一种立式水冷双筒型永磁调速器
阅读说明：本技术 一种立式水冷双筒型永磁调速器 (Vertical water-cooling double-cylinder permanent magnet speed regulator ) 是由 王荣松 张秀 姜西宏 于 2020-12-31 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种立式水冷双筒型永磁调速器,涉及永磁调速器技术领域,技术方案为,包括竖直设置的冷却筒,冷却筒内部中空,还包括设置在冷却筒内部的永磁转子组件和导体转子组件,永磁转子组件与负载轴固定连接,导体转子组件与输入轴固定连接；还包括用于调节永磁转子组件沿负载轴轴向移动的调节机构；还包括用于冷却永磁转子组件和导体转子组件的冷却单元。本发明的有益效果是：导体转子内外导体环筒通过冷却水冷却,散热效果好,适合较大功率设备。(The invention discloses a vertical water-cooling double-cylinder type permanent magnet speed regulator, which relates to the technical field of permanent magnet speed regulators, and adopts the technical scheme that the vertical water-cooling double-cylinder type permanent magnet speed regulator comprises a cooling cylinder, a permanent magnet rotor assembly and a conductor rotor assembly, wherein the cooling cylinder is vertically arranged, the interior of the cooling cylinder is hollow, the permanent magnet rotor assembly and the conductor rotor assembly are arranged in the cooling cylinder, the permanent magnet rotor assembly is fixedly connected with a load shaft, and the conductor rotor assembly is; the adjusting mechanism is used for adjusting the axial movement of the permanent magnet rotor assembly along the load shaft; a cooling unit for cooling the permanent magnet rotor assembly and the conductor rotor assembly is also included. The invention has the beneficial effects that: the inner conductor ring cylinder and the outer conductor ring cylinder of the conductor rotor are cooled by cooling water, so that the heat dissipation effect is good, and the conductor rotor is suitable for large-power equipment.)
技术领域
本发明涉及永磁调速器技术领域，特别涉及一种立式水冷双筒型永磁调速器。
背景技术
大功率驱动带载机构，通过机械装置连接驱动装置与负载设备，采用传统的机械式配合进行传动，会产生一些不可消除的问题，如机械疲劳、摩擦损耗、震动噪音等，必须保证精密的安装精度，才能保证机械运动的稳定性，但是用久了之后，会由于机械振动或磨损导致设备损坏。
驱动带载机构变速装置是改变输出轴和输入轴传动比或转速的装置，采用传统调速方式，维护繁琐、成本高，影响设备的使用及可持续性。
大功率驱动带载机构，传递扭矩大，对传动装置要求高。传统风冷型永磁调速器，设备运行发热通过空气散热，散热效率偏低，温度过高会造成设备损坏，无法满足大功率驱动带载机构。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种立式水冷双筒型永磁调速器。
其技术方案为，包括竖直设置的冷却筒，所述冷却筒内部中空，还包括设置在所述冷却筒内部的永磁转子组件和导体转子组件，所述永磁转子组件与负载轴固定连接，所述导体转子组件与输入轴固定连接；
还包括用于调节所述永磁转子组件沿所述负载轴轴向移动的调节机构；
还包括用于冷却所述永磁转子组件和导体转子组件的冷却单元。
优选为，所述导体转子组件包括与所述输入轴固定连接的主动盘，所述主动盘的盘体周侧分别设置内导体环和外导体环，所述内导体环与外导体环同轴设置，所述主动盘的盘体上设置冷却单元；
所述永磁转子组件包括与所述负载轴固定连接的从动盘，所述从动盘的盘体上设置磁环，所述磁环位于所述外导体环和内导体环之间，所述磁环的内径大于所述内导体环的外径，所述磁环的外径小于所述外导体环的内径；
所述磁环的环体上周向阵列设置若干盲孔，每个所述盲孔内分别设置永磁体。
优选为，所述主动盘的盘体上设置贯穿所述主动盘盘体的内冷却孔组和外冷却孔组，所述内冷却孔组的内径小于所述内导体环的内径，所述外冷却孔组包括若干个周向设置的通孔，所述外冷却孔与所述外导体环和内导体环之间的间隙连通；
还包括固定设置在所述主动盘上平行设置两个环形的立板，一个所述立板设置在所述内冷却孔组和外冷却孔组之间，另一个所述立板设置在所述外冷却孔组的外侧，两个所述立板之间形成导水槽，所述导水槽与所述外冷却孔组连通；
所述从动盘的盘体上阵列开设若干排水孔，所述排水孔与所述内冷却孔组在水平方向的投影对应。
优选为，所述主动盘的上方固定设置环形的防水板，所述防水板位于所述立板的内侧，所述防水板与所述立板平行设置，所述防水板与内侧的所述立板之间形成接水槽，所述接水槽与所述内冷却孔组连通；
还包括与所述进水管连通的两根进水支管，所述进水支管的出水口分别朝所述导水槽和所述接水槽设置。
优选为，所述调节机构包括与所述负载轴固定连接的过渡盘，所述过渡盘朝所述负载轴的一侧阵列设置若干导向柱，所述从动盘的盘体上阵列设置若干导向孔，所述导向孔与所述导向柱对应，所述主动盘在所述导向柱上进行轴向滑动；
还包括与所述从动盘固定设置的滑动套，所述滑动套套设在所述负载轴的外侧，所述滑动套与所述负载轴滑动连接，所述滑动套的下端固定设置调节轴承，所述调节轴承的内圈与所述滑动套的外壁固定连接，所述调节轴承的外圈固定设置轴承压盖，所述轴承压盖的侧壁上对向设置两根拉杆，每根所述拉杆的一端分别与所述轴承压盖铰接，另一端分别转动连接一个摇臂；
还包括固定连接两个所述摇臂的调节轴，所述调节轴通过轴承座与所述冷却筒的下端转动连接，所述调节轴的一端固定连接执行单元。
优选为，所述执行单元为电动执行器，所述电动执行器的输出轴与所述调节轴固定连接，所述电动执行器的壳体与所述负载支撑筒固定连接；
还包括设置在所述电动执行器上的摇把，所述摇把与所述电动执行器的输入端同轴固定连接。
优选为，所述冷却筒的下端设置支撑板，所述支撑板的中部设置通孔，所述通孔内固定设置负载轴承套，所述负载轴承套内套设两个负载轴承，两个所述负载轴承的外圈均与所述负载轴承套的内壁固定连接，所述负载轴承的内圈套设在所述负载轴的外侧且与所述负载轴固定连接。
优选为，所述冷却筒的上端固定设置固定板，所述固定板的中部设置贯穿的通孔，所述通孔内固定设置主动轴承套，所述主动轴承套内套设两个主动轴承，两个所述主动轴承的外圈均与所述主动轴承套的内壁固定连接，所述主动轴承的内圈套设在所述输入轴的外侧且与所述输入轴固定连接；
还包括阵列开设在所述冷却筒侧壁上的若干观察窗，所述观察窗上可拆卸连接观察窗盖板。
优选为，所述冷却筒的下部设置隔水板，所述隔水板位于所述调节轴承和所述从动盘之间，所述隔水板中部设置通孔，所述通孔内套设滑动套。
优选为，所述从动盘的下端设置第一挡水板，所述第一挡水板的一端在所述隔水板的外侧滑动且与所述隔水板部分重叠；
位于所述从动盘的上端设置挡水盖板，所述挡水盖板套设在所述负载轴的顶端外侧。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：导体转子内外导体环筒通过冷却水冷却，散热效果好，适合较大功率设备；永磁转子内永磁体置于导体转子内外导体环筒中间，充分利用永磁体的N、S极磁力线，磁场利用率大大提高；驱动装置与负载装置无机械接触，避免震动传递到驱动装置，保护驱动装置；结构简单有效，安装调试维护方便。
附图说明
图1为本发明实施例的整体结构示意图。
图2为本发明实施例的整体结构的剖视图。
图3为图2的A部分放大示意图。
图4为本发明实施例的内部结构示意图。
图5为本发明实施例的导体转子组件和冷却单元的结构示意图。
图6为本发明实施例的永磁转子组件和调节机构的结构示意图。
图7为本发明实施例的永磁转子组件和调节机构的剖视图。
其中，附图标记为：1、冷却筒；1-1、进水管；1-2、出水管；1-3、进水支管；1-4、固定板；1-5、主动轴承套；1-6、观察窗盖板；1-7、隔水板；2、输入支撑筒；2-1、输入轴；3、负载支撑筒；3-1、负载轴；3-2、支撑板；3-3、负载轴承套；4、永磁转子组件；4-1、从动盘；4-2、磁环；4-3、第一挡水板；4-4、挡水盖板；5、导体转子组件；5-1、主动盘；5-2、内导体环；5-3、外导体环；5-4、防水板；6、调节机构；6-1、过渡盘；6-2、导向柱；6-3、滑动套；6-4、调节轴承；6-5、拉杆；6-6、摇臂；6-7、调节轴；6-8、执行单元；6-9、摇把；7、冷却单元；7-1、内冷却孔组；7-2、外冷却孔组；7-6、立板。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。当然，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
实施例1
参见图1至图7，本发明提供一种立式水冷双筒型永磁调速器，包括竖直设置的冷却筒1，冷却筒1内部中空，冷却筒1的上端固定连接输入支撑筒2，冷却筒1的下端设置负载支撑筒3，还包括设置在冷却筒1内部的永磁转子组件4和导体转子组件5，永磁转子组件4与负载轴3-1固定连接，负载轴3-1与冷却筒1的下端转动连接；导体转子组件5与输入轴2-1固定连接，输入轴2-1与支撑筒的上端转动连接；
还包括用于调节永磁转子组件4沿负载轴3-1轴向移动的调节机构6；
还包括用于冷却永磁转子组件4和导体转子组件5的冷却单元7；
还包括设置在冷却筒1上端的进水管1-1，和设置在冷却筒1下端的出水管1-2，进水管1-1和出水管1-2分别与冷却筒1的内部连通。进水管1-1通过管道和水源进行连接，出水管1-2通过管道连通外部，冷却水通过进水管1-1进入冷却筒内，对永磁转子组件4和导体转子5进行冷却降温，降温后的水经过出水管1-2排出冷却筒，降温效果好，适合大功率的永磁调速器。
导体转子组件5包括与输入轴2-1固定连接的主动盘5-1，主动盘5-1的盘体周侧分别设置内导体环5-2和外导体环5-3，内导体环5-2与外导体环5-3同轴设置，主动盘5-1的盘体上设置冷却单元7；内导体环5-2和外导体环5-3为良好的导体。
永磁转子组件4包括与负载轴3-1固定连接的从动盘4-1，从动盘4-1的盘体上设置磁环4-2，磁环4-2位于外导体环5-3和内导体环5-2之间，磁环4-2的内径大于内导体环5-2的外径，磁环4-2的外径小于外导体环5-3的内径；磁环4-2的环体上周向阵列设置若干盲孔，每个盲孔内分别设置永磁体。
磁环4-2在内导体环5-2和外导体环5-3之间产生磁场。
磁环4-2的本体上阵列设置若干安装孔，安装孔内安装永磁体，通过输入轴2-1带动导体转子组件5进行旋转，永磁转子组件4静止，从而导体转子组件5和永磁转子组件4产生相对运动，导体转子组件5中的导体环切割磁力线，导体环体内产生涡电流，涡电流进而产生反感磁场，反感磁场与永磁转子组件4产生的磁场交互作用，从而带动永磁转子组件4进行转动，实现导体转子组件5和永磁转子组件4之间的扭矩传递。
主动盘5-1的盘体上设置贯穿主动盘5-1盘体的内冷却孔组7-1和外冷却孔组7-2，内冷却孔组7-1的内径小于内导体环5-2的内径，外冷却孔组包括若干个周向设置的通孔，外冷却孔与外导体环5-3和内导体环5-2之间的间隙连通；
还包括固定设置在主动盘5-1上平行设置两个环形的立板7-6，一个立板7-6设置在内冷却孔组7-1和外冷却孔组7-2之间，另一个立板设置在外冷却孔组7-2的外侧，两个立板7-6之间形成导水槽，导水槽与外冷却孔组7-2连通；
主动盘5-1的上方固定设置环形的防水板5-4，防水板5-4位于立板7-6的内侧，防水板5-4与立板7-6平行设置，防水板5-4与内侧的立板7-6之间形成接水槽，接水槽与内冷却孔组7-1连通；
还包括与进水管1-1连通的两根进水支管1-3，进水支管1-3的出水口分别朝导水槽和接水槽设置；通过两个进水支管1-3使进水管流入冷却筒1内的水进行分流，分流的水分别对内导体环5-2、外导体环5-3和磁环4-2进行冷却，在主动盘5-1进行旋转时，防水板5-4和立板7-6能够使进水支管1-3流出的水始终通过导水槽和接水槽流向内导体环5-2、外导体环5-3和磁环4-2，冷却效果好，不影响主、从动盘的转动。
立板7-6能够控制冷却水的方向，使冷却水分别向导水槽和接水槽流动。
从动盘4-1的盘体上阵列开设若干排水孔，排水孔与内冷却孔组7-1在水平方向的投影对应。
调节机构6包括与负载轴3-1固定连接的过渡盘6-1，过渡盘6-1朝负载轴3-1的一侧阵列设置若干导向柱6-2，从动盘4-1的盘体上阵列设置若干导向孔，导向孔与导向柱6-2对应，主动盘5-1在导向柱6-2上进行轴向滑动；导向柱6-2的下端设置凸缘，导向柱6-2的长度略小于磁环4-2的宽度，通过导向柱6-2对从动盘4-1的调节范围进行限制；
还包括与从动盘4-1固定设置的滑动套6-3，滑动套6-3套设在负载轴3-1的外侧，滑动套6-3与负载轴3-1滑动连接，通过从动盘4-1的转动带动滑动套6-3进行转动，滑动套6-3带动负载轴3-1进行转动，滑动套6-3的下端固定设置调节轴承6-4，调节轴承6-4的内圈与滑动套6-3的外壁固定连接，调节轴承6-4的外圈固定设置轴承压盖，调节轴承6-4能够使滑动套在进行转动的同时还能够进行上下移动，轴承压盖的侧壁上对向设置两根拉杆6-5，每根拉杆6-5的一端分别与轴承压盖铰接，另一端分别转动连接一个摇臂6-6；
还包括固定连接两个摇臂6-6的调节轴6-7，调节轴6-7通过轴承座与冷却筒1的下端转动连接，调节轴6-7的一端固定连接执行单元6-8。通过执行单元6-8控制调节轴6-7进行旋转，调节轴-7通过摇臂6-6拉动拉杆6-5进行上下移动，拉杆拉动调节轴承进行上下移动。
执行单元6-8为电动执行器，电动执行器的输出轴与调节轴6-7固定连接，电动执行器的壳体与负载支撑筒3固定连接；电动执行器优选采用型号为澳托克IKTM1000的电动执行器；
还包括设置在电动执行器上的摇把6-9，摇把6-9与电动执行器的输入端同轴固定连接。摇把6-9能够手动控制电动执行器，能根据实际情况手动干预，手动转摇把6-9控制调节轴6-7的旋转角度，从而控制滑动套6-3的位置，调节导体转子组件5和永磁转子组件4之间的距离，从而实现永磁转子的转速的调节。
冷却筒1的下端设置支撑板3-2，支撑板3-2的中部设置通孔，通孔内固定设置负载轴承套3-3，负载轴承套3-3内套设两个负载轴承，两个负载轴承的外圈均与负载轴承套3-3的内壁固定连接，负载轴承的内圈套设在负载轴3-1的外侧且与负载轴3-1固定连接。
冷却筒1的上端固定设置固定板1-4，固定板1-4的中部设置贯穿的通孔，通孔内固定设置主动轴承套1-5，主动轴承套1-5内套设两个主动轴承，两个主动轴承的外圈均与主动轴承套1-5的内壁固定连接，主动轴承的内圈套设在输入轴2-1的外侧且与输入轴2-1固定连接；
还包括阵列开设在冷却筒1侧壁上的若干观察窗，观察窗上可拆卸连接观察窗盖板1-6。观察窗能够便于对冷却筒1的内部进行观察，同时能够便于对冷却筒1内进行维修等操作。
冷却筒1的下部设置隔水板1-7，隔水板1-7位于调节轴承6-4和从动盘4-1之间，隔水板1-7中部设置通孔，通孔内套设滑动套6-3。隔水板1-7与滑动套6-3之间设置水封，隔水板1-7为台阶状的板体，隔水板1-7的中部位于调节轴承6-4的上方，隔水板1-7的四周低于中心位置，能够使冷却筒1内的水向低处流动，最终经过出水管1-2流出冷却筒。
从动盘4-1的下端设置第一挡水板4-3，第一挡水板4-3的一端在隔水板1-7的外侧滑动且与隔水板1-7部分重叠；
位于从动盘4-1的上端设置挡水盖板4-4，挡水盖板4-4套设在所述负载轴3-1的顶端外侧。
通过第一挡水板4-3和挡水盖板4-4对调节机构6进行挡水，避免了冷却水进入调节机构6内，造成调节机构6内的部件产生锈蚀，影响调节效果。
本发明使用时，将输入轴2-1和电机的输出轴进行固定连接，输入支撑筒2用于对电机进行支撑，负载轴3-1与负载设备的主轴进行固定连接，启动电机，电机带动通过输入轴2-1进行转动，从而带动导体转子组件5进行旋转，永磁转子组件4静止，因此导体转子组件5和永磁转子组件4产生相对运动，导体转子组件5中的导体环切割磁力线，导体环体内产生涡电流，涡电流进而产生反感磁场，反感磁场与永磁转子组件4产生的磁场交互作用，从而带动永磁转子组件4进行转动，实现导体转子组件5和永磁转子组件4之间的扭矩传递。
需要进行调速时，通过执行单元6-8控制调节轴6-7的旋转角度，拉动滑动套6-3进行上下移动，从而带动从动盘4-1沿导向柱6-2进行上下移动，通过调节磁环4-2与内导体环5-2、外导体环5-3的耦合面积，从而改变导体转子组件5和永磁转子组件4之间的传递的扭矩，达到调速的效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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