CN219304630U - 一种气隙调节装置及永磁调速器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种气隙调节装置及永磁调速器，其中，气隙调节装置设置于永磁调速器的箱体内，其包括：外壳；滑移机构，包括移动套和移动座，移动套滑移设置于主轴上，移动座转动套设在移动套外侧并通过轴向限位结构轴向限位于移动套上，且移动座与外壳之间设置有轴向导向结构；驱动机构，包括执行器、蜗轮、蜗杆和螺套，螺套套设在移动座的外侧，移动座的外表面上设置有与螺套螺纹配合的外螺纹，蜗轮固定套设在螺套的外侧，蜗杆转动设置于外壳上并由执行器驱动，蜗轮与蜗杆相连。本方案相比于现有技术，在实现轴向运动的传递的同时，省去了内螺套的设计，精简了零件数量，结构更为简单，并且减小了装置的轴向占用空间，优化了装置内部的空间布局。

Description

一种气隙调节装置及永磁调速器

技术领域

本申请涉及永磁调速技术领域，特别是涉及一种气隙调节装置及永磁调速器。

背景技术

永磁调速器主要由导体转子、永磁转子和调速机构三部分组成，导体转子固定在电机输出轴上，永磁转子安装在输出轴上。导体转子和永磁转子之间有间隙(称为气隙)。调速机构控制永磁转子沿轴向往复运动，以改变导体转子与永磁转子之间的气隙，从而调节负载转速。

目前，常用的永磁调速器调速机构主要有齿轮齿条式、凸轮式、斜槽式等，这类调速机构往往调节精度相对较低。针对上述问题，公告号为CN207251436U的专利中公开了一种气隙调节机构，其包括箱体、主轴、蜗轮、蜗杆、前轴承座、后轴承座、移动套、丝母套和回转丝杠，其利用蜗轮蜗杆作为传动组件，利用丝母套和回转丝杠作为直线驱动组件，可实现气隙的稳定调节。

但是，上述的气隙调节机构仍存在下述缺陷，整个动力传递路径上的零部件包括蜗轮、蜗杆、丝母套、回转丝杠、前轴承座和移动套等，零部件繁多，结构复杂，安装与维护均较为麻烦。并且，在该气隙调节机构中，蜗轮、回转丝杠和前轴承座沿主轴轴向依次排布，使气隙调节机构占用了较大的轴向空间，不仅不利于其他部件的安装排布，而且迫使永磁调速器的轴向尺寸增大，不利于实现永磁调速器的小型化、紧凑化设计。

实用新型内容

基于此，本实用新型提供一种气隙调节装置及永磁调速器，以解决现有技术中气隙调节装置零部件繁多，结构复杂，且轴向占用空间太大的问题。

一方面，提供一种气隙调节装置，用以安装在永磁调速器的箱体内，所述气隙调节装置包括外壳以及安装在所述外壳内部的滑移机构和驱动机构，其中：

滑移机构包括移动套和移动座，所述移动套滑移设置于所述主轴上，所述移动座转动套设在所述移动套外侧并通过轴向限位结构轴向限位于所述移动套上，且所述移动座与所述外壳之间设置有轴向导向结构；

驱动机构包括执行器、蜗轮、蜗杆和螺套，其中，所述螺套套设在所述移动座的外侧，且所述移动座的外表面上设置有与所述螺套的内螺纹螺纹配合的外螺纹，所述蜗轮固定套设在所述螺套的外侧，所述蜗杆转动设置于所述外壳上并由所述执行器驱动，所述蜗轮与所述蜗杆相连。

在其中一个实施例中，所述螺套的第二端设置有径向向外凸起的挡环，所述蜗轮的第二端与所述挡环相抵接并通过固定件与所述挡环连接固定。

在其中一个实施例中，所述外壳内径向向内凸起设置有第一限位环，所述外壳的端盖上设置有与所述第一限位环相对的第二限位环，所述挡环与所述第一限位环相抵接，所述蜗轮的第一端与所述第二限位环相抵接。

在其中一个实施例中，所述轴向导向结构包括固定连接在所述移动座上的导向块以及设置于所述外壳内并沿轴向方向延伸的导向槽，所述导向块滑移配合于所述导向槽中。

在其中一个实施例中，所述挡环远离所述蜗轮的一侧位于所述导向槽的第一端的开口处，所述外壳内固定连接有轴承座，所述轴承座位于所述导向槽的第二端的开口处。

在其中一个实施例中，所述挡环与所述第一限位环之间设置有第一密封圈，所述螺套远离所述挡环的一端轴向延伸至所述第二限位环的内侧且与所述第二限位环的内侧面之间设置有第二密封圈。

在其中一个实施例中，所述轴向限位结构包括形成于所述移动套上的凸台以及固定套接在所述移动套上的止退环；所述移动座与所述移动套之间设置第一轴承和第二轴承，所述第一轴承被限位在所述凸台与所述移动座的第一端之间，所述第二轴承被限位在所述止退环与所述移动座的第二端之间。

在其中一个实施例中，所述移动座的两端均设置有限位台阶，所述第一轴承的内圈与所述凸台相抵接，所述第一轴承的外圈与所述移动座第一端的限位台阶相抵接，所述第二轴承的内圈与所述止退环相抵接，所述第二轴承的外圈与所述移动座第二端的限位台阶相抵接。

在其中一个实施例中，所述第一轴承和所述第二轴承为两个方向相反的推力滚子轴承。

另一方面，本实用新型还提供了一种永磁调速器，包括上述任一实施例的气隙调节装置。

本方案有益效果：本气隙调节装置通过直接在移动座的外侧设置外螺纹，使移动座既能构成与移动套形成转动配合和轴向限位的滑移部件，又能构成与螺套形成螺纹配合的驱动部件，相比于现有技术，其在实现轴向运动的传递的同时，省去了内螺套的设计，精简了零件数量，结构更为简单，安装与维护都更为方便。并且，本气隙调节装置通过将蜗轮、螺套、移动座和移动套依次套接设置，使装置整体结构更为紧凑，减小了装置的轴向占用空间，优化了装置内部的空间布局，为永磁调速器小型化、紧凑化的设计提供了基础。

附图说明

图1为一个实施例中气隙调节装置的三维结构示意图；

图2为一个实施例中气隙调节装置的爆炸图；

图3为一个实施例中气隙调节装置的剖视图；

图4为一个实施例中气隙调节装置的局部结构示意图；

图5为一个实施例中气隙调节装置安装在永磁调速器的箱体中的剖视图。

说明书附图中的附图标记包括：主轴1、气隙调节装置2、箱体3、外壳10、壳体101、第一限位环1011、第二限位环1012、导向槽1013、轴承座1014、端盖102、滑移机构20、移动套201、移动座202、第一轴承203、第二轴承204、止退环205、凸台206、导向块207、驱动机构30、螺套301、挡环3011、蜗轮302、密封圈303、蜗杆箱304、蜗杆305。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想。

本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”、“纵向”、“横向”、“水平”、“内”、“外”、“径向”、“周向”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，亦仅为了便于简化叙述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本申请实施例提供了一种气隙调节装置，本气隙装置可应用于现有的多种永磁调速器中，实现调速功能，具体而言，本气隙调节装置主要用于调节永磁调速器中导体转子和永磁转子之间的轴向位置，实现导体转子和永磁转子之间气隙的调节，完成调速。

具体地，本申请至少一实施例提供的气隙调节装置，用以安装在永磁调速器的箱体，气隙调节装置包括外壳以及安装在外壳内部的滑移机构和驱动机构，其中：

滑移机构包括移动套和移动座，移动套滑移设置于主轴上，移动座转动套设在移动套外侧并通过轴向限位结构轴向限位于移动套上，且移动座与外壳之间设置有轴向导向结构；

驱动机构包括执行器、蜗轮、蜗杆和螺套，其中，螺套套设在移动座外侧，且移动座的外侧设置有与螺套的内螺纹螺纹配合的外螺纹，蜗轮固定套设在螺套的外侧，蜗杆转动设置于外壳上并由执行器驱动，蜗轮与蜗杆相连。

基于上述实施例提供的气隙调节装置，使用时，执行器驱动蜗杆转动，蜗杆带动蜗轮转动，由于蜗轮固定套设在螺套的外侧，因此，蜗轮转动时可带动螺套同步转动。又由于螺套与移动座螺纹配合，移动座与外壳之间设置有轴向导向结构，因此，当螺套转动时，移动座会将螺套的回转运动转换为直线运动。而移动座通过轴向限位结构轴向限位于移动套上，因此，移动座轴向运动可带动移动套沿主轴轴向移动，从而带动永磁转子或者导体转子轴向运动，实现永磁转子与导体转子之间的气隙调节。

本申请实施例提供的气隙调节装置，通过直接在移动座的外侧设置外螺纹，使移动座既能构成与移动套形成转动配合和轴向限位的滑移部件，又能构成与螺套形成螺纹配合的驱动部件，相比于现有技术，其在实现轴向运动的传递的同时，省去了内螺套的设计，精简了零件数量，结构更为简单，安装与维护都更为方便。并且，本实施例通过将蜗轮、螺套、移动座和移动套依次套接设置，使装置整体结构更为紧凑，减小了装置的轴向占用空间，优化了装置内部的空间布局，为永磁调速器小型化、紧凑化的设计提供了基础。

下面，结合附图对本申请实施例提供的气隙调节装置进行详细的说明。

如图2和图3所示，气隙调节装置2包括外壳10以及设置在外壳10内的滑移机构20和驱动机构30。

例如，参见图3，在一些实施例中，外壳10包括中空的壳体101以及固定连接在壳体101两端的端盖102，其中，壳体101的内部用于安装驱动机构30以及滑移机构20。如图5所示，在安装时，壳体101两端的端盖102通过螺钉等连接件与永磁调速器的箱体3固定连接，使外壳10整体固定安装在箱体3内，而永磁调速器的主轴1则通过轴承组件转动安装在外壳10的内侧。需要说明的是，在本实施例中，永磁调速器的主轴1可以为永磁调速器的输出轴。

例如，在一些实施例中，如图3所示，滑移机构20包括移动套201和移动座202。其中，移动套201滑移设置于主轴1上，例如，在一些实施例中，移动套201可以为内表面具有耐磨光滑涂层的金属轴套，如此，使移动套201套设在主轴1上时其具有良好的沿主轴1轴向移动的性能，确保气隙调节的灵敏性。在安装时，移动套201的一端与永磁调速器的永磁转子或者导体转子相连，使移动套201沿主轴1轴向滑移时能够带动永磁转子或者导体转子轴向移动，实现气隙调节。例如，参见图5，在本实施例中，移动套201左端与永磁转子固定相连。

在本实施例中，移动座202转动套设在移动套201的外侧并通过轴向限位结构轴向限位于移动套201上。如此，不仅可以实现移动座202与移动套201的相对转动，避免两者在周向方向上的运动干涉，而且可以通过轴向限位结构实现移动座202与移动套201之间的轴向动力传递，使移动座202可以带动移动套201同步轴向移动，实现气隙调节。

例如，参见图3，在一些实施例中，移动座202与移动套201之间设置有轴承组件，以通过轴承组件实现移动座202与移动套201之间的转动配合。例如，轴承组件可以包括安装在移动座202与移动套201之间的第一轴承203和第二轴承204。

例如，参见图3，在一些实施例中，轴向限位结构包括形成于移动套201上的凸台206以及固定套接在移动套201上的止退环205，例如，凸台206可以为加工成型在移动套201中部的台阶结构，止退环205可以为螺纹套接在移动套201后端的金属环。

其中，第一轴承203被限位在凸台206与移动座202的第一端之间，第二轴承204被限位在止退环205与移动座202的第二端之间。例如，参见图3，移动座202的两端均设置有限位台阶，第一轴承203的内圈与凸台206相抵接，第一轴承203的外圈与移动座202第一端的限位台阶相抵接，第二轴承204的内圈与止退环205相抵接，第二轴承204的外圈与移动座202第二端的限位台阶相抵接。如此，通过凸台206和第一轴承203对移动座202的第一端进行限位，通过止退环205和第二轴承204对移动座202的第二端进行限位，使移动座202被轴向限位于移动套201上，进而使移动座202可带动移动套201同步轴向移动。需要说明的是，在本实施例上下文的描述中，第一端和前端是指在图3所示出方位的左端，第二端和后端是指图3所示出方位的右端。

更进一步地，参见图3，在一些实施例中，第一轴承203和第二轴承204为两个方向相反的推力滚子轴承，使第一轴承203和第二轴承204能够较好的承受轴向载荷，便于对移动座202与移动套201之间的轴向推拉力进行传递。

在本实施例中，移动座202与外壳10之间还设置有轴向导向结构，例如，参见图3和图4，轴向导向结构包括固定连接在移动座202上的导向块207以及开设于外壳10内并沿轴向方向延伸的导向槽1013，导向块207滑移配合于导向槽1013中，其中，导向块207的宽度与导向槽1013的宽度相等，使导向块207能够刚好嵌入在导向槽1013中。如此，当驱动机构30驱动移动座202时，导向槽1013和导向块207可对移动座202进行周向限位和轴向导向，使移动座202做轴向运动。

在本实施例中，驱动机构30包括执行器、蜗轮302、蜗杆305和螺套301。

参见图3，在本实施例中，螺套301设置于外壳10内并套设在移动座202的外侧，且移动座202的外表面上设置有与螺套301的内螺纹螺纹配合的外螺纹。基于此，当螺套301转动时，移动座202可通过其与螺套301之间配合的外螺纹和内螺纹将回转运动转换为直线运动，进而带动移动套201轴向运动。

参见图3，在本实施例中，蜗轮302固定套设在螺套301的外侧，使蜗轮302可带动螺套301同步转动。例如，参见图3，在一些实施例中，螺套301的一端设置有径向向外凸起的挡环3011，即挡环3011凸起设置于螺套301上。蜗轮302的第二端与挡环3011相抵接并通过固定件与挡环3011连接固定，例如，蜗轮302与挡环3011相对的位置处通过螺栓组件进行固定连接。基于该结构设计，一方面，螺套301通过其端部的挡环3011与蜗轮302进行定位配合，确保了螺套301与蜗轮302的定位准确性，另一方面，螺套301通过挡环3011与蜗轮302进行固定连接，确保了螺套301与蜗轮302的连接稳定性，使蜗轮302可稳定套接在螺套301外侧。

例如，参见图3，外壳10内设置有对螺套301和蜗轮302进行轴向限位的限位机构，该限位结构包括沿径向向内凸起设置于外壳10内的第一限位环1011，外壳10的端盖102上设置有与第一限位环1011相对的第二限位环1012，挡环3011与第一限位环1011相抵接，蜗轮302的第二端面与第二限位环1012相抵接。基于该结构设计，通过第一限位环1011和第二限位环1012对螺套301和蜗轮302形成的整体进行轴向限位，避免螺套301与蜗轮302产生轴向位移，保证装置的长期安全稳定运行。

例如，参见图3，在一些实施例中，挡环3011与第一限位环1011之间设置有第一密封圈304，螺套301远离挡环3011的一端轴向延伸至第二限位环1012的内侧且与第二限位环1012的内侧面之间设置有第二密封圈303。如此，通过第一密封圈304和第二密封圈303对蜗轮302两侧的部分进行密封，避免壳体101内部的润滑油泄露。

参见图4，基于上述第一限位环1011的设置，在本实施例中，导向槽1013可以设置在第一限位环1011上。

参见图3，在一些实施例中，挡环3011远离蜗轮302的一侧位于导向槽1013的第一端的开口处，外壳10内固定连接有轴承座1014，轴承座1014位于导向槽1013的第二端的开口处。如此，挡环3011和轴承座1014可以在导向槽1013的两端对导向块207进行限位，从而对调节装置的可调距离进行限定，避免气隙过小或者过大。

在本实施例中，蜗杆305转动设置于外壳10上并由执行器驱动，蜗轮302与蜗杆305相连。例如，参见图4，外壳10的一侧设置有缺口，该缺口处固定连接有蜗杆箱304，蜗杆305转动安装在蜗杆箱304内并穿过缺口与外壳10内的蜗轮302啮合。

例如，在一些实施例中，执行器可以为电机(图中未示出)，电机的输出轴与蜗杆305通过联轴器相连，使电机可通过联轴器将动力传递至蜗杆305。当然，在一些其他实施例中，执行器还可以为液压马达、气动马达等其他动力源。

基于上述实施例提供的气隙调节装置，其使用原理如下：

需要进行气隙调节时，启动电机，电机通过蜗杆305将动力传递至蜗轮302使蜗轮302转动，蜗轮302带动螺套301进行回转运动，移动座202通过其与螺套301之间配合的内螺纹和外螺纹将螺套301的回转运动转换为直线运动，然后，移动座202将动力传递至移动套201，使移动套201带动永磁转子进行轴向移动，从而实现永磁转子和导体转子之间的气隙调节，实现调速。

另一方面，本申请还提供了一种永磁调速器，其包括上述任一实施例的气隙调节装置2。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种气隙调节装置，用以安装在永磁调速器的箱体(3)内，其特征在于，所述气隙调节装置包括外壳(10)以及安装在所述外壳(10)内部的滑移机构(20)和驱动机构(30)，其中：

所述滑移机构(20)包括移动套(201)和移动座(202)，所述移动套(201)滑移设置于永磁调速器的主轴(1)上，所述移动座(202)转动套设在所述移动套(201)的外侧并通过轴向限位结构轴向限位于所述移动套(201)上，且所述移动座(202)与所述外壳(10)之间设置有轴向导向结构；

所述驱动机构(30)包括执行器、蜗轮(302)、蜗杆(305)和螺套(301)，其中，所述螺套(301)套设在所述移动座(202)的外侧，且所述移动座(202)的外表面上设置有与所述螺套(301)的内螺纹螺纹配合的外螺纹，所述蜗轮(302)固定套设在所述螺套(301)的外侧，所述蜗杆(305)转动设置于所述外壳(10)上并由所述执行器驱动，所述蜗轮(302)与所述蜗杆(305)相连。

2.根据权利要求1所述的气隙调节装置，其特征在于：所述螺套(301)的第二端设置有径向向外凸起的挡环(3011)，所述蜗轮(302)的第二端与所述挡环(3011)相抵接并通过固定件与所述挡环(3011)连接固定。

3.根据权利要求2所述的气隙调节装置，其特征在于：所述外壳(10)内径向向内凸起设置有第一限位环(1011)，所述外壳(10)的端盖(102)上设置有与所述第一限位环(1011)相对的第二限位环(1012)，所述挡环(3011)与所述第一限位环(1011)相抵接，所述蜗轮(302)的第一端与所述第二限位环(1012)相抵接。

4.根据权利要求3所述的气隙调节装置，其特征在于：所述挡环(3011)与所述第一限位环(1011)之间设置有第一密封圈(304)，所述螺套(301)远离所述挡环(3011)的一端轴向延伸至所述第二限位环(1012)的内侧且与所述第二限位环(1012)的内侧面之间设置有第二密封圈(303)。

5.根据权利要求4所述的气隙调节装置，其特征在于：所述轴向导向结构包括固定连接在所述移动座(202)上的导向块(207)以及设置于所述外壳(10)内并沿轴向方向延伸的导向槽(1013)，所述导向块(207)滑移配合于所述导向槽(1013)中。

6.根据权利要求5所述的气隙调节装置，其特征在于：所述挡环(3011)远离所述蜗轮(302)的一侧位于所述导向槽(1013)的第一端的开口处，所述外壳(10)内固定连接有轴承座(1014)，所述轴承座(1014)位于所述导向槽(1013)的第二端的开口处。

7.根据权利要求1所述的气隙调节装置，其特征在于：所述轴向限位结构包括形成于所述移动套(201)上的凸台(206)以及固定套接在所述移动套(201)上的止退环(205)；

所述移动座(202)与所述移动套(201)之间设置有第一轴承(203)和第二轴承(204)，所述第一轴承(203)被限位在所述凸台(206)与所述移动座(202)的第一端之间，所述第二轴承(204)被限位在所述止退环(205)与所述移动座(202)的第二端之间。

8.根据权利要求7所述的气隙调节装置，其特征在于：所述移动座(202)的两端均设置有限位台阶，所述第一轴承(203)的内圈与所述凸台(206)相抵接，所述第一轴承(203)的外圈与所述移动座(202)第一端的限位台阶相抵接，所述第二轴承(204)的内圈与所述止退环(205)相抵接，所述第二轴承(204)的外圈与所述移动座(202)第二端的限位台阶相抵接。

9.根据权利要求8所述的气隙调节装置，其特征在于：所述第一轴承(203)和所述第二轴承(204)为两个方向相反的推力滚子轴承。

10.永磁调速器，其特征在于：包括权利要求1-9任一项所述的气隙调节装置(2)。

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