设置的支架或支座上，支架或支座为卧式结构或者立式结构。
37. 如权利要求21所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，在本装置中设 置有两个及两个以上转子筒组件，把设置在非圆中心短轴或扭矩传输滑杠上的内转子筒限 位机构以设定的位置固定住或锁紧安装，在装置外部的外转子筒联轴机构的筒形结构的筒 壁或鼠笼形结构的笼壁上、至少一对外转子筒之间设置一组壁式气隙间距或气隙耦合面积 调节机构。
38. 如权利要求22所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，在本装置中设 置有两个及两个以上转子筒组件，把设置在非圆中心短轴或扭矩传输滑杠上的内转子筒限 位机构以设定的位置固定住或锁紧安装，在装置外部的外转子筒联轴机构的筒形结构的筒 壁或鼠笼形结构的笼壁上、至少一对外转子筒之间设置一组壁式气隙间距或气隙耦合面积 调节机构。
39. 如权利要求23所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，在本装置中设 置有两个及两个以上转子筒组件，把设置在非圆中心短轴或扭矩传输滑杠上的内转子筒限 位机构以设定的位置固定住或锁紧安装，在装置外部的外转子筒联轴机构的筒形结构的筒 壁或鼠笼形结构的笼壁上、至少一对外转子筒之间设置一组壁式气隙间距或气隙耦合面积 调节机构。
40. 如权利要求24所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，在本装置中设 置有两个及两个以上转子筒组件，把设置在非圆中心短轴或扭矩传输滑杠上的内转子筒限 位机构以设定的位置固定住或锁紧安装，在装置外部的外转子筒联轴机构的筒形结构的筒 壁或鼠笼形结构的笼壁上、至少一对外转子筒之间设置一组壁式气隙间距或气隙耦合面积 调节机构。
41. 如权利要求25所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，在本装置中设 置有两个及两个以上转子筒组件，把设置在非圆中心短轴或扭矩传输滑杠上的内转子筒限 位机构以设定的位置固定住或锁紧安装，在装置外部的外转子筒联轴机构的筒形结构的筒 壁或鼠笼形结构的笼壁上、至少一对外转子筒之间设置一组壁式气隙间距或气隙耦合面积调节机构。
42. 如权利要求26所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，在本装置中设 置有两个及两个以上转子筒组件，把设置在非圆中心短轴或扭矩传输滑杠上的内转子筒限 位机构以设定的位置固定住或锁紧安装，在装置外部的外转子筒联轴机构的筒形结构的筒 壁或鼠笼形结构的笼壁上、至少一对外转子筒之间设置一组壁式气隙间距或气隙耦合面积 调节机构。
43. 如权利要求27所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，在本装置中设 置有两个及两个以上转子筒组件，把设置在非圆中心短轴或扭矩传输滑杠上的内转子筒限 位机构以设定的位置固定住或锁紧安装，在装置外部的外转子筒联轴机构的筒形结构的筒 壁或鼠笼形结构的笼壁上、至少一对外转子筒之间设置一组壁式气隙间距或气隙耦合面积 调节机构。
44. 如权利要求28所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，在本装置中设 置有两个及两个以上转子筒组件，把设置在非圆中心短轴或扭矩传输滑杠上的外转子筒限 位机构以设定的位置固定住或锁紧安装，在装置外部的内转子筒联轴机构的筒形结构的筒 壁或鼠笼形结构的笼壁上、至少一对内转子筒之间设置一组壁式气隙间距或气隙耦合面积 调节机构。
45. 如权利要求29所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，在本装置中设 置有两个及两个以上转子筒组件，把设置在非圆中心短轴或扭矩传输滑杠上的外转子筒限 位机构以设定的位置固定住或锁紧安装，在装置外部的内转子筒联轴机构的筒形结构的筒 壁或鼠笼形结构的笼壁上、至少一对内转子筒之间设置一组壁式气隙间距或气隙耦合面积 调节机构。
46. 如权利要求30所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，在本装置中设 置有两个及两个以上转子筒组件，把设置在非圆中心短轴或扭矩传输滑杠上的外转子筒限 位机构以设定的位置固定住或锁紧安装，在装置外部的内转子筒联轴机构的筒形结构的筒 壁或鼠笼形结构的笼壁上、至少一对内转子筒之间设置一组壁式气隙间距或气隙耦合面积 调节机构。
47. 如权利要求31所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，在本装置中设 置有两个及两个以上转子筒组件，把设置在非圆中心短轴或扭矩传输滑杠上的外转子筒限 位机构以设定的位置固定住或锁紧安装，在装置外部的内转子筒联轴机构的筒形结构的筒 壁或鼠笼形结构的笼壁上、至少一对内转子筒之间设置一组壁式气隙间距或气隙耦合面积 调节机构。
48. 如权利要求32所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，在本装置中设 置有两个及两个以上转子筒组件，把设置在非圆中心短轴或扭矩传输滑杠上的外转子筒限 位机构以设定的位置固定住或锁紧安装，在装置外部的内转子筒联轴机构的筒形结构的筒 壁或鼠笼形结构的笼壁上、至少一对内转子筒之间设置一组壁式气隙间距或气隙耦合面积 调节机构。
49. 如权利要求33所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，在本装置中设 置有两个及两个以上转子筒组件，把设置在非圆中心短轴或扭矩传输滑杠上的外转子筒限 位机构以设定的位置固定住或锁紧安装，在装置外部的内转子筒联轴机构的筒形结构的筒壁或鼠笼形结构的笼壁上、至少一对内转子筒之间设置一组壁式气隙间距或气隙耦合面积 调节机构。
50.如权利要求34所述的一种筒型传动轴永磁耦合装置，其特征在于，在本装置中设 置有两个及两个以上转子筒组件，把设置在非圆中心短轴或扭矩传输滑杠上的外转子筒限 位机构以设定的位置固定住或锁紧安装，在装置外部的内转子筒联轴机构的筒形结构的筒 壁或鼠笼形结构的笼壁上、至少一对内转子筒之间设置一组壁式气隙间距或气隙耦合面积 调节机构。
专利摘要一种筒型传动轴永磁耦合装置，它由至少一组每组两个相互嵌套的永磁气隙磁场耦合的外转子筒和内转子筒组件、至少一副与外转子筒相适配的外转子筒联轴机构、至少一副与内转子筒相适配的内转子筒联轴机构以及对应的输入联轴器和输出连轴器构成，外转子筒和内转子筒的相邻对应位置上设置和装配两种径向气隙磁场永磁耦合组件和轴向气隙磁场永磁耦合组件中的至少其中之一种永磁耦合组件，外、内转子筒通过对应的相适配的转子筒联轴机构与对应的输入联轴器或输出联轴器相联接。本实用新型具有传动效率更高、结构简单可靠、安装方便、不怕恶劣环境、容忍轴偏心、负载隔离、减低振动和噪声以及延长设备寿命等特点；它还具有不伤害电机、不影响电网安全的优点。
文档编号H02K49/00GK201478983SQ200920160260
公开日2010年5月19日 申请日期2009年6月22日 优先权日2009年6月22日
发明者余亚莉, 林贵生 申请人:余亚莉