[发明专利]一种多组复合式永磁涡流耦合器

说明书

本发明提出一种多组复合式永磁涡流耦合器，包括同轴设置的主动轴和从动轴，所述主动轴和从动轴分别设有永磁转子组和导体转子组，且所述导体转子组能够沿所述从动轴的轴向移动，所述永磁转子组包括沿所述主动轴轴向从左至右依次设置的左永磁盘、复合永磁环和右永磁盘，所述左永磁盘、复合永磁环和右永磁盘均与所述主动轴同轴设置，且所述左永磁盘和右永磁盘呈左右对称设置，所述复合永磁环由位于内部的内永磁环以及环设于所述内永磁环外部的外永磁环构成；本发明可在同等体积或尺寸的情况下，大幅提高传动功率和输出转矩。

技术领域

本发明属于永磁涡流耦合器领域，具体涉及一种多组复合式永磁涡流耦合器。

背景技术

全球范围内能源与环境问题日益加剧，迫使人们探索新的能量传递方式，磁力传动技术正是在这种背景下应运而生。高磁能积和矫顽力的稀土永磁材料作为磁力传动技术中的一项重要成果，伴随其发展，永磁涡流柔性传动技术也迅速的发展起来。永磁涡流耦合器开启了力与功率的无介质传递，实现了能量的隔空传输，使传动变得更加安全、高效与环保，有关产品和技术也已经从冶金、石化和采矿等高耗能领域逐步延伸拓展至风力发电、轨道交通以及机器人等高技术领域。

按照永磁涡流耦合器中永磁体的充磁方向大致可以可分为径向筒式磁力耦合器和轴向盘式磁力耦合器两大类；按照永磁涡流耦合器中导体转子的结构又可以分为实心和笼型磁力耦合器两大类。轴向盘式磁力耦合器通过调节导体转子和永磁转子之间的气隙长度来实现调速，而径向筒式磁力耦合器则通过调整导体转子和永磁转子之间的啮合面积实现调速，因此径向筒式磁力耦合器的调速手段较为单一，但在同等功率条件下，筒式磁力耦合器比盘式磁力耦合器重量轻，体积小，转动惯量小。与实心磁力耦合器相比，笼型磁力耦合器由于规范了涡流路径，同等参数条件下转矩更大、效率更高。

随着永磁涡流耦合器及其相关技术的使用范围越来越广，对其性能要求也越来越高，其中大功率高转矩密度输出更是永磁涡流耦合器未来发展的重点，现有的拓扑结构类型已经难以适应不断发展的工业技术现状。因此，有必要对永磁涡流耦合器的拓扑和磁路结构做出必要的改进。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的永磁涡流耦合器的功率和转矩密度低下的问题，而提出一种多组复合式永磁涡流耦合器，可在同等体积或尺寸的情况下，大幅提高传动功率和输出转矩。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种多组复合式永磁涡流耦合器，包括同轴设置的主动轴和从动轴，所述主动轴和从动轴分别设有永磁转子组和导体转子组，且所述导体转子组能够沿所述从动轴的轴向移动，所述永磁转子组包括沿所述主动轴轴向从左至右依次设置的左永磁盘、复合永磁环和右永磁盘，所述左永磁盘、复合永磁环和右永磁盘均与所述主动轴同轴设置，且所述左永磁盘和右永磁盘呈左右对称设置，所述复合永磁环由位于内部的内永磁环以及环设于所述内永磁环外部的外永磁环构成；

所述左永磁盘和右永磁盘均包括多个沿周向均匀分布且隔磁设置的第一永磁体块构成，所述第一永磁体块沿轴向充磁且相邻的两第一永磁体块的充磁方向相反；所述内永磁环和外永磁环均包括多个沿周向均匀分布且隔磁设置的第二永磁体块构成，所述第二永磁体块沿径向充磁且相邻的两第二永磁体块的充磁方向相反；

所述导体转子组包括左右对称设置的左导体盘和右导体盘以及中间双层导体环，所述左导体盘、右导体盘和中间双层导体环均与所述从动轴同轴设置，所述左导体盘位于所述左永磁盘的右侧且所述左导体盘正对所述左永磁盘设置，所述右导体盘位于所述右永磁盘的右侧且所述右导体盘正对所述右永磁盘设置，所述中间双层导体环位于所述内永磁环和外永磁环之间，所述中间双层导体环由位于内部的内导体环、环设于所述内导体环外部的外导体环以及介于所述内导体环和所述外导体环之间的中间铁芯构成，且所述内导体环正对所述内永磁环设置，所述外导体环正对所述外永磁环设置。