Tx型滾珠絲杠電動調速筒式磁力耦合器的制造方法
【專利摘要】TX型滾珠絲杠電動調速筒式磁力耦合器可劃歸動力傳動、節(jié)能減排、動設備、磁力驅動領域，其利用滾珠絲杠、內轉子電機和高速回轉導電接頭組成的調速系統(tǒng)，分為以下幾種類型：TXA型滾珠絲杠電動調速筒式磁力耦合器、TXB型滾珠絲杠電動調速筒式磁力耦合器、TXC型滾珠絲杠電動調速筒式磁力耦合器。本發(fā)明為動設備的調速節(jié)能找到了一種經濟可行的方法。
【專利說明】
TX型滾珠絲杠電動調速筒式磁力耦合器
技術領域
[0001 ] 動力傳動、節(jié)能減排、動設備、磁力驅動。
【背景技術】
[0002]從人類利用地磁驅動發(fā)明羅盤開始，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(fā)展，磁力驅動產品在工業(yè)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(fā)展緩慢，直到1983年，中國發(fā)明了高性能永磁材料釹鐵硼，磁力驅動產品才得到快速發(fā)展應用。
[0003]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(fā)展以來，出現了形形色色的產品。筒式磁力耦合器作為磁耦家族中的一種類型，因其結構方面的原因，在使用安全性、可靠性等方面稍遜一籌，但在一些局部領域中，筒式磁力耦合器也是一種不錯的傳動裝置，有其獨到之處。
[0004]節(jié)能減排是目前迫切需求，目前普遍應用液力偶合器進行動力傳動，傳動效率相對磁耦較低。變頻調速在調速效率上雖然和磁耦相差不多，但變頻器的使用壽命和維護性與磁耦相比相去甚遠。
【發(fā)明內容】
[0005]本發(fā)明重在找到一種筒式磁力耦合器調速的技術方法，伴隨著這種技術方法而引伸出三種類型TX型滾珠絲杠電動調速筒式磁力耦合器——TXA型滾珠絲杠電動調速筒式磁力耦合器、TXB型滾珠絲杠電動調速筒式磁力耦合器、TXC型滾珠絲杠電動調速筒式磁力耦合器。
【附圖說明】
[0006]三種類型TX型滾珠絲杠電動調速筒式磁力耦合器，都包含如下幾個部分:感應筒組件，磁塊固定筒組件，滾珠絲杠組件，驅動電機。由于電機的位置不同，而區(qū)分為三種類型。
[0007]對于TX型滾珠絲杠電動調速筒式磁力耦合器，滾珠絲杠組件與驅動電機等組成內轉子電機滾珠絲杠調速機構，磁塊固定筒組件、滾珠絲杠組件、驅動電機等組成內轉子，一起同步旋轉，感應筒組件等組成外轉子。內、外轉子互不接觸，依靠磁塊產生的永磁磁場和感應筒上產生的感應磁場兩者之間的相互作用來傳遞運動。調速時，通過絲杠螺母的軸向運動來控制感應筒上產生的感應磁場的大小，從而改變傳遞功率的大小。調速時，裸露于磁耦外部的磁塊將會造成電磁危害，并存在安全隱患。在加裝防護罩后，應控制好防護罩與內轉子的距離，距離過近，則相當于加裝了一個強制制動器，造成能量損失。此外，磁塊脆性大，易碎，所以防護工作須做好。
[0008]內轉子電機滾珠絲杠調速機構在調速時調節(jié)的是感應筒和磁塊固定筒之間的相對耦合面積，所以也可以將內轉子電機滾珠絲杠調速機構與感應筒聯結，驅動感應筒沿軸向運動來達到調速的目的。
[0009]圖1、圖4、圖5為TXA型滾珠絲杠電動調速筒式磁力耦合器。圖1為TXA型滾珠絲杠電動調速筒式磁力耦合器的常規(guī)方案。圖4為TXA型滾珠絲杠電動調速筒式磁力耦合器加裝了同步屏蔽筒24的方案，以增加安全性能。圖5為TXA型滾珠絲杠電動調速筒式磁力耦合器將磁耦內外轉子利用軸承等零件精確定位的方案，以增加其可靠性，并可應用于軸竄設備調速節(jié)能。
[0010]圖1中標號2為感應筒,標號4為磁塊，標號3為磁塊固定筒,標號20為絲杠,標號21為螺母，標號22為限位擋板，標號23為軸套，標號6為高速回轉導電接頭，標號5為右蓋板，標號7為電機定子,標號8為電機轉子,標號9為同步盤,標號10為脹套。
[0011]圖2為A-A剖視圖，明確表達了磁塊固定的方式，斜楔夾緊。此外，圖2明確表達了內轉子通風散熱的流道情況，可根據轉子旋向在外轉子上加裝導流葉片，造成強力強制通風散熱。
[0012]圖6、圖9、圖10為TXB型滾珠絲杠電動調速筒式磁力耦合器。圖6為TXB型滾珠絲杠電動調速筒式磁力耦合器的常規(guī)方案。圖9為TXB型滾珠絲杠電動調速筒式磁力耦合器加裝了同步屏蔽筒24的方案，以增加安全性能。圖10為TXB型滾珠絲杠電動調速筒式磁力耦合器將磁耦內外轉子利用軸承等零件精確定位的方案，以增加其可靠性，并可應用于軸竄設備調速節(jié)能。TXB型與TXA型在結構上略有差異，TXB型將中心傳動軸做成中空，內置電機，直接驅動滾珠絲杠組件，滾珠絲杠組件帶動磁塊固定筒沿軸向運動，來控制感應磁場的大小，達到調速的目的。
[0013]圖7為C-C剖視圖。
[0014]圖11、圖15、圖16為TXC型滾珠絲杠電動調速筒式磁力耦合器。圖11為TXC型滾珠絲杠電動調速筒式磁力耦合器的常規(guī)方案。圖15為TXC型滾珠絲杠電動調速筒式磁力耦合器加裝了同步屏蔽筒24的方案，以增加安全性能。圖16為TXC型滾珠絲杠電動調速筒式磁力耦合器將磁耦內外轉子利用軸承等零件精確定位的方案，以增加其可靠性，并可應用于軸竄設備調速節(jié)能。TXC型與TXB型、TXA型由于電機所處的位置不同而在結構上略有差異。
[0015]圖12為B-B剖視圖。
[0016]圖14為TXC型滾珠絲杠電動調速筒式磁力耦合器的調速機構，8-4、8_22為螺紋密封堵頭，8-3為同步桿，8-2為限位擋圈，8-12為電接觸材料，8-11采用電絕緣材料鑲嵌電接觸材料的組合結構，8-8、8-10、8-13、8-14、8-15、8-16采用電絕緣材料，8-27為定子繞組，8-28為轉子繞組，8-19為絲杠螺母，8-18為滾珠絲杠(和電機中心軸同體)，電機由專業(yè)廠家批量生產。
[0017]圖3所示為高速回轉導電接頭，采用模塊化結構，滑環(huán)的數量根據需要確定，圖中所示為三個滑環(huán)(可為六個或任意個)，連通三根導線，中間環(huán)6-2、防護層6-7、防護層6-1采用電絕緣材料，6-5為電刷，6-4為滑環(huán)(鑲嵌于防護層6-1內)，6-8為微調彈簧(用來平衡接觸壓力)，6-3為導線，6-9為軸承。電刷內接滑環(huán)，外接外部電源。滑環(huán)6-4鑲嵌在防護層6-1內部，固定在電機定子7上。電刷6-5裝配在絕緣材料內部與支架保持相對靜止，依靠軸承6-9隔離電機定子7高速旋轉的影響。高速回轉導電接頭以電刷和滑環(huán)作為動態(tài)接觸，也可以將電刷和滑環(huán)反裝，由滑環(huán)內接電刷，外接外部電源。
[0018]圖8、13所示為高速回轉導電接頭，以電刷和滑環(huán)作為動態(tài)接觸，與圖3所示的區(qū)別在于將電刷和滑環(huán)反裝，由滑環(huán)內接電刷，外接外部電源。
【具體實施方式】
[0019]TX型滾珠絲杠電動調速筒式磁力耦合器所包含的各組成零部件，現代工業(yè)制造技術均可加工制造。滾珠絲杠、電機、磁塊、軸承均可由專業(yè)廠商配套生產，其它零部件機加工、模具成形、焊接即可。
[0020]TX型滾珠絲杠電動調速筒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:(I)功率標定——建立完備的測試臺架(各功率扭矩區(qū)間)，以完成系列化產品的標定。(2)動平衡檢測——旋轉設備必須達到相關標準規(guī)定的動平衡要求，以達到必要的安全可靠性。
【主權項】
1.TXA型滾珠絲杠電動調速筒式磁力耦合器的結構方案——其特征是高速回轉導電接頭、內轉子電機滾珠絲杠調速機構(電機固定于高速回轉導電接頭與中心傳動軸之間)。2.TXB型滾珠絲杠電動調速筒式磁力耦合器的結構方案——其特征是高速回轉導電接頭、內轉子電機滾珠絲杠調速機構(電機固定于中心傳動軸內，直接驅動絲杠轉動)。3.TXC型滾珠絲杠電動調速筒式磁力耦合器的結構方案——其特征是高速回轉導電接頭、內轉子電機滾珠絲杠調速機構(電機固定于中心傳動軸外，且位于高速回轉導電接頭外面)。4.TX型滾珠絲杠電動調速筒式磁力耦合器(TXA型、TXB型、TXC型)加裝同步屏蔽筒的結構方案——其特征是高速回轉導電接頭、內轉子電機滾珠絲杠調速機構。5.TX型滾珠絲杠電動調速筒式磁力耦合器(TXA型、TXB型、TXC型)利用軸承、定位套對磁耦內外轉子精確定位的結構方案——其特征是高速回轉導電接頭、內轉子電機滾珠絲杠調速機構。6.根據權利要求1、權利要求2、權利要求3、權利要求4和權利要求5所述的TX型滾珠絲杠電動調速筒式磁力耦合器，其特征是使用內轉子電機滾珠絲杠調速機構調速的技術方法一滾珠絲杠組件和電機組合應用，未接通電源時，電機轉子、滾珠絲杠組件與中心傳動軸同步旋轉，相對靜止，接通電源開關后，電機轉子驅動滾珠絲杠組件，從而改變感應磁場的大小(內外轉子之間的磁場耦合面積)，達到調速節(jié)能的目的。7.根據權利要求1、權利要求2、權利要求3、權利要求4和權利要求5所述的TX型滾珠絲杠電動調速筒式磁力耦合器，其特征是使用高速回轉導電接頭的技術方法——以電刷和滑環(huán)作為動態(tài)接觸，電刷內接滑環(huán)，外接外部電源，滑環(huán)固定在電機定子上，與電機定子同步旋轉，電刷裝配在絕緣材料內部形成靜止部件，也可以將電刷和滑環(huán)反裝，由滑環(huán)內接電刷，外接外部電源。
【文檔編號】H02K51/00GK105896897SQ201410747828
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年12月3日
【發(fā)明人】李啟飛
【申請人】李啟飛