CN102287457A - 一种电磁离合器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电磁离合器，属于机电一体化的技术领域，该电磁离合器的槽盘中安装有线圈绕组，与线圈绕组连接的电气接插件伸出槽盘端面，皮带轮与槽盘之间通过中心轴连接，中心轴与转子为紧配合，中心轴两端分别与皮带轮内安装轴承和槽盘内安装轴承配合，衔铁与皮带轮之间通过片簧连接在一起，压套安装在皮带轮的轴承上并通过螺栓与设备传动轴螺纹连接，一支撑架安装在槽盘的一侧并与槽盘一体装配，支撑架背向槽盘的一侧上设置有两块托盘，两块永磁体按照极性相反的方式分别嵌合在每个托盘内。与现有技术相比，本发明的电磁离合器减小了体积，降低了离合器制造成本并减少了耗电量，结构简单可靠，制动效果明显提高。

Description

一种电磁离合器
技术领域
本发明涉及一种电磁离合器，属于机电一体化的技术领域。
背景技术
电磁离合器的工作原理是这样的：包括电磁离合器磁壳，一组装在磁壳内的电磁线圈，相对于定子转动的通过其它构件输入的驱动转子；一衔铁与输出机构相连，相对于转子转动并可以控制。当线圈通电产生磁场，磁力线穿过定子壳体与转子，并穿过转子与衔铁间的气隙，吸引衔铁与转子接合，带动与衔铁联接的输出机构与输入机构一致的旋转。当线圈断电时，片簧拉着衔铁与转子脱开实现离合器分离，允许输入机构相对于输出机构在转动。同时，弹簧拉着衔铁与固定的制动机构摩擦，使在转动的输出机构迅速停下来。
现有技术的电磁离合器在完成制动这个过程时，单单依靠的是片簧力拉住衔铁与固定的制动机构摩擦来实现制动，这样就要求片簧所产生的力要足够大，才能满足制动力矩的需求，但是片簧力的增大就造成当线圈通电产生磁场吸引衔铁的时候，就需要有足够的电磁力来克服片簧所产生的力将衔铁吸引过来与转子结合，电磁力要增大就需要增大线圈体积，相应的离合器体积就增大，而且线圈的增大也直接导致离合器自身温升的提高。离合器体积的增大使得线圈增多，直接造成了成本的增加，且线圈的加大也使得耗电量增加，这样就需要设备提供大容量的电气系统。如割草机这样空间有限的设备，如果要增大空间来安装这样的离合器会有很大难度。由此可见，现有技术中存在上述种种技术缺陷，已经不能满足人们对电磁离合器的要求，人们需要一种耗电量小、节省能源和材料的电磁离合器。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耗电量小、节省能源和材料的电磁离合器，本发明采用如下技术方案实现：
一种电磁离合器，该电磁离合器的槽盘中安装有线圈绕组，与线圈绕组联接的电气接插件伸出槽盘端面，皮带轮与槽盘之间通过中心轴联接，中心轴与转子为紧配合，中心轴两端分别与皮带轮内安装轴承和槽盘内安装轴承配合，衔铁与皮带轮之间通过片簧联接在一起，片簧两端与皮带轮和衔铁通过铆钉联接，压套安装在皮带轮的轴承上并通过螺栓与设备传动轴螺纹联接，其特征在于，一支撑架安装在槽盘的一侧并与槽盘一体装配，支撑架背向槽盘的一侧上设置有两块托盘，两块永磁体按照极性相反的方式分别嵌合在每个托盘内，两块L型永磁极的长臂分别与所述托盘和所述永磁体贴合并用螺丝紧固住，L型永磁极的短臂面向衔铁的方向。
进一步地，所述转子上加工有若干圈圆环形长条槽，所述圆环形长条槽在其圆周上存在隔断并且围绕转子的圆心呈放射状分布在转子上。
进一步地，所述衔铁上加工有若干圈圆环形长条槽，所述圆环形长条槽在其圆周上存在隔断并且围绕衔铁的圆心呈放射状分布在衔铁上。
进一步地，所述两块放置于支撑架托盘内并与永磁极贴合的两块永磁体呈“八”字型放置。
本发明具有如下有益技术效果：
通过在槽盘壳体的永磁体支撑架上安装永磁体，在离合器工作时能够很好的辅助片簧制动，与现有技术相比可以大大减小片簧所需的力度。这样一来就不需要太强的电磁力就能满足离合器动作要求，电磁力减小了，线圈体积和离合器体积就相应的减小，这样一来不仅在成本上有所降低，而且所占用的空间也有所减少，还节约了铜线的使用量和离合器的耗电量。永磁体不仅仅能配合片簧工作，而且在制动过程中吸合衔铁让其停止转动的作用明显。
转子与衔铁各自有若干圈呈放射状有角度布置的长条槽。形成的磁路穿过转子对衔铁产生作用吸引衔铁轴向移动。在衔铁上成形加工一圈长条槽，位于转子径向最外一圈长条槽的内侧，如此可以隔开线圈磁场对永磁体的影响。永磁体通过永磁支撑架安装在槽盘的侧壁，两块永磁体成“八”字型安装于整个离合器的一侧，这种摆放方式有利于磁场分布，增强了吸引衔铁的效果。
附图说明
图1是电磁离合器处于吸合状态时的剖视图。
图2是电磁离合器处于制动状态时的剖视图。
图3是间隙Z的局部放大图。
图4是电磁离合器皮带轮和衔铁的部装图。
图5是图4的侧视图。
图6是电磁离合器转子的结构示意图。
图7是永磁体支撑架安装于槽盘的结构示意图。
图8是电磁离合器永磁组件部装图。
图9是电磁离合器永磁组件的组装图。
图10是电磁离合器永磁组件的俯视图。
具体实施方式
通过下面对优选实施例的描述，将更加有助于公众理解本发明，但不能也不应当将申请人所给出的具体的实施例视为对本发明技术方案的限制，任何对部件或技术特征的定义进行改变和/或对整体结构作形式的而非实质的变换都应视为本发明的技术方案所限定的保护范围。
如图1至图3所示，本发明的电磁离合器包括槽盘3，安装在槽盘3内的线圈绕组4，槽盘3为安装线圈绕组4提供空间，为永磁体支撑架6、永磁体7和永磁极19提供固定位置，并使整个离合器固定于设备之上。线圈绕组4的作用是通电后产生电磁力，在电磁力的作用下吸引衔铁16与转子8贴合，断电后电磁力消失，衔铁16与转子8分离。永磁体支撑架6安装在槽盘3壳体上，永磁体7安装在支撑架6上并与永磁极19通过铆钉铆接。皮带轮13与槽盘3之间通过中心轴10联接，中心轴10与转子8为紧配合，中心轴10两端分别与皮带轮内安装轴承11和槽盘内安装轴承2配合。衔铁16的作用是在线圈绕组通电的时候被电磁力吸引与转子8贴合在一起从而带动皮带轮13转动，在线圈绕组4断电的时候与永磁极19贴合起制动作用，转子8停止转动并同时使皮带轮停止转动。中心轴10的作用是与设备传动轴17配合一起转动，从而让整个转子8处于转动状态。压套12安装于皮带轮13的轴承11上并通过螺栓5与设备传动轴17螺纹联接，与线圈绕组4联接的电气接插件1伸出槽盘3端面。转子8与中心轴10一起转动，称为转子组件。
如图1至图3并结合图4和图5所示，衔铁16与皮带轮13之间通过片簧15连接在一起，片簧15两端与皮带轮13和衔铁16通过铆钉14和铆钉9连接，片簧15安装在皮带轮13和衔铁16之间，两端与皮带轮13和衔铁16之间通过铆钉连接固定，在图4中三个片簧15a、15b和15c呈等边三角形分布，这样的连接方式就使得皮带轮13和衔铁16之间无相对转动，由于片簧15最主要的作用是产生弹力，所以衔铁16和片簧15之间的相对运动为轴向运动。
如图1至图3并结合图6至图10所示，永磁体支撑架6，永磁体7，永磁极19合称为永磁组件，永磁体7放置在托盘18中。支撑架6安装在槽盘的一侧并与槽盘一体装配，托盘18内放置有永磁体7，两块永磁体按照极性相反的方式分别嵌合在每个托盘内，两块永磁体相对于槽盘形成θ角度永磁组件产生电磁力，θ角度为锐角。在线圈绕组断电的时候，协助片簧15共同作用将衔铁16拉回，其次是衔铁16与永磁极19接触后，摩擦力和电磁力共同作用来起制动作用，将衔铁从转动的状态变为静止的状态。中心轴10与设备传动轴17通过螺栓5并紧，与传动轴17一起转动，在线圈绕组4未通电的情况之下，中心轴10转动，中心轴10与皮带轮13之间是通过轴承11配合在一起的，所以当中心轴10转动的时候，转子8和衔铁16之间没有接触，皮带轮13不会转动。衔铁16和皮带轮13之间通过片簧15连接固定，无相对运动，衔铁16与转子8之间有着间隙Z，当线圈组件4通电产生磁场，磁场穿过转子8的长条槽，直接作用于衔铁16上。线圈绕组4电磁力克服片簧力15和永磁体7的磁力吸引衔铁16向转子8靠进，当衔铁16与转子8的端面接触后，间隙Z消失，转子组件本身与传动轴17一起转动，现在衔铁16与转子8接触与转子组件一起转动，从而带动皮带轮13转动。当要停止皮带轮13转动时，线圈绕组4断电，安装于衔铁16和皮带轮13之间的片簧15拉动衔铁16复位，与此同时永磁体7磁力拉动衔铁16与片簧15一起作用，衔铁16与永磁极19接触摩擦停止转动。
综上所述，在电磁离合器在整个运行过程中，皮带轮13的转动是依靠槽盘3中的电磁力作用于衔铁16，将衔铁16与转子8吸合并接触从而一起转动。当线圈绕组4断电时，片簧15和永磁体7共同作用将衔铁拉回，与永磁极19接触并制动，皮带轮13停止转动。
当然，本发明还可以有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可以根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种电磁离合器，该电磁离合器的槽盘中安装有线圈绕组，与线圈绕组联接的电气接插件伸出槽盘端面，皮带轮与槽盘之间通过中心轴联接，中心轴与转子为紧配合，中心轴两端分别与皮带轮内安装轴承和槽盘内安装轴承配合，衔铁与皮带轮之间通过片簧联接在一起，片簧两端与皮带轮和衔铁通过铆钉联接，压套安装在皮带轮的轴承上并通过螺栓与设备传动轴螺纹联接，其特征在于，一支撑架安装在槽盘的一侧并与槽盘一体装配，支撑架背向槽盘的一侧上设置有两块托盘，两块永磁体按照极性相反的方式分别嵌合在每个托盘内，两块L型永磁极的长臂分别与所述托盘和所述永磁体贴合并用螺丝紧固住，L型永磁极的短臂面向衔铁的方向。
2.根据权利要求1所述的电磁离合器，其特征在于，所述转子上加工有若干圈圆环形长条槽，所述圆环形长条槽在其圆周上存在隔断并且围绕转子的圆心呈放射状分布在转子上。
3.根据权利要求1所述的电磁离合器，其特征在于，所述衔铁上加工有若干圈圆环形长条槽，所述圆环形长条槽在其圆周上存在隔断并且围绕衔铁的圆心呈放射状分布在衔铁上。
4.根据权利要求1所述的电磁离合器，其特征在于，所述两块放置于支撑架托盘内并与永磁极贴合的两块永磁体呈“八”字型放置。
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