CN106100286B - 磁涡流安全调速耦合器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了磁涡流安全调速耦合器，解决了现有技术中当负载过载或卡死时，磁体容易被退磁，降低产品寿命甚至导致产品报废的问题。本发明包括电机连接轴（12），设置在电机连接轴（12）上的外转子（3），与外转子（3）相匹配的内转子（7），设置在内转子（7）上的从动轴（1），其特征在于，所述内转子（7）通过从动法兰（9）与从动轴（1）连接；所述从动法兰（9）与从动轴（1）固定连接，所述从动法兰（9）通过弧形安全销（10）与内转子（7）连接。本发明具有提高磁体磁场有效利用率，实现简易调速功能，具有过载安全保护作用，具有轴系偏差的补偿及阻尼、调谐特性等优点。

Description

磁涡流安全调速耦合器

技术领域

本发明涉及一种耦合器，具体涉及磁涡流安全调速耦合器。

背景技术

目前，市场上的磁涡流耦合器分平面型传动器和同轴（或圆筒）型传动器。

平面型传动器，由于其结构特征和工作原理，安装时对两个轴的同轴度要求不高。

而对于同轴型传动器而言，主从动转子之间有一定的气隙，气隙越小，磁体磁场的有效利用越高，但对安装质量的要求也越高，反之气隙越大，磁体磁场的有效利用越差，安装要求低。因此，设计时，可以通过调整气隙半径的大小，来得到所需传动器的扭矩。但在气隙不变的情况下，也可通过增加耦合磁体的轴向长度（即耦合面积）来增加扭矩。

由于主从动法兰为分体式，气隙的控制由现场工人的安装质量决定，又由于现场安装工人对产品结构认识不清或工作责任心不足等情况，导致主从动法兰安装找正不到位，从而导致产品无法正常使用或产品寿命短等缺陷。同时，当负载过载或卡死时，磁体容易被退磁，降低产品寿命甚至导致产品报废。

发明内容

本发明主要解决了现有技术中当负载过载或卡死时，磁体容易被退磁，降低产品寿命甚至导致产品报废的问题，提供一种解决上述问题的磁涡流安全调速耦合器。

本发明通过下述技术方案实现：

磁涡流安全调速耦合器，包括电机连接轴，设置在电机连接轴上的外转子，与外转子相匹配的内转子，设置在内转子上的从动轴；所述内转子通过从动法兰与从动轴连接；所述从动法兰与从动轴固定连接，所述从动法兰通过弧形安全销与内转子连接。

在日常工作中，设备传动难免存在异常，在工作机出现卡死或过载的情况时，即当负载超过弧形安全销最大允许扭矩时，弧形安全销被剪断，从而使主从动法兰相互脱开，主动端（即电机和磁耦合部位）仍可继续自由旋转，保护电机不被烧毁及磁体退磁现象。故障排除后，仅需更换一套弧形安全销即可立刻恢复正常生产，操作简单，维护方便，维护时间短等优势特点，大大延长产品的使用寿命。

同时，本发明采用弧形安全销联接的方式不仅仅具有上述过载安全保护作用，还可以补偿轴系偏差，达到减振降噪、防冲击的效果，而且安装精度要求更低，安装操作更简便。

进一步，所述内转子上固定有套接在从动法兰上的柱销圈，所述弧形安全销位于柱销圈与从动法兰之间。

作为一种优选地具体实现方案，所述从动法兰上设置有外凸齿，所述柱销圈上设置有内凸齿，该弧形安全销的一端卡接在外凸齿上，相对的另一端则卡接在内凸齿上。

进一步，所述弧形安全销呈弧形结构，且该弧形安全销采用非金属材质构成。因为弧形安全销为非金属材质，从而保护主从动法兰基体不被磨损，经长时间运转后，仅需更换弧形安全销即可，成本低廉，维护方便。

优选地，所述弧形安全销由尼龙材质构成。该材质不仅仅能满足自我保护的目的，还具有优良的韧性、自润滑性、耐磨性、耐化学腐蚀性、气体透过性、及耐油性、无毒等优点，非常适于本发明弧形安全销的要求。

进一步，所述电机连接轴上设置有延伸到从动轴位置处的延伸段，该内转子上设置有与延伸段平行的平行段，该平行段与延伸段之间通过角接触球轴承连接。

本发明通过优化内转子、电机连接轴，以及通过角接触球轴承的设置，有效使内转子与外转子在不影响相互作用的情况下连接为一体，既能保证本身的结构需求，还能有效避免安装时赵正不到位的情况。

现场安装找正不到位导致的情况和后果如下：

①法兰平行但不对中，法兰偏向一边甚至接触，导致气隙过小，另一边气隙反而过大，出现涡流不均，单边受力的现象，进而极大地影响使用效果和寿命；

②角不对中，安装角度误差大于2°以上，甚至出现接触或干涉现象，该现象会导致损坏磁体或铜圈；

③法兰轴向间隙过大或过小，影响磁体有效利用面积，进而导致工作扭矩不足，影响效果。

因而，通过本发明的结构设置，保证了安装时内转子与外转子上铜圈与磁体之间的气隙，大大提高磁体磁场有效利用率，规避现场安装质量影响，排除安装存在的不稳定因素，效果十分显著。

更进一步，所述延伸段上还设置有与其螺纹连接的齿轮位移套，所述外转子上设置有贯穿该外转子并驱动齿轮位移套旋转的齿轮旋转轴；所述角接触球轴承通过齿轮位移套与延伸段连接。

通过旋转齿轮旋转轴即可有效实现齿轮位移套的旋转，因齿轮位移套与延伸段螺纹连接，因而可以实现齿轮位移套与延伸段之间的相对位移，又因角接触球轴承固定在齿轮位移套上，因而可通过齿轮位移套的移动而带动内转子移动，进而调节内转子与外转子上铜圈与磁体之间的耦合面积，进而实现简易调速功能。

再进一步地，所述齿轮旋转轴上设置有锁紧螺母。

作为优选地具体实现方案，本发明中所述齿轮位移套包括螺纹套接在延伸段上的移动套，以及设置在移动套上邻近电机连接轴一端的外齿盘；所述齿轮旋转轴包括贯穿外转子的连轴，以及设置在连轴端部与外齿盘啮合的驱动轴。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明具有过载安全保护作用，即当工作机出现卡死或过载的情况时，弧形安全销剪断，保护电机不被烧毁和磁体不被退磁，延长产品寿命；

2、本发明具有轴系偏差的补偿及阻尼、调谐特性，即弧形安全销的弹性联接方式可以补偿轴系偏差、减振降噪、防冲击、安装精度要求低；

3、本发明能提高磁体磁场有效利用率，即将内转子和外转子上的磁耦合部位一体化，即在生产现场调试好气隙，无需受现场安装质量影响；减小并固定磁体与铜圈间的气隙，大大提高磁体磁场有效利用率；

4、本发明具有简易调速功能：通过调节主动法兰上的小齿轮，调整磁体与铜圈间的耦合面积，实现简易调速功能。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的剖面结构示意图。

图2为本发明的分解结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-从动轴，2-锁紧螺母，3-外转子，4-齿轮轴，5-齿轮位移套，6-角接触球轴承，7-内转子，8-柱销圈，9-从动法兰，10-弧形安全销，11-安全销挡圈，12-电机连接轴。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

磁涡流安全调速耦合器，包括电机连接轴12、外转子3、内转子7、从动轴1。电机连接轴12与外转子3固为一体，内转子7与从动轴1固为一体。外转子3与内转子7上分别设置铜圈或磁体，即当外转子3上为铜圈时，内转子7上为磁体；当外转子3上为磁体时，内转子7上为铜圈。铜圈与磁体之间存在气隙。

本实施例中优化了内转子7与从动轴1之间的结构，具体设置如下：

该内转子7上固定柱销圈8，从动法兰9一端连接在从动轴1上，另一端设置在柱销圈8位置处。从动法兰9与柱销圈8之间设置有弧形安全销10，该弧形安全销10整体呈弧形结构，且该结构由非金属材质构成。

从动法兰9位于柱销圈8位置处的一端上设置有外凸齿，该柱销圈8上设置有内凸齿，该外凸齿和内凸齿均位于柱销圈8与从动法兰9之间的位置上，该弧形安全销10的一端卡接在从动法兰9的外凸齿上，弧形安全销10的另一端则卡接在柱销圈8的内凸齿上。

该从动法兰9上还设置有安全销挡圈11，该安全销挡圈11用于防止弧形安全销10脱出从动法兰9和柱销圈8之间。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中的弧形安全销10由尼龙材质构成。

实施例3

本实施例与实施例1或2的区别在于，为了达到固定铜圈与磁体之间气隙的目的，本实施例中优化了外转子3和内转子7之间的结构，如图1和图2所示，具体设置如下：

该电机连接轴12上设置有延伸到从动轴1位置处的延伸段，该延伸段位于外转子3和内转子7之间，内转子7上设置有与延伸段平行的平行段，该平行段与延伸段之间通过角接触球轴承6连接。

通过上述结构的设置，即可有效保证外转子3和内转子7上铜圈与磁体之间的气隙。

实施例4

本实施例与实施例1的区别在于：本实施例在实施例1的基础上增加了用于调节铜圈与磁体之间耦合面积的调节装置，该调节装置的具体结构如下：

在延伸段上还设置有套接在延伸段上且与延伸段螺纹连接的齿轮位移套5。所述齿轮位移套5包括螺纹套接在延伸段上的移动套，以及设置在移动套上邻近电机连接轴12一端的外齿盘。该外齿盘与移动套一体成型，且外齿盘上设置有啮合齿。

在外转子3上设置有贯穿该外转子3并驱动齿轮位移套5旋转的齿轮旋转轴4。该齿轮旋转轴4包括贯穿外转子3的连轴，设置在连轴上的驱动轴，该驱动轴位于外转子3与内转子7之间的连轴上，该驱动轴上也设置有与外齿盘上的啮合齿啮合的啮合齿，如图2所示。该邻近电机连接轴12一端的连轴上设置有锁紧螺母2，该锁紧螺母2与外转子3之间还设置有弹垫。

本实施例中该角接触球轴承6内侧与齿轮位移套5固定，该角接触球轴承6外侧则与平行段连接，如图1所示。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.磁涡流安全调速耦合器，包括电机连接轴(12)，设置在电机连接轴(12)上的外转子(3)，与外转子(3)相匹配的内转子(7)，设置在内转子(7)上的从动轴(1)，其特征在于，所述内转子(7)通过从动法兰(9)与从动轴(1)连接；所述从动法兰(9)与从动轴(1)固定连接，所述从动法兰(9)通过弧形安全销(10)与内转子(7)连接；

所述从动法兰(9)上设置有用于防止弧形安全销(10)脱出的安全销挡圈(11)；

所述内转子(7)上固定有套接在从动法兰(9)上的柱销圈(8)，所述弧形安全销(10)位于柱销圈(8)与从动法兰(9)之间；

所述从动法兰(9)上设置有外凸齿，所述柱销圈(8)上设置有内凸齿，该弧形安全销(10)的一端卡接在外凸齿上，相对的另一端则卡接在内凸齿上；

所述弧形安全销(10)呈弧形结构，且该弧形安全销(10)采用非金属材质构成。

2.根据权利要求1所述的磁涡流安全调速耦合器，其特征在于，所述弧形安全销(10)由尼龙材质构成。

3.根据权利要求1或2所述的磁涡流安全调速耦合器，其特征在于，所述电机连接轴(12)上设置有延伸到从动轴(1)位置处的延伸段，该内转子(7)上设置有与延伸段平行的平行段，该平行段与延伸段之间通过角接触球轴承(6)连接。

4.根据权利要求3所述的磁涡流安全调速耦合器，其特征在于，所述延伸段上还设置有与其螺纹连接的齿轮位移套(5)，所述外转子(3)上设置有贯穿该外转子(3)并驱动齿轮位移套(5)旋转的齿轮旋转轴(4)；所述角接触球轴承(6)通过齿轮位移套(5)与延伸段连接。

5.根据权利要求4所述的磁涡流安全调速耦合器，其特征在于，所述齿轮旋转轴(4)上设置有锁紧螺母(2)。

6.根据权利要求5所述的磁涡流安全调速耦合器，其特征在于，所述齿轮位移套(5)包括螺纹套接在延伸段上的移动套，以及设置在移动套上邻近电机连接轴(12)一端的外齿盘；所述齿轮旋转轴(4)包括贯穿外转子(3)的连轴，以及设置在连轴端部与外齿盘啮合的驱动轴。