CN108023450B - 一种具有对称间距调节机构的联轴器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有对称间距调节机构的联轴器，其中对称间距调节机构结构简单，控制方便，只需驱动双向丝杆套筒旋转即可实现气隙间距的调节，根据工况的不同，由负载端检测到的信号为准，由控制算法来调节两盘空气间隙的大小，易实现闭环控制，实现节能的目的；通过驱动双向丝杆套筒旋转调节永磁转子盘一和永磁转子盘二实现气隙间距同步对称式调节，调节的精度与一致性较高；对称间距调节机构结构外移至与永磁转子盘分离，使得联轴器的性能更加可靠，增大了永磁转子盘的可利用面积，更容易实现动力平衡；输出轴为浮动式结构，与现有技术中输出轴为轴向固定式结构相比，其灵活性更好，调节气隙间距的灵敏度更高。

Description

一种具有对称间距调节机构的联轴器

技术领域

本发明涉及磁涡流联轴器技术领域，具体涉及一种具有对称间距调节机构的联轴器。

背景技术

联轴器广泛应用在各种机械上，用来联接两根轴使其一同旋转，从而将运动从电动机传递到负载上。传统的联轴器主要包括机械式联轴器和液力式联轴器，机械式联轴器通过主动轴与从动轴的接触式联结来传递扭矩，在制造、装配、润滑和密封上均有一定的要求。液力式联轴器的调速范围有限，高速转差约5％-10％，低速转差损耗大，最高可达额定功率的30％以上，精度低、线性度差、响应慢，启动电流大，装置大，不适合改造，容易漏液、维护复杂、费用大，不能满足提高装置整体自动化水平的需要。永磁涡流式联轴器无需机械连接即可实现扭矩传递，和传统的联轴器相比，具有节能效果好，安装便捷，寿命长，易于维护，可实现过载保护等特点。

目前市场上存在着多种较为成熟的磁涡流联轴器产品，如标准型永磁涡流柔性传动联轴器、经济型永磁涡流柔性传动联轴器、限矩型永磁涡流柔性传动联轴器和延迟型永磁涡流柔性传动联轴器等。但这些现有产品依然存在一些不足，如导体盘发热量较大，高速回转时精度较低等。

对于双盘式磁涡流联轴器而言，通常包括相对固定设置的第一导磁盘和第二导磁盘，位于第一导磁盘和第二导磁盘之间的第一永磁转子盘和第二永磁转子盘，其中第一导磁盘与输入轴固定连接，第二导磁盘与输出轴(主轴)连接。为了调整联轴器的传递功率和主轴的转速，需要调节第一永磁转子盘相对第一导磁盘之间的间隙和第二永磁转子盘相对第二导磁盘之间的间隙。目前常见的间隙调整方式，通常为主轴的轴向位置固定，其中第一永磁转子盘和第二永磁转子盘相对于主轴轴向移动连接，径向固定连接，即同时调整第一永磁转子盘和第二永磁转子盘在主轴上的轴向位置。该种调节方式的缺陷在于，同时调整第一永磁转子盘和第二永磁转子盘的同步性精度有待提升，且间隙调节机构的结构复杂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是解决现有技术中双盘式磁涡流联轴器的间隙调节机构复杂且调整第一永磁转子盘和第二永磁转子盘相向运动的同步性精度较低的技术缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：具有对称间距调节机构的联轴器，至少包括：

输入轴法兰；

导磁转子背板一，所述导磁转子背板一与输入轴法兰固定连接，所述导磁转子背板一远离输入轴法兰的一侧设有导磁环一；

导磁转子背板二，所述导磁转子背板二与导磁转子背板一相对设置且相互固定连接，所述导磁转子背板二面向导磁转子背板一的一侧设有与导磁环一相对应的导磁环二；

输出轴，所述输出轴的输入端位于导磁环一与导磁环二之间，所述输出轴的输出端位于导磁转子背板二远离输入轴法兰的一侧；所述输出轴的输入端上设有永磁转子盘一和永磁转子盘二，靠近导磁转子背板一一侧的永磁转子盘一与输入端的轴端固定连接，靠近导磁转子背板二一侧的永磁转子盘二与输出轴轴向活动连接；

对称间距调节机构，所述对称间距调节机构包括双向丝杆套筒、分别与双向丝杆套筒螺纹连接的丝杆螺母一和丝杆螺母二，所述丝杆螺母一旋向与丝杆螺母二的旋向相反；所述丝杆螺母一与永磁转子盘二轴向固定连接，所述丝杆螺母一与输出轴旋转活动连接；所述丝杆螺母二与输出轴轴向固定连接，圆周方向旋转活动连接；

轴端法兰螺母，所述轴端法兰螺母与输出轴的输出端轴向活动连接，径向固定连接。

一种优选的实施例，所述丝杆螺母一与永磁转子盘二之间设有花键法兰螺母，所述花键法兰螺母的内圈与输出轴之间花键连接，所述花键法兰螺母的一端与永磁转子盘二固定连接，所述花键法兰螺母的另一端与丝杆螺母一轴向固定连接并在花键法兰螺母的外壁与丝杆螺母一的内壁之间设有轴承。

一种优选的实施例，所述花键法兰螺母的外壁上设有轴承安装段，所述轴承安装段靠近永磁转子盘二的一侧设有定位台阶一，所述轴承安装段的自由端连接有锁紧螺母；所述丝杆螺母一的内壁靠近锁止螺母的一侧设有定位台阶二，

一种优选的实施例，所述丝杆螺母二与输出轴之间设有轴承，所述输出轴上设有轴承安装部，所述轴承安装部靠近输出端的一侧设有轴承定位台阶一，所述丝杆螺母二的内圈远离输出轴输出端的一侧设有轴承定位台阶二。

一种优选的实施例，还包括导向轴安装基座和至少一个导向轴，所述导向轴安装基座固定设置，所述双向丝杆套筒靠近输出轴的输出端一侧与导向轴安装基座转动密封连接，所述导向轴的一端与导向轴安装基座固定连接，导向轴的另一端分别穿过丝杆螺母二和丝杆螺母一，且所述丝杆螺母二和丝杆螺母一分别和导向轴轴向活动连接。

一种优选的实施例，所述导向轴安装基座与双向丝杆套筒之间还设有耐磨套。

一种优选的实施例，所述导向轴安装基座靠近输出轴输出端的一侧还设有导向轴加强基座，所述导向轴加强基座与导向轴固定连接。

一种优选的实施例，所述双向丝杆套筒靠近输出轴输入端的一侧设有密封端盖，所述密封端盖与双向丝杆套筒固定连接，所述密封端盖的内圈与丝杆螺母一的外圈转动密封连接。

一种优选的实施例，所述丝杆螺母一靠近输出轴输入端的一侧设有密封盖，所述密封盖与丝杆螺母一固定连接，所述密封盖的内圈与花键法兰螺母的外圈转动密封连接。

本发明的双盘式可调节能型磁涡流联轴器，输入端法兰连接输入驱动，轴端法兰螺母连接负载，通过驱动双向丝杆套筒旋转调节永磁转子盘一和永磁转子盘二相互同步靠近或同步远离，与现有技术相比，具有以下技术优势：

(1)双向丝杆套筒旋转过程中，由于旋向相反的丝杆螺母一和丝杆螺母二的作用，永磁转子盘一和永磁转子盘二呈对称式同步靠近或同步远离，使得导磁环一与永磁转子盘一之间的间隙、导磁环二与永磁转子盘二之间的气隙间距同步调节，调节的精度与一致性较高；

(2)由双向四杆套筒与旋向相反的丝杆螺母一和丝杆螺母二构成的对称间距调节机构结构简单，控制方便，只需驱动双向丝杆套筒旋转即可实现气隙间距的调节，根据工况的不同，由负载端检测到的信号为准，由控制算法来调节两盘空气间隙的大小，易实现闭环控制，实现节能的目的；

(3)对称间距调节机构结构外移至与永磁转子盘分离，使得联轴器的性能更加可靠，增大了永磁转子盘的可利用面积，更容易实现动力平衡；

(4)轴端法兰螺母连接负载，轴端法兰与输出轴之间为轴向活动连接，在双向丝杆套筒旋转过程中，丝杆螺母二驱动输出轴相对轴端法兰螺母轴向移动，即输出轴为浮动式结构，与现有技术中输出轴为轴向固定式结构相比，其灵活性更好，调节气隙间距的灵敏度更高。

附图说明

图1为本实施例双盘式可调节能型磁涡流联轴器的剖视结构示意图；

图2为图1中A部的局部放大示意图；

图3为本实施例中花键法兰螺母的结构示意图；

图4为图1中B部的局部放大示意图。

具体实施方式

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

如图1所示，本实施例的一种具有对称间距调节机构的联轴器，至少包括输入轴法兰100、导磁转子背板一200、导磁转子背板二210、输出轴300、对称间距调节机构以及轴端法兰螺母700。其中输入轴法兰100端用于连接输入驱动，例如电机的输出轴。轴端法兰螺母700端用于连接负载，通过本实施例的具有对称间距调节机构的联轴器将输入驱动的旋转动力传递至负载。

本实施例中，磁转子背板一200与输入轴法兰100固定连接，所述导磁转子背板二,210与导磁转子背板一200相对设置且通过连接套筒250相互固定连接。其中所述导磁转子背板一200远离输入轴法兰100的一侧设有导磁环一230，导磁转子背板,210面向导磁转子背板一200的一侧设有与导磁环一230相对应的导磁环二240。作为优选，导磁环一230和导磁环二240为铜环，当然，其他可以实现导磁的材质也可用于导磁环一230和导磁环二240。

本实施例中，输出轴300的输入端位于导磁环一230与导磁环二240之间，输出轴的输出端位于导磁转子背板二210远离输入轴法兰100的一侧。其中输出轴300的输入端上设有永磁转子盘一400和永磁转子盘二410，靠近导磁转子背板一200一侧的永磁转子盘一400与输出轴300输入端的轴端固定连接，靠近导磁转子背板二240一侧的永磁转子盘二410与输出轴300轴向活动连接，且径向可以传递动力。

作为本实施例最大的改进之处，其中对称间距调节机构远离永磁转子盘设置。该对称间距调节机构包括双向丝杆套筒500、分别与双向丝杆套筒500螺纹连接的丝杆螺母一600和丝杆螺母二610，其中丝杆螺母一600旋向与丝杆螺母二610的旋向相反。双向丝杆套筒500的外圈连接有旋转驱动机构，作为优选，在本实施例中，双向丝杆套筒500的外圈固定连接有齿轮530，通过驱动结构与该齿轮530匹配实现驱动双向丝杆套筒500旋转。

进一步的，本实施例中，丝杆螺母一600与永磁转子盘二410轴向固定连接，与输出轴旋转活动连接。一种优选的连接方式，如图1-3所示，丝杆螺母一600与永磁转子盘二410之间设有花键法兰螺母310。其中花键法兰螺母310的内圈设有内花键317，与输出轴300之间花键连接。花键法兰螺母310包括本体311，本体311的一端设有连接法兰312，该连接法兰312与永磁转子盘二410固定连接，另一端与丝杆螺母一600轴向固定连接并在花键法兰螺母310的外壁与丝杆螺母一600的内壁之间设有轴承340。

一种优选的轴承安装方式，其中花键法兰螺母310的本体311的外壁上设有轴承安装段313，该轴承安装段313靠近永磁转子盘二410的一侧设有定位台阶一314，轴承安装段的自由端设有卡槽315和外螺纹316，丝杆螺母一600的内壁设有定位台阶二601。其中轴承340套设于轴承安装段313上，内圈的一侧靠紧定位台阶一314，内圈的另一侧与位于卡槽315中的卡环320接触，并由旋紧在外螺纹316上的锁止螺母330锁定。轴承340的外圈靠紧锁止螺母的一侧与定位台阶二601靠紧，外圈的另一侧与密封盖350接触，从而实现轴承的固定以及将丝杆螺母一的轴向运动传递至花键法兰螺母。其中密封盖350与丝杆螺母一600固定连接，密封盖350的内圈与花键法兰螺母310的外圈转动密封连接。

一种优选的实施例，双向丝杆套筒500靠近输出轴300输入端的一侧设有密封端盖540，该密封端盖540与双向丝杆套筒500固定连接，该密封端盖540的内圈与丝杆螺母一600的外圈转动密封连接。

一种优选的实施例，丝杆螺母二610与输出轴300轴向固定连接，圆周方向旋转活动连接。一种优选的连接方式，如图4所示，丝杆螺母二610与输出轴300之间设有轴承340，输出轴300上设有轴承安装部，该轴承安装部靠近输出端的一侧设有轴承定位台阶一301，所述丝杆螺母二610的内圈远离输出轴输出端的一侧设有轴承定位台阶二611。其中轴承340的一端通过轴承定位台阶一301实现定位，内圈的另一侧通过卡环320和锁止螺母330定位。轴承外圈的一侧通过轴承定位台阶二611实现定位，轴承外圈的另一侧通过限位端盖350实现限位。其中限位端盖350与丝杆螺母二610的端部固定连接。

一种优选的实施例，轴端法兰螺母700与输出轴300的输出端通过花键联接实现轴向活动连接、径向固定连接的连接方式。

一种优选的实施例，本实施例的具有对称间距调节机构的联轴器还包括导向轴安装基座800和至少一个导向轴810，作为优选，导向轴810的数量为三个，在圆周方向上均匀分布。其中导向轴安装基座800固定设置，双向丝杆套筒500靠近输出轴300的输出端一侧与导向轴安装基座800转动密封连接，导向轴810的一端与导向轴安装基座800固定连接，导向轴810的另一端分别穿过丝杆螺母二610和丝杆螺母一600，且所述丝杆螺母二610和丝杆螺母一600分别和导向轴810轴向活动连接。该连接结构的目的在于，在双向丝杆套筒旋转的过程中，使丝杆螺母一和丝杆螺母二只能轴向移动运动，而不能做旋转运动，从而实现高精度调节气隙间距的目的。

一种优选的实施例，导向轴安装基座800与双向丝杆套筒500之间还设有耐磨套830，作为优选，耐磨套830为耐磨铜套，当然也可选用其他材质。

一种优选的实施例，导向轴安装基座800靠近输出轴300输出端的一侧还设有导向轴加强基座820，该导向轴加强基座820与导向轴810固定连接。

本实施例的具有对称间距调节机构的联轴器调节气隙间距的原理如下，在双向丝杆套筒旋转过程中，丝杆螺母一驱动永磁转子盘二沿输出轴的轴向移动，实现永磁转子盘二与导磁环二之间的气隙间距调节；由于输出轴为浮动式连接，丝杆螺母二则驱动输出轴轴向移动，进而由输出轴带动永磁转子盘一轴向移动，实现永磁转子盘一与导磁环一之间的气隙间距调节。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有对称间距调节机构的联轴器，其特征在于，至少包括：

输入轴法兰；

导磁转子背板一，所述导磁转子背板一与输入轴法兰固定连接，所述导磁转子背板一远离输入轴法兰的一侧设有导磁环一；

导磁转子背板二，所述导磁转子背板二与导磁转子背板一相对设置且相互固定连接，所述导磁转子背板二面向导磁转子背板一的一侧设有与导磁环一相对应的导磁环二；

输出轴，所述输出轴的输入端位于导磁环一与导磁环二之间，所述输出轴的输出端位于导磁转子背板二远离输入轴法兰的一侧；所述输出轴的输入端上设有永磁转子盘一和永磁转子盘二，靠近导磁转子背板一一侧的永磁转子盘一与输入端的轴端固定连接，靠近导磁转子背板二一侧的永磁转子盘二与输出轴轴向活动连接；

对称间距调节机构，所述对称间距调节机构包括双向丝杆套筒、分别与双向丝杆套筒螺纹连接的丝杆螺母一和丝杆螺母二，所述丝杆螺母一旋向与丝杆螺母二的旋向相反；所述丝杆螺母一与永磁转子盘二轴向固定连接，所述丝杆螺母一与输出轴旋转活动连接；所述丝杆螺母二与输出轴轴向固定连接，圆周方向旋转活动连接；

轴端法兰螺母，所述轴端法兰螺母与输出轴的输出端轴向活动连接，径向固定连接。

2.按照权利要求1所述的联轴器，其特征在于，所述丝杆螺母一与永磁转子盘二之间设有花键法兰螺母，所述花键法兰螺母的内圈与输出轴之间花键连接，所述花键法兰螺母的一端与永磁转子盘二固定连接，所述花键法兰螺母的另一端与丝杆螺母一轴向固定连接并在花键法兰螺母的外壁与丝杆螺母一的内壁之间设有轴承。

3.按照权利要求2所述的联轴器，其特征在于，所述花键法兰螺母的外壁上设有轴承安装段，所述轴承安装段靠近永磁转子盘二的一侧设有定位台阶一，所述轴承安装段的自由端连接有锁紧螺母；所述丝杆螺母一的内壁靠近锁止螺母的一侧设有定位台阶二。

4.按照权利要求1所述的联轴器，其特征在于，所述丝杆螺母二与输出轴之间设有轴承，所述输出轴上设有轴承安装部，所述轴承安装部靠近输出端的一侧设有轴承定位台阶一，所述丝杆螺母二的内圈远离输出轴输出端的一侧设有轴承定位台阶二。

5.按照权利要求1-4任一项所述的联轴器，其特征在于，还包括导向轴安装基座和至少一个导向轴，所述导向轴安装基座固定设置，所述双向丝杆套筒靠近输出轴的输出端一侧与导向轴安装基座转动密封连接，所述导向轴的一端与导向轴安装基座固定连接，导向轴的另一端分别穿过丝杆螺母二和丝杆螺母一，且所述丝杆螺母二和丝杆螺母一分别和导向轴轴向活动连接。

6.按照权利要求5所述的联轴器，其特征在于，所述导向轴安装基座与双向丝杆套筒之间还设有耐磨套。

7.按照权利要求5所述的联轴器，其特征在于，所述导向轴安装基座靠近输出轴输出端的一侧还设有导向轴加强基座，所述导向轴加强基座与导向轴固定连接。

8.按照权利要求1-4或6-7任一项所述的联轴器，其特征在于，所述双向丝杆套筒靠近输出轴输入端的一侧设有密封端盖，所述密封端盖与双向丝杆套筒固定连接，所述密封端盖的内圈与丝杆螺母一的外圈转动密封连接。

9.按照权利要求1-4或6-7任一项所述的联轴器，其特征在于，所述丝杆螺母一靠近输出轴输入端的一侧设有密封盖，所述密封盖与丝杆螺母一固定连接，所述密封盖的内圈与花键法兰螺母的外圈转动密封连接。

10.按照权利要求1-4或6-7任一项所述的联轴器，其特征在于，所述双向丝杆套筒的外圈连接有旋转驱动机构。

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