CN105896926A - 901型回转支承盘式磁力耦合器 - Google Patents

Abstract

901型回转支承盘式磁力耦合器可划归动力传动、节能减排、动设备、磁力驱动领域，其利用回转支承隔断磁耦转子高速旋转的影响，可手动调速或电动调速，齿轮齿条同步机构保证两对称侧磁块固定盘组件同步反向运动，分为三种类型：风冷和液冷901A型回转支承盘式磁力耦合器(FT901A、YT901A系列)、风冷和液冷901B型回转支承盘式磁力耦合器(FT901B、YT901B系列)、风冷和液冷901C型回转支承盘式磁力耦合器(FT901C、YT901C系列)。本发明为动设备的调速节能找到了一种经济可行的方法。

Description

901型回转支承盘式磁力耦合器

技术领域

动力传动、节能减排、动设备、磁力驱动。

背景技术

从人类利用地磁驱动发明罗盘开始，磁场能量的利用研究便一直没有停止过。伴随着现代磁学理论的发展，磁力驱动产品在工业中的应用便层出不穷，磁力泵、磁力轴承、磁力耦合器、磁力齿轮等等。限于磁性材料的制约，磁力驱动技术发展缓慢，直到1983年，中国发明了高性能永磁材料钕铁硼，磁力驱动产品才得到快速发展应用。

磁力耦合器从磁力泵等磁力驱动产品中独立出来作为单独的分支发展以来，出现了形形色色的产品，但都局限于结构方面的原因，只能局限于中小功率、中小扭矩区间的动设备动力传动应用中，而且价格昂贵。像火电厂的一次风机(6000KW，1496r/min)、二次风机(4550KW，1495r/min)、碎煤机(1200KW，490r/min)和钢厂、矿场的大型风机等动设备，现有技术和产品都无法满足实际应用需求。

节能减排是目前迫切需求。动设备节能，目前比较高效的有变频调速节能和沟槽凸轮机构调速磁力耦合器调速节能。变频器使用寿命较短，环境适应能力差，占地空间大，维护需求高，高压变频器故障率则更高，可靠性差。目前已进行应用的沟槽凸轮机构调速磁耦(筒式和盘式)因结构原因应用范围有限，且价格昂贵。液冷沟槽凸轮机构调速盘式磁耦只能勉强应用到2500KW以下中等转速的动设备中，风冷沟槽凸轮机构调速盘式磁耦只能勉强应用到350KW以下中等转速的动设备中。筒式磁耦则更差，液冷调速产品只能勉强应用到800KW以下中等转速的动设备中，且安全可靠性不高。

发明内容

本发明重在找到一种盘式磁耦调速的技术方法，伴随着这种技术方法而引伸出三种类型901型回转支承盘式磁力耦合器——风冷和液冷901A型回转支承盘式磁力耦合器(FT901A、YT901A系列)、风冷和液冷901B型回转支承盘式磁力耦合器(FT901B、YT901B系列)、风冷和液冷901C型回转支承盘式磁力耦合器(FT901C、YT901C系列)。

901型回转支承盘式磁力耦合器可直接手动调速，A、B、C三种子类型为电动调速的三种方案，以便远程控制。

附图说明

图1为风冷901型回转支承盘式磁力耦合器(FT901系列)，液冷901型回转支承盘式磁力耦合器(YT901系列)加装外壳，冷却液通过外壳上管道进出，强制液冷。图1中，为使图面清晰，省略了一组杠杆同步机构的投影，且保留的一组杠杆投影没有剖视。

901型回转支承盘式磁力耦合器，都包含如下几个部分：图中标号1和5为感应盘组件，2和4为磁块固定盘组件，6为回转支承，20为右齿条，23为左齿条，22为齿轮，18为中心传动轴，27为法兰轴套。

磁耦转动时，由回转支承隔断磁耦转子高速旋转的影响。当调速时，手动或电动驱动滑动筒11沿轴向滑动，带动与回转支承直接联结的磁块固定盘组件沿轴向移动，从而改变磁块固定盘组件和感应盘组件之间的距离(磁场耦合间隙)，以达到调速节能的目的(磁场耦合间隙的变化，将导致磁耦内外转子转差的变化，也就是输入输出转速的变化)，齿轮齿条同步机构保证两对称侧磁块固定盘组件同步反向运动。

图2所示为A-A剖视，清楚表达出了动力传动的方式——半轴，同时示出了磁块的分布情况。

图3为风冷901A型回转支承盘式磁力耦合器(FT901A系列)的结构方案，利用齿轮齿条驱动机构使旋转运动变成直线滑动，带动磁块固定盘组件沿中心传动轴滑动，可手动或电动调速。图3中将齿条17固定在滑动筒11上，以驱动滑动筒。

图4为风冷901B型回转支承盘式磁力耦合器(FT901B系列)的结构方案，利用滚珠丝杠驱动机构使旋转运动变成直线滑动，带动磁块固定盘组件沿中心传动轴滑动，可手动或电动调速。图4中将丝杠螺母40和滑动筒11做成同体，以丝杠41转动，丝杠螺母40移动的方式驱动滑动筒11。也可采用以丝杠螺母转动，丝杠移动的方法(将丝杠和滑动筒11做成同体)。

图5为风冷901C型回转支承盘式磁力耦合器(FT901C系列)的结构方案，利用沟槽凸轮驱动机构使旋转运动变成直线滑动，带动磁块固定盘组件沿中心传动轴滑动，可手动或电动调速。图5中将凸轮沟槽置于滑动筒11上，将滚子固定在滚子固定轴51上。也可将滚子固定在滑动筒11上，将凸轮沟槽置于对应零件上。

图6所示为FT901A系列磁耦取下内部两端支承轴承的结构示意，传动轴之间联接采用胀套，其它系列也可这样做，但这种方案仅可用在低载情况和轴窜很微小的情况，原因如下：感应盘组件1和5由螺栓联结组成外转子，磁块固定盘组件2和4等由中心传动轴连接组成内转子，内外转子互不接触，但由于装配时很难保证感应盘组件与磁块固定盘组件的平行度，所以会对电机中心轴轴承支承处和负载传动轴轴承支承处造成交变应力(磁场耦合附加弯矩的作用)，以致于轴过度磨损失效。此外，轴窜的影响会造成不稳定运转，严重时会造成事故。总的来说，此种方案要慎用。

图7、图8所示为感应盘，盘面上分布有凸起叶片，以助散热。未知设备旋向时，可选用图7所示形状，如已知设备旋向，可选用图8所示的流线形状，以增加散热量并减小扰流噪声。在散热量足够时，感应盘使用平盘即可，去除凸起叶片，以简化制造工艺。

具体实施方式

901型回转支承盘式磁力耦合器所包含的各组成零部件，现代工业制造技术均可加工制造。滚珠丝杠、回转支承、磁块、轴承、齿轮、齿条均可由专业厂商配套生产，其它零部件机加工、模具成形、焊接即可。

901型回转支承盘式磁力耦合器作为一种动设备，其成品要想成功应用，必须具备以下两个条件：(1)功率标定——建立完备的测试台架(各功率扭矩区间)，以完成系列化产品的标定。(2)动平衡检测——旋转设备必须达到相关标准规定的动平衡要求，以达到必要的安全可靠性。

Claims (10)

1.风冷901型回转支承盘式磁力耦合器(FT901系列)的结构方案——其特征是利用回转支承隔断磁耦转子高速旋转的影响，利用齿轮齿条同步机构保证两对称侧磁块固定盘同步反向运动，内、外转子利用轴承支承定位。

2.风冷901A型回转支承盘式磁力耦合器(FT901A系列)的结构方案——其特征是利用回转支承隔断磁耦转子高速旋转的影响，利用齿轮齿条同步机构保证两对称侧磁块固定盘同步反向运动，内、外转子利用轴承支承定位，利用齿轮齿条驱动机构进行驱动调速。

3.风冷901B型回转支承盘式磁力耦合器(FT901B系列)的结构方案——其特征是利用回转支承隔断磁耦转子高速旋转的影响，利用齿轮齿条同步机构保证两对称侧磁块固定盘同步反向运动，内、外转子利用轴承支承定位，利用滚珠丝杠驱动机构进行驱动调速。

4.风冷901C型回转支承盘式磁力耦合器(FT901C系列)的结构方案——其特征是利用回转支承隔断磁耦转子高速旋转的影响，利用齿轮齿条同步机构保证两对称侧磁块固定盘同步反向运动，内、外转子利用轴承支承定位，利沟槽凸轮驱动机构进行驱动调速。

5.各系列(FT901系列、FT901A系列、FT901B系列、FT901C系列)去除内、外转子之间定位支承轴承的结构方案。

6.根据权利要求1、权利要求2、权利要求3、权利要求4、权利要求5所述的901型回转支承盘式磁力耦合器，其特征是使用回转支承的技术方法——利用回转支承隔断磁耦转子高速旋转的影响，保证调速驱动机构不受磁耦高速旋转的影响，可以推动或拉动磁耦内转子中一侧磁块固定盘组件沿轴向滑动，从而改变磁块固定盘与感应盘之间的距离(磁场耦合间隙)，达到调速节能的目的。

7.根据权利要求1、权利要求2、权利要求3、权利要求4、权利要求5所述的901型回转支承盘式磁力耦合器，其特征是使用齿轮齿条同步机构的技术方法——利用齿轮齿条同步机构保证两侧的磁块固定盘组件同步反向运动。

8.根据权利要求2所述的901A型回转支承盘式磁力耦合器，其特征是使用齿轮齿条驱动机构的技术方法——利用齿轮齿条驱动机构使旋转运动变成直线滑动，带动磁块固定盘沿中心传动轴滑动。

9.根据权利要求3所述的901B型回转支承盘式磁力耦合器，其特征是使用滚珠丝杠驱动机构的技术方法——利用滚珠丝杠驱动机构使旋转运动变成直线滑动，带动磁块固定盘沿中心传动轴滑动。

10.根据权利要求4所述的901C型回转支承盘式磁力耦合器，其特征是使用沟槽凸轮驱动机构的技术方法——利用沟槽凸轮驱动机构使旋转运动变成直线滑动，带动磁块固定盘沿中心传动轴滑动。