一种变气隙自保护筒式永磁调速器的制造方法
【专利说明】_种变气隙自保护筒式永磁调速器
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及一种调速器，特别是涉及一种变气隙自保护筒式永磁调速器。
【背景技术】
[0003]现有永磁涡流调速装置主要由永磁转子和导体(比如铜)转子两部分组成。一般，电机轴与工作机轴分别与其中一个转子连接，导体转子和永磁转子之间有空气间隙(称为气隙)，没有传递扭矩的机械连接。这样，电机和工作机之间形成了软(磁)连接，通过调节气隙来实现工作机轴扭矩、转速的变化，因此可以适应各种恶劣的环境，并且由于没有直接的机械连接，可以减少机械损耗。
[0004]现有结构中，主要有盘式和筒式两种。一般的，这两种结构均采用内外转子轴向相对移动的方式。盘式的结构通常采用变化气隙厚度的形式，便于实现保护，但是大功率装置需要半径较大且散热困难；筒式结构通常采用改变有效针对面积的方式，可以无限的进行延长而增加功率，并且散热方便，但是由于气隙不变，不能进行有效的保护。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的问题是提供一种变气隙自保护筒式永磁调速器，该调速器通过改变筒式永磁祸流调速装置中永磁体和导电金属盘之间的气隙厚度来调节转速，实现有自我保护功能的调速功能，又兼顾了筒式结构能适应大功率需求和散热性能好的优点。
[0006]本发明的一种变气隙自保护筒式永磁调速器，包括同轴设置的内转子和外转子，内外转子在轴向位置均固定。
[0007]所述内转子包括内转子轴、内转子旋转筒、内转子内旋转筒、扇形筒推拉机构、旋转盘旋转机构和径向固定导向组件。所述内转子旋转筒与内转子轴同轴设置，内转子旋转筒随着内转子轴的转动而同步转动。所述内转子旋转筒由若干同心设置的扇形筒围合形成。每个扇形筒与外转子相邻的表面内均镶套有一组永磁体。
[0008]所述外转子包括一根外转子轴、外转子端盘、外转子运动筒和导电金属筒。外转子运动筒与外转子轴同轴设置，并通过外转子端盘与外转子轴连接，能随外转子轴的转动而同步进行转动。所述导电金属筒设置在所述外转子运动筒上与内转子旋转筒相邻近的一侦U，每个导电金属筒与内转子旋转筒之间均具有一个固定气隙。
[0009]所述扇形筒推拉机构、旋转盘旋转机构和径向固定导向组件的共同作用，使每个扇形筒均以内转子旋转筒的圆心为中心，沿内转子旋转筒的径向同步进行移动，进而使所述可变气隙增大或减小。所述径向固定导向组件包括若干固定杆组，固定杆组的数量与扇形筒的数量相等，每组固定杆组均沿内转子内旋转筒径向设置；内转子内旋转筒通过内转子法兰盘与内转子轴固定连接；固定杆组能使扇形筒沿轴向和周向的位置固定，且使扇形筒仅沿固定杆组进行径向滑动。
[0010]所述扇形筒推拉机构包括一个能够旋转的旋转盘，一个固定于扇形筒端部的扇形盘和若干根气隙调节拉杆；所述旋转盘通过旋转盘轴承同轴套装于内转子轴的外周；每个扇形盘内开有与内转子轴轴向垂直的扇形盘带槽，拉杆与扇形盘带槽通过拉杆端部的拉杆销子连接；每个扇形盘至少铰接有一根所述气隙调节拉杆，每根所述气隙调节拉杆的另一端与旋转盘相铰接；扇形盘带槽的走向与旋转盘旋转方向相反，使得当旋转盘旋转时，扇形筒可以沿固定杆组进行径向滑动；当旋转盘不转时，如果内转子旋转筒与外转子运动筒有斥力存在，扇形筒仍然能够沿固定杆组向气隙增大方向的径向滑动，此时拉杆销子在扇形盘带槽内滑动。
[0011]所述旋转盘的旋转调节由旋转盘旋转机构进行调节与控制，旋转盘旋转机构包括同轴套装于内转子轴外周的第一旋转套筒、第一直线套筒、第二直线套筒、第二旋转套筒；所述第一旋转套筒的一端与扇形筒推拉机构的旋转盘固定连接，第一旋转套筒的另一端通过成角度的带槽和凸轮与第一直线套筒滑动连接；所述第一直线套筒的另一端通过轴承与第二直线套筒连接；所述第二直线套筒的另一端通过成角度的带槽和凸轮与第二旋转套筒连接；第二直线套筒和第二旋转套筒上均置有手柄。与所述第一直线套筒相接触的内转子轴表面沿轴向开设有轴向带槽，第一直线套筒内表面开设有在轴向带槽内滑动的套筒键。
[0012]每组所述固定杆组均包括一根主杆和两根副杆，其中，主杆沿内转子旋转筒的径向固定设置，主杆末端设置杆冒，主杆从内转子旋转筒的中心通孔通过；两根副杆对称设置在主杆的两侧且与主杆相平行，扇形筒与两根副杆均滑动连接，并沿副杆进行径向滑动；杆冒对内转子扇形筒进行限位，使扇形筒不会与导体盘碰撞。
[0013]作为另一种改进，所述旋转盘上沿周向开设有若干个所述的旋转盘通孔，所述内转子轴的外圆周上固定连接有一个轴法兰盘，该轴法兰盘上沿周向均匀开设有若干个所述的轴法兰盘通孔；所述旋转盘通孔和轴法兰盘通孔的数量不等且不成倍数关系；所述锁销能穿过旋转盘通孔和轴法兰通孔，将旋转盘和内转子轴进行锁定。
[0014]另一种方案，所述外转子端盘和轴法兰盘上设置有相同数量的通孔，当设备故障或者不需要调速时，用销子锁死内外转子。
[0015]与所述第一直线套筒相接触的内转子轴表面沿轴向开设有轴向带槽，第一直线套筒内表面开设有能在轴向带槽内滑动的套筒键。
[0016]所述外转子运动筒的外侧均设置有散热片。
[0017]作为进一步改进，所述外转子运动筒的内部沿轴向设置有密封空腔，所述外转子还包括冷却水给排系统，所述冷却水给排系统包括冷却水给排管路、冷却水收集器和外部热交换机构；冷却水收集器同轴套装于外转子轴的中部，并与外部交换热机构相连接；冷却水给排管路均匀布置于密封空腔内，冷却水给排管路的进口端和出口端分别与冷却水收集器相连接。所述冷却水收集器包括冷却水供给腔和冷却水回收腔，冷却水给排管路的进口端与冷却水供给腔相连接，冷却水给排管路的出口端与冷却水回收腔相连接。
[0018]有益效果:
本发明采用上述结构后，内外转子在轴向位置均固定。转动手柄通过旋转盘旋转机构进行内转子旋转盘的旋转调节，进而带动扇形筒推拉机构，由于扇形盘带槽的走向与旋转盘旋转方向相反，使得当旋转盘旋转时，扇形筒可以沿固定杆组进行径向滑动，改变内外转子间气隙厚度，实现速度调节。如果调速过程中发生内转子或外转子堵转，内转子旋转筒与外转子运动筒间将有斥力存在，由于扇形盘带槽的存在，扇形筒能够沿固定杆组向气隙增大方向的滑动，进而实现实现自我保护的性能。本申请将现有筒式结构通过调节内外转子轴向相对位置进行速度调节的方式改为径向气息调节的方式，在保留筒式结构在功率和散热方面的优点的同时，利用气隙厚度调节的方式实现调速和自我保护的性能。
【附图说明】
[0019]图1显示了实施例1中扇形筒处于径向最远端时，变气隙自保护筒式永磁调速器的轴向剖面图；
图2显示了实施例1中扇形筒处于径向最近端时，变气隙自保护筒式永磁调速器的轴向剖面图；
图3显示了实施例1中的变气隙自保护筒式永磁调速器的侧视图；
图4显示了实施例1中外转子端盘的主视图；
图5显示了实施例1中外转子运动筒的径向剖面图；
图6显示了实施例1中内转子运动筒的径向剖面图；
图7显示了实施例1中扇形筒处于径向最远端时扇形筒推拉机构的主视图；
图8显示了实施例1中扇形筒处于径向最近端时扇形筒推拉机构的主视图；
图9显示了实施例1中过载保护状态时扇形筒推拉机构的主视图；
图10显示了实施例1中旋转套筒和直线套筒交接处的径向剖面图；
图11显示了实施例1中内转子轴的侧视图；
图12显示了实施例1中带有散热片的变气隙自保护筒式永磁调速器的轴向剖面图； 图13显示了实施例2中采用水冷方式时变气隙自保护筒式永磁调速器的轴向剖面图。
[0020]其中有:
1.外转子轴；
2.外转子端盘；21.外转子端盘通孔；22.同步销子；
3.外转子运动筒；31.导电金属筒；32.第一散热片；33.冷却水回路；
4.内转子旋转筒；41.永磁体；42.铝盘；43.永磁背铁；
5.内转子内旋转筒；51.固定杆组；51a.主杆；51b.副杆；51c.杆冒；52.转子法兰；52a.锁杆通孔；
6.内转子轴；61.轴向带槽；
7.旋转盘旋转机构；71.第一旋转套筒；71a.第一带槽；72.第一直线套筒；72a.第一凸轮；72b.直线套筒键；73.第二直线套筒；73a.第二带槽；73b.直线套筒轴承；73c.直线套筒手柄；74.第二旋转套筒；74a.第二凸轮；74b.旋转套筒轴承；74c.旋转套筒手柄；
8.扇形筒推拉机构；81.扇形盘；81a.扇形盘带槽；82.气隙调节拉杆；82a.拉杆销子；83.旋转盘；83a.旋转盘轴承；83b.旋转盘销子；
9.水冷机构；91.外部热交换机构；92.冷却水收集器；92a.冷却水供给腔；92b.冷却水回收腔；92c.冷却水收集器固定防水轴承；93.冷却水给排管路。
【具体实施方式】
[0021]