一种多级双风冷结构圆筒式传动装置的制作方法

1.本实用新型涉及磁流变液动力传递技术领域，具体涉及一种多级双风冷结构圆筒式传动装置。


背景技术：

2.动力传递装置是机械系统中用于调节以及传递动力或运动的装置。磁流变液是一种典型的智能材料，主要由软磁性颗粒、基载液和包裹在软磁性颗粒表面的添加剂组成，在磁场作用下，磁流变液的软磁性颗粒会在瞬间沿磁力线方向聚集成链状结构排列，其粘度会以毫秒级的响应速度由非牛顿流体状态转变为半固态，且这种改变是实时、可逆的。
3.目前，常见的圆筒式动力传递装置通常依靠主、从动轴筒壁之间的剪切力传递力和力矩，这种类型的动力传动装置通常结构较大，无良好散热途径，装置整体温升速度快，极易出现磁流变液高温失效情况。目前，国内外已经存在一些圆筒式磁流变液动力传递装置的专利，2020年2月11授权的中国专利“一种圆筒式变体积磁流变风扇自动离合器”（授权号：cn 110778618 a），该装置利用形状记忆合金弹簧的特性，有效提高离合器传动能力、传动效率以及传动可靠性。2020年4月10授权的中国专利“一种基于磁流变液体的轴向可移动挤压式多层圆筒离合器”（授权号：cn 109538649 b），该装置在传统圆筒式传动的基础上，对传动筒进行轴向移动挤压的方式，进一步增大传动装置的传动效率。
4.然而，上述两种实用新型均致力于解决提高筒式传动传递效率问题，对如何提高装置有效散热方式并没有进行研究，因此设计开发新型圆筒式磁流变液动力传递装置具有非常重要的意义。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的上述不足，本实用新型提供了一种多级双风冷结构圆筒式传动装置，通过设计开放式结构，组成双风冷通道，解决了筒式动力传递装置滑差生热严重、散热效率低下的问题；此外还采取励磁线圈的布置方式，大大提高了传动装置整体调速范围。
6.本实用新型采用如下技术方案：该种多级双风冷结构圆筒式传动装置，包括主动部、从动部与励磁源，所述主动部包括主动轴、轴承、轴承座和与主动轴相连的主动圆筒，主动圆筒与主动轴呈开放式结构连接，从而构成第一条风冷通道；所述从动部内部设有从动轴、从动圆筒、隔磁环、永磁体，筒端轴承；所述励磁源内设有壳体、励磁线圈和励磁线圈挡板，励磁源与主/从动部之间存在间隙，从而构成第二条风冷通道。
7.进一步的，所述主动圆筒与主动轴、从动圆筒与从动轴均采用开放式结构连接。
8.进一步的，所述励磁源与主动部、从动部采用分体式结构设计。
9.进一步的，所述励磁源中采用励磁线圈的设计方式，各级励磁线圈之间通过励磁线圈挡板分隔，且各励磁线圈可独立控制。
10.进一步的，所述主动圆筒采用中空式结构。
11.进一步的，所述从动圆筒上对应励磁源中励磁线圈位置处安装有隔磁环。
12.进一步的，所述主动圆筒与从动圆筒连接处装有永磁体，同时末端装有筒端轴承。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
14.（1）主动圆筒与主动轴、从动圆筒与从动轴设计为开放式结构连接，同时，励磁源与主动部、从动部采用分体式结构设计，组成双风冷流道结构，使空气气流直接与温升处接触，大幅提升装置自身风冷散热效果、提升传动装置自身使用寿命；
15.（2）励磁源中采用励磁线圈的设计方式，各级励磁线圈之间通过励磁线圈挡板分隔，且各励磁线圈可独立控制，通过控制不同励磁线圈磁场大小，扩大装置的整体调速范围；
16.（3）该多级双风冷结构圆筒式传动装置主动圆筒采用中空式结构、从动圆筒上对应励磁源中励磁线圈位置处安装有隔磁环、励磁源与传动结构采用分体式设计，减少装置整体体积、增大传动结构与空气接触面积，具有良好的经济效益；
17.（4）主动圆筒与从动圆筒连接处装有永磁体，同时末端装有筒端轴承。利用磁流变液自身流变特性，增强装置整体密封效果，减少磁流变液在传动过程中的泄漏情况。
附图说明
18.图1是本实用新型一种多级双风冷结构圆筒式传动装置的结构示意图；
19.图2是本实用新型双风冷流道及密封结构放大图。
20.图中：1主动轴、2轴承、3轴承座、4主动圆筒、5壳体、6励磁线圈挡板、7励磁线圈、8从动圆筒、9从动轴、10隔磁环、11永磁体、12筒端轴承。
具体实施方式
21.以下结合附图对本实用新型的特征和原理进行详细说明，所举实施例仅用于解释本实用新型，并非以此限定本实用新型的保护范围。
22.如图1、图2所示，一种多级双风冷结构圆筒式传动装置，包括主动部、从动部与励磁源，所述主动部内部设有主动轴1、轴承2、轴承座3和与主动轴1相连的主动圆筒4，主动圆筒4与主动轴1、轴承座3之间呈开放式结构，构成第一条风冷通道；所述从动部内部设有从动轴9、从动圆筒8、隔磁环10、永磁体11，筒端轴承12，其中从动圆筒8与从动轴9之间为开放式结构；所述励磁源内设有壳体5、励磁线圈6和励磁线圈挡板7，励磁线圈6为多级结构，多个励磁线圈6之间通过励磁线圈挡板7分隔，励磁源与主、从动部之间为分体式结构，从而构成第二条风冷通道。
23.所述装置中主动圆筒4为中空结构，主动轴1直接与主动圆筒4相连，主动圆筒4与主动轴1、从动圆筒8与从动轴9均采用开放式结构连接，主动圆筒4安装于从动圆筒8内侧，并在两部件接触处采用永磁体11及筒端轴承12进行密封，励磁源中采用励磁线圈结构，且各励磁线圈6通过励磁线圈挡板7进行分隔，从动圆筒8与励磁源中励磁线圈6对应位置装有隔磁环10，励磁源整体与传动部之间采用分体式结构。
24.该种多级双风冷结构圆筒式传动装置工作时，磁流变液先注入主动圆筒4、从动圆筒8、永磁体11、筒端轴承12所组成的传动空间内，永磁体11安装在主/从动圆筒接触处，利用磁流变液自身流变特性对整个装置起到第一层密封效果；其次在两圆筒末端装有筒端轴
承12，起到第二层密封。励磁源中励磁线圈6分别与独立电流源连接，当电流源供电时，传动空间内的磁流变液发生形态转变，转化为类固体。当电机带动主动轴1旋转时，主动圆筒4跟随主动轴1进行转动，由于主动圆筒4为中空式结构，且主动轴1与主动圆筒4之间采用开放式结构，在主动圆筒4转动过程中，带动大量空气通过第一条风冷通道进入主动圆筒4内部直接与核心生热处进行热对流散热；同时，励磁源与传动主体之间采用分体式结构，两者之间存在较大间隙，主动轴1、从动轴9与主动圆筒4、从动圆筒8之间采用开放式结构，当主动圆筒4带动从动圆筒9转动时，也会带动大量空气气流进入第二条风冷通道，从装置左侧空间内流入、右侧空间流出，直接与传动过程中从动圆筒8核心生热处进行热对流散热，本实用新型通过双风冷结构有效增强装置的散热效果。
25.上述实施例仅仅是对实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域相关技术人员对本实用新型的各种变形和改进，均应扩入本实用新型权利要求书所确定的保护范围内。


技术特征：
1.一种多级双风冷结构圆筒式传动装置，其特征在于：包括主动部、从动部与励磁源；所述主动部内部设有主动轴（1）、轴承（2）、轴承座（3）和与主动轴（1）相连的主动圆筒（4），主动圆筒（4）与主动轴（1）呈开放式结构连接，构成第一条风冷通道；所述从动部内部设有从动轴（9）、从动圆筒（8）、隔磁环（10）、永磁体（11），筒端轴承（12）；所述励磁源内设有壳体（5）、励磁线圈（6）和励磁线圈挡板（7），励磁源与主动部、从动部采用分体式结构连接，且间存在间隙，构成第二条风冷通道。2.根据权利要求1所述的多级双风冷结构圆筒式传动装置，其特征在于：从动圆筒（8）与从动轴（9）采用开放式结构连接。3.根据权利要求2所述的多级双风冷结构圆筒式传动装置，其特征在于：所述励磁源中采用至少三级励磁线圈的结构，各级励磁线圈（6）之间通过励磁线圈挡板（7）分隔，且各励磁线圈（6）可独立控制。4.根据权利要求3所述的多级双风冷结构圆筒式传动装置，其特征在于：所述主动圆筒（4）采用中空式结构。5.根据权利要求4所述的多级双风冷结构圆筒式传动装置，其特征在于：所述从动圆筒（8）上对应励磁源中励磁线圈（6）位置处安装有隔磁环（10）。6.根据权利要求5所述的多级双风冷结构圆筒式传动装置，其特征在于：所述主动圆筒（4）与从动圆筒（8）连接处装有永磁体（11），同时末端装有筒端轴承（12）。

技术总结
本实用新型公开了一种多级双风冷结构圆筒式传动装置，包括主动部、从动部与励磁源，主动部内设有主动轴、轴承、轴承座和与主动轴相连的主动圆筒，中空结构主动圆筒与主动轴呈开放式连接结构，构成第一条风冷通道；从动部内设有从动轴、从动圆筒、隔磁环、永磁体，筒端轴承；主动部，从动部构成装置传动部；励磁源内设有壳体、励磁线圈和励磁线圈挡板，励磁源与传动部之间为分体式结构，构成第二条风冷通道。本装置通过采取传动轴与传动圆筒、传动圆筒与励磁源间的开放式结构，解决筒式传动结构滑差生热严重、散热不便的问题；励磁源中励磁线圈设计为多级结构，实现传动功率的大范围调控。本装置具有结构简单、散热效率高、调速范围广等优点。等优点。等优点。


技术研发人员：吴婷婷
受保护的技术使用者：苏州传洋机电科技有限公司
技术研发日：2020.12.24
技术公布日：2021/10/18