[发明专利]磁阻涡流式电磁离合器

说明书

技术领域

本发明属于飞行自动控制技术，具体涉及一种磁阻涡流式电磁离合器，用于机载飞行自动控制系统的执行机构中，也可用于其它武器装备控制系统中。

背景技术

近年来，我国新研制的飞机的机载自动飞行控制系统中的执行机构内如油门执行机构、电动舵机等，使用的离合器是参照俄罗斯样件设计的小型磁粉式离合器。由于磁粉式离合器的磁粉易老化、衰退、受潮结团，另外由于密封件经过长时间磨损后易出现磁粉泄漏，导致磁粉使轴承卡死等安全问题的出现，使用寿命比较短。由此可见，随着飞机对可靠性、安全性要求的提高，磁粉式离合器已不能满足未来要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种无接触、无摩擦、长寿命的磁阻涡流式电磁离合器，该电磁离合器仅靠磁极的空间磁场力作传动力，无接触、无摩擦，无需密封，使用寿命长。

为解决这一问题，本发明采用以下技术方案：

一种磁阻涡流式电磁离合器，包括定子、外转子、内转子和线圈绕组，所述内转子套设在外转子内部，且外转子的内圆和内转子的外圆分别均布相互对应的凸磁极，所述外转子和内转子分别通过轴承支撑设置在定子上，并分别与定子间设有活动导磁气隙，所述气隙间隙小而面积大，以便降低气隙磁阻，提高离合器结合时的锁定力矩和锁定刚度；所述线圈绕组固定设置在定子上；所述定子、外转子、内转子均采用导磁材料，组成一个完整的闭合磁回路。

进一步地，所述凸磁极为齿形，其上对应设有阻尼环，该阻尼环形成环绕每个凸磁极和环绕整个磁路形成涡流阻尼克服惯性作用，所述阻尼环可为整体式环形导体，也可为分体式环形导体。

进一步地，所述阻尼环采用整体式结构的环形鼠笼，该鼠笼对应凸磁极设有供安置凸磁极的磁极孔。

进一步地，所述外转子为筒形，一端内壁设置凸磁极A和金属导体鼠笼A，所述凸磁极A呈向内辐射状均布设置并与鼠笼A配合，形成环绕各个凸磁极和环绕总磁路的导体阻尼环，其中所述鼠笼A为整体式结构；外转子的另一端与驱动机构耦合。使用时，外转子通过一对轴承被定位在定子及和定子相固连的固定结构件上，与定子间有间隙小而面积大的供导磁的气隙。

进一步地，所述内转子的外壁设置凸磁极B和金属导体鼠笼B，所述凸磁极B与外转子凸磁极相对应呈向外辐射状均布设置并与鼠笼B配合，形成环绕各凸磁极和环绕总磁路的导体阻尼环，其中，所述鼠笼B为整体式结构。使用时，内转子通过一对轴承被定位在定子及和定子相固连的固定结构件上，与定子间有间隙小而面积大的供导磁的气隙。

进一步地，所述阻尼环材质采用铝或铜。

进一步地，所述线圈绕组的绕线框采用表面阳极化的铝制框架，既可对绕线绝缘，又可兼作导体阻尼环。

本发明具有以下优点：

(1)本发明通过电流通断产生的空间磁场力来控制传动的离合，由内外转子相互运动时的磁通变化感应的涡流来实现阻尼制动或牵动，使内、外转子同步，并实现磁力连接，传递一定力矩，因此不需类似动铁的活动部件，从而实现无相对接触摩擦，无磨损。

(2)本发明控制电流与传动力矩在一定范围内呈现高度线性关系，见图3所示的特性曲线，线性好，重复性好，控制电流与传动力矩对应准确，因此，通过恒流控制，可以兼做定值打滑离合器，顺利实现人工强制操控，保障飞机安全。

(3)本发明环绕主磁路和各个凸磁极分磁路都设有金属导体阻尼环，以涡流阻尼克服惯性作用；利用绕组框、绕组线圈以及环绕各凸磁极和环绕整个磁路的各个金属导体，如鼠笼或分体式阻尼环，在感受磁通变化时产生感应涡流，加大阻尼系数，将相互运动的内外转子施加阻尼，使其迅速同步，并呈现凸磁极内外相对准的锁定状态，实现传动的结合，锁定力提供一定传动力矩。

(4)本发明将绕组线圈固定安装在定子上，避免使用导电滑环。

(5)本发明中尽量增大导磁气隙面积，从而降低非工作气隙磁阻，提高离合器结合时的锁定力矩和锁定刚度。

(6)本发明解决了磁粉式离合器易出现磁粉老化、衰退、泄漏或磁粉泄漏使轴承卡死等问题，且无需密封，结构简单，容易生产，寿命长，安全性和可靠性高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的横截面图；

图3为本发明特性曲线图。

具体实施方式

实施例