Tx型滚珠丝杠电动调速筒式磁力耦合器的制造方法
【专利摘要】TX型滚珠丝杠电动调速筒式磁力耦合器可划归动力传动、节能减排、动设备、磁力驱动领域，其利用滚珠丝杠、内转子电机和高速回转导电接头组成的调速系统，分为以下几种类型：TXA型滚珠丝杠电动调速筒式磁力耦合器、TXB型滚珠丝杠电动调速筒式磁力耦合器、TXC型滚珠丝杠电动调速筒式磁力耦合器。本发明为动设备的调速节能找到了一种经济可行的方法。
【专利说明】
TX型滚珠丝杠电动调速筒式磁力耦合器
技术领域
[0001 ] 动力传动、节能减排、动设备、磁力驱动。
【背景技术】
[0002]从人类利用地磁驱动发明罗盘开始，磁场能量的利用研究便一直没有停止过。伴随着现代磁学理论的发展，磁力驱动产品在工业中的应用便层出不穷，磁力泵、磁力轴承、磁力耦合器、磁力齿轮等等。限于磁性材料的制约，磁力驱动技术发展缓慢，直到1983年，中国发明了高性能永磁材料钕铁硼，磁力驱动产品才得到快速发展应用。
[0003]磁力耦合器从磁力泵等磁力驱动产品中独立出来作为单独的分支发展以来，出现了形形色色的产品。筒式磁力耦合器作为磁耦家族中的一种类型，因其结构方面的原因，在使用安全性、可靠性等方面稍逊一筹，但在一些局部领域中，筒式磁力耦合器也是一种不错的传动装置，有其独到之处。
[0004]节能减排是目前迫切需求，目前普遍应用液力偶合器进行动力传动，传动效率相对磁耦较低。变频调速在调速效率上虽然和磁耦相差不多，但变频器的使用寿命和维护性与磁耦相比相去甚远。
【发明内容】
[0005]本发明重在找到一种筒式磁力耦合器调速的技术方法，伴随着这种技术方法而引伸出三种类型TX型滚珠丝杠电动调速筒式磁力耦合器——TXA型滚珠丝杠电动调速筒式磁力耦合器、TXB型滚珠丝杠电动调速筒式磁力耦合器、TXC型滚珠丝杠电动调速筒式磁力耦合器。
【附图说明】
[0006]三种类型TX型滚珠丝杠电动调速筒式磁力耦合器，都包含如下几个部分:感应筒组件，磁块固定筒组件，滚珠丝杠组件，驱动电机。由于电机的位置不同，而区分为三种类型。
[0007]对于TX型滚珠丝杠电动调速筒式磁力耦合器，滚珠丝杠组件与驱动电机等组成内转子电机滚珠丝杠调速机构，磁块固定筒组件、滚珠丝杠组件、驱动电机等组成内转子，一起同步旋转，感应筒组件等组成外转子。内、外转子互不接触，依靠磁块产生的永磁磁场和感应筒上产生的感应磁场两者之间的相互作用来传递运动。调速时，通过丝杠螺母的轴向运动来控制感应筒上产生的感应磁场的大小，从而改变传递功率的大小。调速时，裸露于磁耦外部的磁块将会造成电磁危害，并存在安全隐患。在加装防护罩后，应控制好防护罩与内转子的距离，距离过近，则相当于加装了一个强制制动器，造成能量损失。此外，磁块脆性大，易碎，所以防护工作须做好。
[0008]内转子电机滚珠丝杠调速机构在调速时调节的是感应筒和磁块固定筒之间的相对耦合面积，所以也可以将内转子电机滚珠丝杠调速机构与感应筒联结，驱动感应筒沿轴向运动来达到调速的目的。
[0009]图1、图4、图5为TXA型滚珠丝杠电动调速筒式磁力耦合器。图1为TXA型滚珠丝杠电动调速筒式磁力耦合器的常规方案。图4为TXA型滚珠丝杠电动调速筒式磁力耦合器加装了同步屏蔽筒24的方案，以增加安全性能。图5为TXA型滚珠丝杠电动调速筒式磁力耦合器将磁耦内外转子利用轴承等零件精确定位的方案，以增加其可靠性，并可应用于轴窜设备调速节能。
[0010]图1中标号2为感应筒,标号4为磁块，标号3为磁块固定筒,标号20为丝杠,标号21为螺母，标号22为限位挡板，标号23为轴套，标号6为高速回转导电接头，标号5为右盖板，标号7为电机定子,标号8为电机转子,标号9为同步盘,标号10为胀套。
[0011]图2为A-A剖视图，明确表达了磁块固定的方式，斜楔夹紧。此外，图2明确表达了内转子通风散热的流道情况，可根据转子旋向在外转子上加装导流叶片，造成强力强制通风散热。
[0012]图6、图9、图10为TXB型滚珠丝杠电动调速筒式磁力耦合器。图6为TXB型滚珠丝杠电动调速筒式磁力耦合器的常规方案。图9为TXB型滚珠丝杠电动调速筒式磁力耦合器加装了同步屏蔽筒24的方案，以增加安全性能。图10为TXB型滚珠丝杠电动调速筒式磁力耦合器将磁耦内外转子利用轴承等零件精确定位的方案，以增加其可靠性，并可应用于轴窜设备调速节能。TXB型与TXA型在结构上略有差异，TXB型将中心传动轴做成中空，内置电机，直接驱动滚珠丝杠组件，滚珠丝杠组件带动磁块固定筒沿轴向运动，来控制感应磁场的大小，达到调速的目的。
[0013]图7为C-C剖视图。
[0014]图11、图15、图16为TXC型滚珠丝杠电动调速筒式磁力耦合器。图11为TXC型滚珠丝杠电动调速筒式磁力耦合器的常规方案。图15为TXC型滚珠丝杠电动调速筒式磁力耦合器加装了同步屏蔽筒24的方案，以增加安全性能。图16为TXC型滚珠丝杠电动调速筒式磁力耦合器将磁耦内外转子利用轴承等零件精确定位的方案，以增加其可靠性，并可应用于轴窜设备调速节能。TXC型与TXB型、TXA型由于电机所处的位置不同而在结构上略有差异。
[0015]图12为B-B剖视图。
[0016]图14为TXC型滚珠丝杠电动调速筒式磁力耦合器的调速机构，8-4、8_22为螺纹密封堵头，8-3为同步杆，8-2为限位挡圈，8-12为电接触材料，8-11采用电绝缘材料镶嵌电接触材料的组合结构，8-8、8-10、8-13、8-14、8-15、8-16采用电绝缘材料，8-27为定子绕组，8-28为转子绕组，8-19为丝杠螺母，8-18为滚珠丝杠(和电机中心轴同体)，电机由专业厂家批量生产。
[0017]图3所示为高速回转导电接头，采用模块化结构，滑环的数量根据需要确定，图中所示为三个滑环(可为六个或任意个)，连通三根导线，中间环6-2、防护层6-7、防护层6-1采用电绝缘材料，6-5为电刷，6-4为滑环(镶嵌于防护层6-1内)，6-8为微调弹簧(用来平衡接触压力)，6-3为导线，6-9为轴承。电刷内接滑环，外接外部电源。滑环6-4镶嵌在防护层6-1内部，固定在电机定子7上。电刷6-5装配在绝缘材料内部与支架保持相对静止，依靠轴承6-9隔离电机定子7高速旋转的影响。高速回转导电接头以电刷和滑环作为动态接触，也可以将电刷和滑环反装，由滑环内接电刷，外接外部电源。
[0018]图8、13所示为高速回转导电接头，以电刷和滑环作为动态接触，与图3所示的区别在于将电刷和滑环反装，由滑环内接电刷，外接外部电源。
【具体实施方式】
[0019]TX型滚珠丝杠电动调速筒式磁力耦合器所包含的各组成零部件，现代工业制造技术均可加工制造。滚珠丝杠、电机、磁块、轴承均可由专业厂商配套生产，其它零部件机加工、模具成形、焊接即可。
[0020]TX型滚珠丝杠电动调速筒式磁力耦合器作为一种动设备，其成品要想成功应用，必须具备以下两个条件:(I)功率标定——建立完备的测试台架(各功率扭矩区间)，以完成系列化产品的标定。(2)动平衡检测——旋转设备必须达到相关标准规定的动平衡要求，以达到必要的安全可靠性。
【主权项】
1.TXA型滚珠丝杠电动调速筒式磁力耦合器的结构方案——其特征是高速回转导电接头、内转子电机滚珠丝杠调速机构(电机固定于高速回转导电接头与中心传动轴之间)。2.TXB型滚珠丝杠电动调速筒式磁力耦合器的结构方案——其特征是高速回转导电接头、内转子电机滚珠丝杠调速机构(电机固定于中心传动轴内，直接驱动丝杠转动)。3.TXC型滚珠丝杠电动调速筒式磁力耦合器的结构方案——其特征是高速回转导电接头、内转子电机滚珠丝杠调速机构(电机固定于中心传动轴外，且位于高速回转导电接头外面)。4.TX型滚珠丝杠电动调速筒式磁力耦合器(TXA型、TXB型、TXC型)加装同步屏蔽筒的结构方案——其特征是高速回转导电接头、内转子电机滚珠丝杠调速机构。5.TX型滚珠丝杠电动调速筒式磁力耦合器(TXA型、TXB型、TXC型)利用轴承、定位套对磁耦内外转子精确定位的结构方案——其特征是高速回转导电接头、内转子电机滚珠丝杠调速机构。6.根据权利要求1、权利要求2、权利要求3、权利要求4和权利要求5所述的TX型滚珠丝杠电动调速筒式磁力耦合器，其特征是使用内转子电机滚珠丝杠调速机构调速的技术方法一滚珠丝杠组件和电机组合应用，未接通电源时，电机转子、滚珠丝杠组件与中心传动轴同步旋转，相对静止，接通电源开关后，电机转子驱动滚珠丝杠组件，从而改变感应磁场的大小(内外转子之间的磁场耦合面积)，达到调速节能的目的。7.根据权利要求1、权利要求2、权利要求3、权利要求4和权利要求5所述的TX型滚珠丝杠电动调速筒式磁力耦合器，其特征是使用高速回转导电接头的技术方法——以电刷和滑环作为动态接触，电刷内接滑环，外接外部电源，滑环固定在电机定子上，与电机定子同步旋转，电刷装配在绝缘材料内部形成静止部件，也可以将电刷和滑环反装，由滑环内接电刷，外接外部电源。
【文档编号】H02K51/00GK105896897SQ201410747828
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年12月3日
【发明人】李启飞
【申请人】李启飞