V型溝槽凸輪電動調速盤式磁力耦合器制造技術

V型溝槽凸輪電動調速盤式磁力耦合器可劃歸動力傳動、節能減排、動設備、磁力驅動領域，其利用外轉子電機溝槽凸輪調速機構和高速回轉導電接頭組成的調速系統，分為四大系列：風冷V型溝槽凸輪電動調速盤式磁力耦合器(FTV)、液冷V型溝槽凸輪電動調速盤式磁力耦合器(YTV)、串聯風冷V型溝槽凸輪電動調速盤式磁力耦合器(CFTV)、串聯液冷V型溝槽凸輪電動調速盤式磁力耦合器(CYTV)。本發明專利技術為動設備的調速節能找到了一種經濟可行的方法。

【技術實現步驟摘要】

動力傳動、節能減排、動設備、磁力驅動。
技術介紹
從人類利用地磁驅動專利技術羅盤開始，磁場能量的利用研究便一直沒有停止過。伴隨著現代磁學理論的發展，磁力驅動產品在工業中的應用便層出不窮，磁力泵、磁力軸承、磁力耦合器、磁力齒輪等等。限于磁性材料的制約，磁力驅動技術發展緩慢，直到1983年，中國發明了高性能永磁材料釹鐵硼，磁力驅動產品才得到快速發展應用。磁力耦合器從磁力泵等磁力驅動產品中獨立出來作為單獨的分支發展以來，出現了形形色色的產品，但都局限于結構方面的原因，只能局限于中小功率、中小扭矩區間的動設備動力傳動應用中，而且價格昂貴。像火電廠的一次風機(6000KW，1496r/min)、二次風機(4550KW，1495r/min)、碎煤機(1200KW，490r/min)和鋼廠、礦場的大型風機等動設備，現有技術和產品都無法滿足實際應用需求。節能減排是目前迫切需求。動設備節能，目前比較高效的有變頻調速節能和溝槽凸輪機構調速磁力耦合器調速節能。變頻器使用壽命較短，環境適應能力差，占地空間大，維護需求高，高壓變頻器故障率則更高，可靠性差。目前已進行應用的溝槽凸輪機構調速磁耦(筒式和盤式)因結構原因應用范圍有限，且價格昂貴。液冷溝槽凸輪機構調速盤式磁耦只能勉強應用到2500KW以下中等轉速的動設備中，風冷溝槽凸輪機構調速盤式磁耦只能勉強應用到350KW以下中等轉速的動設備中。筒式磁耦則更差，液冷調速產品只能勉強應用到800KW以<br>下中等轉速的動設備中，且安全可靠性不高。
技術實現思路
本專利技術重在找到一種解決大功率、高扭矩動設備調速節能的技術方法，伴隨著這種技術方法而引伸出四大系列V型溝槽凸輪電動調速盤式磁力耦合器——風冷V型溝槽凸輪電動調速盤式磁力耦合器(FTV系列)、液冷V型溝槽凸輪電動調速盤式磁力耦合器(YTV系列)、串聯風冷V型溝槽凸輪電動調速盤式磁力耦合器(CFTV系列)、串聯液冷V型溝槽凸輪電動調速盤式磁力耦合器(CYTV系列)。附圖說明圖1為風冷V型溝槽凸輪電動調速盤式磁力耦合器(FTV系列)，液冷V型溝槽凸輪電動調速盤式磁力耦合器(YTV系列)加裝外殼，冷卻液通過外殼上管道進出，強制液冷，高速回轉導電接頭置于外殼外部。圖2為串聯風冷V型溝槽凸輪電動調速盤式磁力耦合器(CFTV系列)，串聯液冷V型溝槽凸輪電動調速盤式磁力耦合器(CYTV系列)加裝外殼，冷卻液通過外殼上管道進出，強制液冷，高速回轉導電接頭置于外殼外部。四大系列V型溝槽凸輪電動調速盤式磁力耦合器，都包含如下幾個部分：圖中標號1和5為感應盤，2和4為磁塊固定盤，3為外轉子電機溝槽凸輪調速機構，6為高速回轉導電接頭。對于串聯V型溝槽凸輪電動調速盤式磁力耦合器(CFTV系列、CYTV系列)，理論上可串聯任意組，可根據需要決定，圖2所示為3組串聯，圖中標號8為中間串聯的感應盤和磁塊固定盤。四大系列V型溝槽凸輪電動調速盤式磁力耦合器中，所有的感應盤由限位螺栓聯結組成外轉子，所有的磁塊固定盤串聯在中心傳動軸上，和外轉子電機溝槽凸輪調速機構一起組成內轉子，中心傳動軸中有電線連接電機(電機定子固定在中心傳動軸上，和中心轉動軸相對靜止)和高速回轉導電接頭的碳刷(和中心傳動軸相對靜止)，高速回轉導電接頭的滑環連接外部電源。雙向開關控制進入電機的電流方向，從而改變電機轉向。電機外轉子帶動齒輪3-6自轉(齒輪傳動)，齒輪3-6轉動將驅動滾子3-17沿溝槽凸輪3-18的曲線溝槽運動，由于齒輪3-6軸向無位移，所以溝槽凸輪將沿軸向發生位移，從而改變磁塊固定盤和感應盤之間的距離(磁場耦合間隙)，以達到調速節能的目的(磁場耦合間隙的變化，將導致磁耦內外轉子轉差的變化，也就是輸入輸出轉速的變化)。圖3和圖4為外轉子電機溝槽凸輪調速機構，電機的中心軸可做成空心結構(用緊定螺釘固定在中心傳動軸上)，以便電機由專業廠家批量生產。圖5、圖6所示為高速回轉導電接頭，采用模塊化結構，滑環的數量根據需要確定，圖中所示為三個滑環(可為六個或任意個)，連通三根導線，中間環6-3、防護層6-4采用電絕緣材料，6-5為碳刷，6-6為滑環(鑲嵌于中間環6-3內)，6-7為微調彈簧(用來平衡接觸壓力)，6-8為導線，6-9為右端蓋，6-1為左端蓋，6-11為軸承，6-15為支架。滑環內接碳刷，外接外部電源。碳刷裝配于中心傳動軸6-14上，與中心傳動軸同步旋轉?；h6-6鑲嵌在中間環6-3內部形成靜止部件，固定在支架6-15上，依靠軸承6-11隔離中心傳動軸高速旋轉的影響。高速回轉導電接頭以碳刷和滑環作為動態接觸，也可以將碳刷和滑環反裝，由碳刷內接滑環，外接外部電源。圖6中將防護層6-4擴大到圓周面，增強絕緣防護。圖7、圖8為感應盤，盤面上分布有凸起葉片，已助散熱。未知設備旋向時，可選用圖7所示形狀，如已知設備旋向，可選用圖8所示的流線形狀，已增加散熱量并減小擾流噪聲。在散熱量足夠的情況下，感應盤使用平盤即可，可不要凸起葉片，以簡化制造工藝。圖9所示為磁塊固定盤上磁塊的分布情況及形狀，磁塊圓弧過渡，避免用方形所造成的感應磁場畸形。圖10所示為中心傳動軸中細長孔的制造工藝(可直接進行細長孔加工)——采用鋁擠型成型，然后與中心傳動軸進行嵌套，以簡化加工工藝，降低制造成本。圖11為串聯V型溝槽凸輪電動調速盤式磁力耦合器(CFTV系列、CYTV系列)中間串聯的感應盤和磁塊固定盤，定位套8-1、8-2將感應盤定位于磁耦外轉子的聯結螺桿上，限位套8-8對磁塊固定盤在中心傳動軸上滑動起限位作用。圖12所示為FTV系列磁耦取下內部兩端支承軸承的結構示意，傳動軸之間聯接采用脹套，其它系列也可這樣做，但這種方案僅可用在低載情況和軸竄很微小的情況，原因如下：感應盤1和5由螺栓聯結組成外轉子，磁塊固定盤2和4與外轉子電機溝槽凸輪調速機構3由中心傳動軸連接組成內轉子，內外轉子互不接觸，但由于裝配時很難保證感應盤與磁塊固定盤的平行度，所以會對電機中心軸軸承支承處和負載傳動軸軸承支承處造成交變應力(磁場耦合附加彎矩的作用)，以致于軸過度磨損失效。此外，軸竄的影響會造成不穩定運轉，嚴重時會造成事故。總的來說，此種方案要慎用。具體實施方式V型溝槽凸輪電動調速盤式磁力耦合器所包含的各組成零部件，現代工業制造技術均可加工制造。電機、磁塊、軸承均可由專業廠商配套生產，其它零部件機加工、模具成形、焊接即可。V型溝槽凸輪電動調速盤式磁力耦合器作為一種動設備，其成品要想成功應用，必須具備以下兩個條件：(1)功率本文檔來自技高網...

【技術保護點】
風冷V型溝槽凸輪電動調速盤式磁力耦合器(FTV系列)的結構方案——其特征是外轉子電機溝槽凸輪調速機構、高速回轉導電接頭。

【技術特征摘要】
1.風冷V型溝槽凸輪電動調速盤式磁力耦合器(FTV系列)的結構方案——其特征是外
轉子電機溝槽凸輪調速機構、高速回轉導電接頭。
2.液冷V型溝槽凸輪電動調速盤式磁力耦合器(YTV系列)的結構方案——其特征是
外轉子電機溝槽凸輪調速機構、高速回轉導電接頭，加裝外殼，強制液冷。
3.串聯風冷V型溝槽凸輪電動調速盤式磁力耦合器(CFTV系列)的結構方案——其特
征是外轉子電機溝槽凸輪調速機構、高速回轉導電接頭、串聯結構(說明書中所示為三組串
聯，可串聯兩組或多組，結構一樣)。
4.串聯液冷V型溝槽凸輪電動調速盤式磁力耦合器(CYTV系列)的結構方案——其特
征是外轉子電機溝槽凸輪調速機構、高速回轉導電接頭、串聯結構(說明書中所示為三組串
聯，可串聯兩組或多組，結構一樣)，加裝外殼，強制液冷。
5.根據權利要求1、權利要求2、權利要求3、權利要求4所述的V型溝槽凸輪電動調
速盤式磁力耦合器，其特征是使用外轉子電機溝槽凸輪調速機構調速的技術方法——外轉子
電機和溝槽凸輪組合應用，未接通電源時，外轉子電機定子、轉子、溝槽凸輪組件與中心傳
動軸同步旋轉，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李啟飛，
申請(專利權)人：李啟飛，
類型：發明
國別省市：江蘇;32