一種內轉子冷卻型大功率渦流調速器制造技術

本發明專利技術公開了一種內轉子冷卻型大功率渦流調速器，包括內轉子、外轉子和冷卻液給排系統。內轉子包括內轉子軸、內轉子旋轉盤和兩個對稱的導電金屬盤，冷卻液給排系統包括設置于內轉子軸和內轉子旋轉盤內部的冷卻液給排管路、冷卻液收集器和外部熱交換機構。外轉子包括外轉子軸、兩個對稱的具有磁性的外轉子運動盤和旋轉直線調節機構。每個外轉子運動盤與同側的導電金屬盤之間均具有一個可變氣隙。采用上述結構后，內轉子和外轉子為軟（磁）連接，內轉子結構簡單，加工難度低，并且有利于裝配和檢修。上述冷卻液給排系統，對于內轉子旋轉盤能夠起到最大限度的降溫，同時對外轉子永磁盤實現空氣對流冷卻，實現大功率的渦流調速。

【技術實現步驟摘要】
一種內轉子冷卻型大功率渦流調速器
本專利技術涉及一種調速器，特別是一種內轉子冷卻型大功率渦流調速器。
技術介紹
現有永磁渦流調速裝置主要由永磁轉子和銅（或其他導體）轉子兩部分組成。一般，電機軸與工作機的軸分別與其中一個轉子連接，銅轉子和永磁轉子之間有空氣間隙（稱為氣隙），沒有傳遞扭矩的機械連接。這樣，電機和工作機之間形成了軟（磁）連接，通過調節氣隙來實現工作機軸扭矩、轉速的變化，因此可以適應各種惡劣的環境，并且由于沒有直接的機械，可以減少機械損耗。在現有盤式渦流調速器結構中，通常采用以下兩種方式：（1）內轉子永磁盤，外轉子導體盤；外轉子盤位置固定，對內轉子盤結構進行調節；（2）外轉子永磁盤，內轉子導體盤，外轉子盤位置固定，對內轉子盤結構進行調節。由于渦流調速器的發熱絕大多數處于導體盤上，渦流調速器的散熱裝置均置于導體盤一側，而不能置于永磁一側。對于小功率渦流調速器來說過，一般可以采用空氣流自然散熱和散熱片散熱的方式。但是對于大功率盤式渦流調速器，空氣散熱的方式散熱效果不足，通常需要采用冷卻劑冷卻的方式。在現有大功率盤式渦流調速器結構中，無例外地均采用內轉子永磁盤，外轉子導體盤；外轉子盤位置固定，對內轉子盤結構進行調節；在外轉子盤上設置冷卻系統的方式。這種內轉子調節機構具有如下技術問題需要克服：1．外轉子盤上進行冷卻雖然可以起到散熱的作用，但是由于散熱機構處于整個調速機構的外圍，需要對調速機構進行整體密封，密封性要求高，現場往往由于密封性問題帶來冷卻介質滲入潤滑系統產生設備故障。2．雖然永磁盤本身的發熱量小，但是導體盤通過空氣熱傳導和輻射到永磁盤上的熱量也需要進行散熱；3．永磁渦流調速裝置在加工時，特別是在裝配及檢修時，需要內外轉子整體進行調節，使得最終能夠得到精確的對稱氣隙。然而，當外轉子裝配完畢后，由于內轉子調節機構結構復雜，并且處在外轉子所圍合的閉合空間內，因而對內轉子的調整，則變得十分困難。另外，復雜的內轉子結構，也極大的增加了加工的難度。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，而提供一種內轉子冷卻型大功率渦流調速器，該內轉子冷卻型大功率渦流調速器，結構簡單，加工難度低，有利于裝配和檢修，能對內轉子旋轉盤起到最大限度的降溫，另外還能對外轉子運動盤實現空氣對流冷卻，實現大功率的渦流調速。為解決上述技術問題，本專利技術采用的技術方案是：一種內轉子冷卻型大功率渦流調速器，包括內轉子、與內轉子同軸設置的外轉子和冷卻液給排系統；所述內轉子包括內轉子軸、內轉子旋轉盤和兩個對稱設置的導電金屬盤；內轉子軸的內部沿軸向設置有第一密封空腔；內轉子旋轉盤同軸固定套裝于內轉子軸一端的外周，內轉子旋轉盤的內部沿徑向設置有第二密封空腔；兩個導電金屬盤分別同軸固定設置于內轉子旋轉盤的兩側，兩個導電金屬盤均能隨著內轉子旋轉盤的轉動而轉動；所述冷卻液給排系統包括冷卻液給排管路、冷卻液收集器和外部熱交換機構；冷卻液收集器同軸套裝于內轉子軸的中部，并與外部熱交換機構相連接；冷卻液給排管路均勻布置于第一密封空腔和第二密封空腔內，冷卻液給排管路的進口端和出口端分別與冷卻液收集器相連接；所述外轉子包括外轉子軸、兩個均與外轉子軸同軸設置的外轉子運動盤和一個旋轉直線調節機構；兩個外轉子運動盤均具有磁性且對稱設置，每個導電金屬盤的外側各設置一個外轉子運動盤；每個外轉子運動盤與同側的導電金屬盤之間均具有一個可變氣隙；所述旋轉直線調節機構包括旋轉調節機構和直線調節機構，其中，旋轉調節機構能使每個外轉子運動盤均能與外轉子同步轉動，直線調節機構能使每個外轉子運動盤與導電金屬盤之間的可變氣隙沿軸向依相反或相同方向發生改變。所述冷卻液收集器包括冷卻液供給腔和冷卻液回收腔，冷卻液給排管路的進口端與冷卻液供給腔相連接，冷卻液給排管路的出口端與冷卻液回收腔相連接。兩個所述外轉子運動盤遠離導電金屬盤的一側均設置有散熱片。兩個所述外轉子運動盤鄰近導電金屬盤的一側均設置有若干組永磁鐵。兩個所述外轉子運動盤鄰近導電金屬盤的一側均設置有若干組盤式平面繞組。所述旋轉調節機構包括一個外轉子骨架盤和若干根沿外轉子骨架盤的周向均勻固定設置的外轉子轉矩傳遞軸，外轉子骨架盤同軸固定套裝于外轉子軸的外圓周上；每根外轉子轉矩傳遞軸均與外轉子軸相平行設置；每根外轉子轉矩傳遞軸均能從兩個外轉子運動盤中穿出。所述直線調節機構包括同軸套裝于外轉子軸外周的直線旋轉套筒、同軸套裝于直線旋轉套筒外周的連接盤、若干根均與外轉子軸相平行的氣隙調節拉桿和外轉子對稱撥動組件；所述連接盤與直線旋轉套筒之間通過軸承相連接；所述氣隙調節拉桿均勻固定設置在連接盤的周向上；每根氣隙調節拉桿均從外轉子骨架盤中穿出，每根氣隙調節拉桿的穿出端均與其中一個外轉子運動盤固定連接；外轉子對稱撥動組件包括外轉子對稱撥動圓環和若干個運動盤拉盤，其中，外轉子對稱撥動圓環同軸套裝在內轉子旋轉盤的外周，且軸向位置固定；每個運動盤拉盤的中部與外轉子對稱撥動圓環轉動連接，每個運動盤拉盤的兩端分別與對應的外轉子運動盤滑動連接。所述軸承為平面推力滾針軸承。每個所述運動盤拉盤均通過中心銷與外轉子對稱撥動圓環轉動連接，每個運動盤拉盤均以中心銷為中心，對稱設置有兩個拉盤曲線帶槽，每個外轉子運動盤上均設置有若干個滑動銷，每個滑動銷均能在相應的拉盤曲線帶槽內進行滑動。每根所述外轉子轉矩傳遞軸均與外轉子對稱撥動圓環固定連接，每個外轉子運動盤能沿外轉子轉矩傳遞軸軸向左右移動。本專利技術采用上述結構后，內轉子旋轉盤軸向位置固定，兩個外轉子運動盤在旋轉直線調節機構的作用下旋轉；由于磁力的作用，帶動內轉子旋轉盤兩側的導電金屬盤的轉動，從而使內轉子旋轉盤轉動，實現內轉子和外轉子的軟（磁）連接，從而內轉子結構簡單，加工難度低，并且有利于裝配和檢修。上述冷卻液給排系統的設置，對于兩側均設置有導電金屬盤的內轉子旋轉盤能夠起到最大限度的降溫，同時對于帶有磁性的外轉子運動盤能夠實現空氣對流冷卻，實現大功率的渦流調速。另外，上述旋轉直線調節機構的設置，能通過精確調節氣隙來實現工作機軸扭矩和轉速的變化。附圖說明圖1顯示了實施例1中的內轉子冷卻型大功率渦流調速器的總體結構剖面圖；圖2顯示了每個外轉子運動盤與同側導電金屬盤之間可變氣隙最小時的俯視圖；圖3顯示了每個外轉子運動盤與同側導電金屬盤之間可變氣隙最大時的俯視圖；圖4顯示了連接盤的平面圖；圖5顯示了外轉子骨架盤的平面圖；圖6顯示了實施例1中第一外轉子運動盤的平面圖；圖7顯示了外轉子對稱撥動圓環的平面圖；圖8顯示了內轉子旋轉盤的平面圖；圖9顯示了運動盤拉盤的平面圖；圖10顯示了實施例2中內轉子冷卻型大功率渦流調速器的總體結構剖面圖；圖11顯示了實施例2中采用平面繞組的第一外轉子運動盤的平面圖。其中有：1.外轉子軸；2.旋轉直線調節機構；21.連接盤；21a.第一安裝固定孔；22.第一平面推力滾針軸承；23.第二平面推力滾針軸承；24.直線旋轉套筒；25.直線電機；25a.直線電機軸；26.氣隙調節拉桿；3.內轉子軸；31.冷卻液給排管路；32.冷卻液收集器；32a.冷卻液供給腔；32b.冷卻液回收腔；32c.冷卻液收集器固定防水軸承；33.外部熱交換機構；4.外轉子骨架盤；41.拉桿移動套筒；42第三滑移孔；43本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種內轉子冷卻型大功率渦流調速器，其特征在于：包括內轉子、與內轉子同軸設置的外轉子和冷卻液給排系統；——所述內轉子包括內轉子軸、內轉子旋轉盤和兩個對稱的導電金屬盤；內轉子軸的內部沿軸向設置有第一密封空腔；內轉子旋轉盤同軸固定套裝于內轉子軸一端的外周，內轉子旋轉盤的內部沿徑向設置有第二密封空腔；兩個導電金屬盤分別同軸固定設置于內轉子旋轉盤的兩側，兩個導電金屬盤均能隨著內轉子旋轉盤的轉動而轉動；——所述冷卻液給排系統包括冷卻液給排管路、冷卻液收集器和外部熱交換機構；冷卻液收集器同軸套裝于內轉子軸的中部，并與外部熱交換機構相連接；冷卻液給排管路均勻布置于第一密封空腔和第二密封空腔內，冷卻液給排管路的進口端和出口端分別與冷卻液收集器相連接；——所述外轉子包括外轉子軸、兩個均與外轉子軸同軸設置的外轉子運動盤和一個旋轉直線調節機構；——兩個外轉子運動盤均具有磁性且對稱設置，每個導電金屬盤的外側各設置一個外轉子運動盤；每個外轉子運動盤與同側的導電金屬盤之間均具有一個可變氣隙；——所述旋轉直線調節機構包括旋轉調節機構和直線調節機構，其中，旋轉調節機構能使每個外轉子運動盤均能與外轉子同步轉動，直線調節機構能使每個外轉子運動盤與導電金屬盤之間的可變氣隙沿軸向依相反或相同方向發生改變。...

【技術特征摘要】
1.一種內轉子冷卻型大功率渦流調速器，其特征在于：包括內轉子、與內轉子同軸設置的外轉子和冷卻液給排系統；——所述內轉子包括內轉子軸、內轉子旋轉盤和兩個對稱的導電金屬盤；內轉子軸的內部沿軸向設置有第一密封空腔；內轉子旋轉盤同軸固定套裝于內轉子軸一端的外周，內轉子旋轉盤的內部沿徑向設置有第二密封空腔；兩個導電金屬盤分別同軸固定設置于內轉子旋轉盤的兩側，兩個導電金屬盤均能隨著內轉子旋轉盤的轉動而轉動；——所述冷卻液給排系統包括冷卻液給排管路、冷卻液收集器和外部熱交換機構；冷卻液收集器同軸套裝于內轉子軸的中部，并與外部熱交換機構相連接；冷卻液給排管路均勻布置于第一密封空腔和第二密封空腔內，冷卻液給排管路的進口端和出口端分別與冷卻液收集器相連接；——所述外轉子包括外轉子軸、兩個均與外轉子軸同軸設置的外轉子運動盤和一個旋轉直線調節機構；——兩個外轉子運動盤均具有磁性且對稱設置，每個導電金屬盤的外側各設置一個外轉子運動盤；每個外轉子運動盤與同側的導電金屬盤之間均具有一個可變氣隙；兩個所述外轉子運動盤鄰近導電金屬盤的一側均設置有若干組永磁鐵或若干組盤式平面繞組；——所述旋轉直線調節機構包括旋轉調節機構和直線調節機構，其中，旋轉調節機構能使每個外轉子運動盤均能與外轉子同步轉動，直線調節機構能使每個外轉子運動盤與導電金屬盤之間的可變氣隙沿軸向依相反或相同方向發生改變；——所述旋轉調節機構包括一個外轉子骨架盤和若干根沿外轉子骨架盤的周向均勻固定設置的外轉子轉矩傳遞軸，外轉子骨架盤同軸固定套裝于外轉子軸的外圓周上；每根外轉子轉矩傳遞軸均與外轉子軸相平行設置；每根外轉子轉矩傳遞軸均能從兩個外轉子...

【專利技術屬性】
技術研發人員：金平，王倩雯，袁越，陳芷群，許多，江澤南，孔祥春，林偉偉，
申請(專利權)人：河海大學，
類型：發明
國別省市：江蘇;32