CN108631544A - 防爆低噪音型永磁耦合器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及永磁涡流传动技术领域，尤其涉及一种防爆低噪音型永磁耦合器，其特征是，包括主动轮毂，其为轴套体、钢盘体和外圆套体三部分组成的一体式结构，钢盘体的内侧连接导体盘一；外圆套体与负载端钢盘连接后，在钢盘体与负载端钢盘之间形成向轴线方向开口的半封闭空间；负载端钢盘的内侧连接有导体盘二；负载轮毂，其上包括法兰和套筒；主动轮毂与负载轮毂组合后，磁转子盘置于半封闭空间中。钢盘体和负载端钢盘的外侧设有静音环带。所述静音环带截面为弧形或外宽内窄的梯形。其轴套体、钢盘体和外圆套体还可为组合连接结构，与现有技术相比，本发明的优点是：1）防爆性能好；2）散热和降噪效果好；3）配套各种规格型号的水泵和风机负载。
Description
技术领域
本发明涉及永磁涡流传动技术领域，尤其涉及一种防爆低噪音型永磁耦合器。
背景技术
永磁涡流传动技术是一种通过导体和永磁体来实现电动机和负载间无机械连接下的扭矩传递方案，当导体在永磁体的磁场中移动时，导体内将产生涡流，涡流产生的磁场与永磁体的磁场相互作用，形成扭矩的传递。该技术主要特点有：1、节能效果；2、允许有较大的安装对中误差（最大可为5mm），能简化安装调试过程；3、提高电机的启动能力，减少冲击和振动；4、使用寿命长，并可延长系统中零部件的使用寿命；5、环境友好，不产生电磁谐波。永磁涡流传动技术由于上述优点，在各行各业的电机传动中得到广泛应用。
申请号为2015209021625的中国专利公开了一种“永磁涡流柔性磁力泵”，包括泵头、泵壳、进口管、出口管和电机，泵头出轴与电机输出轴通过连接装置相连，所述连接装置为永磁涡流柔性传动装置，永磁涡流柔性传动装置的输入端与电机输出轴通过键相连接，永磁涡流柔性传动装置的输出端与泵头出轴通过锁紧盘相连接。其永磁涡流柔性传动装置包括主动轮毂、封盘、永磁转子及从动轮毂，所述主动轮毂与封盘连接构成导体转子，两片导体平行且位置相对设于主动轮毂和封盘的内表面上；所述永磁转子与导体转子同轴并设于导体转子中的两片导体之间，永磁转子上设有若干块磁钢，永磁转子与从动轮毂相连接。其不足之处是不具防爆性能，不利于易燃易爆场合的安全生产。另外泵体振动噪声较大，在采用柱销联轴器时，50Hz运转下噪声仍高达118.98dB，希望尽可能降低。
发明内容
本发明提供了一种防爆低噪音型永磁耦合器，采用半封闭盘式永磁涡流耦合结构，提高防爆性能，保证易燃易爆场合的生产安全；同时对耦合器上易产生风阻和噪声的结构加以优化，在保证扭矩传递的前提下，降低负载运转噪声；该永磁耦合器可与水泵、风机等多种负载集成匹配，实现节能降噪的目的。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是这样的：
本发明方案一的防爆低噪音型永磁耦合器，包括：
主动轮毂，其包括轴套体、钢盘体和外圆套体三部分组成的一体式结构，所述钢盘体的内侧连接导体盘一；所述外圆套体与负载端钢盘连接后，在钢盘体与负载端钢盘之间形成向轴线方向开口的半封闭空间；所述负载端钢盘的内侧连接有导体盘二；
负载轮毂，其上包括用于连接磁转子盘的法兰，以及与负载轴相匹配的套筒；所述磁转子盘，其上沿圆周方向均匀设置有多块磁钢，相邻磁钢表面的磁极相反，所述磁钢表面与导体盘相对；主动轮毂与负载轮毂组合后，所述磁转子盘置于所述半封闭空间中；
所述主动轮毂用于接收电动机的旋转动力，所述负载轮毂用与负载轴相连接。
所述钢盘体和负载端钢盘的外侧面分别设有下凹的静音环带。
所述静音环带的截面为弧形或外宽内窄的梯形。
所述钢盘体和/或外圆套体上设有沿圆周方向均匀分布的呼吸孔，所述呼吸孔使所述半封闭空间与外界相连通。
所述静音环带上设有环形散热翅片，所述环形散热翅片的高度低于静音环带的深度。
所述环形散热翅片截面为矩形、梯形、半圆形、三角形中的一种或一种以上的组合。
所述环形散热翅片的分布数量为1~10周。
本发明方案二的防爆低噪音型永磁耦合器，包括：
主动轮毂，其包括轴套体、钢盘体和外圆套体，所述轴套体与所述钢盘体通过螺栓相连，所述钢盘体与所述外圆套体通过螺栓相连，所述钢盘体的内侧连接导体盘一；所述外圆套体与负载端钢盘相连接，所述负载端钢盘的内侧连接有导体盘二；
负载轮毂，其上包括用于连接磁转子盘的法兰，以及与负载轴相匹配的套筒；所述磁转子盘，其上沿圆周方向均匀设置有多块磁钢，相邻磁钢的磁极相反；
所述主动轮毂用于接收电动机的旋转动力，所述负载轮毂用与负载轴相连接。
所述负载轮毂中的套筒与负载轴通过锁紧盘相连接。
所述负载端钢盘与外圆套体之间设有调节间隙的垫片。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1）采用半封闭盘式永磁涡流耦合结构，避免结构中的高温元件裸露引爆周围场合中的易燃物，提高防爆性能，比如煤气、石油、钢铁、粮食等行业中的易燃易爆气体或粉尘等场合，此特点可保证易燃易爆场合的生产安全；
2）通过对耦合器上易产生风阻和噪声的结构加以优化，比如减少了常规结构中散热器和紧固件等突起物设置，以环形散热翅片取代了翅片式散热片，在保证扭矩传递的前提下，满足了散热和降噪的双重要求；
3）该永磁耦合器结构紧凑、转动惯量小，可与各种水泵和风机负载高度集成匹配，开发成各种规格型号的磁力泵和磁力风机，经实际运行测试，运行噪声最低能下降2 dB，同时节省电能消耗5~30%。
附图说明
图1是本发明实施例一结构示意图；
图2是本发明实施例二结构示意图；
图3是本发明呼吸孔分布实施例示意图；
图4是本发明静音环带实施例示意图；
图5~图6是本发明环形散热翅片形式实施例示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
见图1，是本发明防爆低噪音型永磁耦合器实施例一结构示意图，包括主动轮毂101，其包括轴套体1、钢盘体2和外圆套体3三部分组成的一体式结构，钢盘体2的内侧连接导体盘一4，在负载端钢盘1的内侧连接有导体盘二6，外圆套体3与负载端钢盘5连接后，在钢盘体2与负载端钢盘5之间形成向轴线方向开口的半封闭空间，具有防爆作用。
负载轮毂102，其上包括用于连接磁转子盘7的法兰10，以及与负载轴8相匹配的套筒11，套筒11与负载轴8通过锁紧盘16相连接；磁转子盘7，其上沿圆周方向均匀设置有多块磁钢9，磁钢沿轴向充磁，磁钢与导体盘相对的表面具有磁性，相邻磁钢磁极相反；主动轮毂101与负载轮毂102组合后，磁转子盘7置于半封闭空间中，与导体盘一4和导体盘二6之间均留有间隙；主动轮毂101用于连接电机轴12，接收电动机的旋转动力，负载轮毂102用与负载相连接，实现电机向负载的扭矩传递。负载轮毂中的套筒11与负载轴通过锁紧盘16相连接。负载端钢盘与外圆套体之间设有调节间隙的垫片17。
本发明的工作原理是：主动轮毂101随着电机旋转起来时，导体盘切割磁转子盘的磁场，根据电磁感应定律，在导体盘内产生涡流，涡流产生的感应磁场穿过间隙作用于磁转子盘，产生拖动力矩，驱动负载旋转。
见图2，是本发明防爆低噪音型永磁耦合器实施例二结构示意图，其包括轴套体1、钢盘体2和外圆套体3，轴套体1与钢盘体2由螺栓相连接，钢盘体2与外圆套体3由螺栓相连接，其他同实施例一。
见图3，钢盘体2和/或外圆套体3上设有沿圆周方向均匀分布的呼吸孔13，呼吸孔13使所述半封闭空间与外界相连通，平衡热空气膨胀产生的压力。
见图4，钢盘体2和负载端钢盘5的外侧面分别设有下凹的静音环带14，锐边圆顺。实施中，静音环带14的截面为弧形。根据实际情况，也可以采用外宽内窄的梯形，其目的是减少风阻，降低噪声。
静音环带14底面上设有表面圆滑的环形散热翅片15，环形散热翅片15的截面为矩形、梯形、半圆形、三角形中的一种或一种以上的组合均可。见图5，实施例中环形散热翅片15截面为矩形，环形散热翅片15的高度低于静音环带14的深度，其目的也是减少风阻，降低噪声，同时增加散热面积。环形散热翅片15的数量一般为1~10周，实施例中为3周。
见图6，环形散热翅片15截面为半圆形，当然也可以采用其他形状的组合应用，具体根据散热量和最大外形尺寸的要求选择。
以上所述实施例仅是为详细说明本发明的目的、技术方案和有益效果而选取的具体实例，但不应该限制本发明的保护范围，凡在不违背本发明的精神和原则的前提下，所作的种种修改、等同替换以及改进，均应落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.防爆低噪音型永磁耦合器，其特征在于，包括：
主动轮毂，其包括轴套体、钢盘体和外圆套体三部分组成的一体式结构，所述钢盘体的内侧连接导体盘一；所述外圆套体与负载端钢盘连接后，在钢盘体与负载端钢盘之间形成向轴线方向开口的半封闭空间；所述负载端钢盘的内侧连接有导体盘二；
负载轮毂，其上包括用于连接磁转子盘的法兰，以及与负载轴相匹配的套筒；所述磁转子盘，其上沿圆周方向均匀设置有多块磁钢，相邻磁钢表面的磁极相反，所述磁钢表面与导体盘相对；主动轮毂与负载轮毂组合后，所述磁转子盘置于所述半封闭空间中；
所述主动轮毂用于接收电动机的旋转动力，所述负载轮毂用与负载轴相连接。
2.根据权利要求1所述的防爆低噪音型永磁耦合器，其特征在于，所述钢盘体和负载端钢盘的外侧面分别设有下凹的静音环带。
3.根据权利要求2所述的防爆低噪音型永磁耦合器，其特征在于，所述静音环带的截面为弧形或外宽内窄的梯形。
4.根据权利要求1所述的防爆低噪音型永磁耦合器，其特征在于，所述钢盘体和/或外圆套体上设有沿圆周方向均匀分布的呼吸孔，所述呼吸孔使所述半封闭空间与外界相连通。
5.根据权利要求2所述的防爆低噪音型永磁耦合器，其特征在于，所述静音环带上设有环形散热翅片，所述环形散热翅片的高度低于静音环带的深度。
6.根据权利要求5所述的防爆低噪音型永磁耦合器，其特征在于，所述环形散热翅片截面为矩形、梯形、半圆形、三角形中的一种或一种以上的组合。
7.根据权利要求5所述的防爆低噪音型永磁耦合器，其特征在于，所述环形散热翅片的分布数量为1~10周。
8.防爆低噪音型永磁耦合器，其特征在于，包括：
主动轮毂，其包括轴套体、钢盘体和外圆套体，所述轴套体与所述钢盘体通过螺栓相连，所述钢盘体与所述外圆套体通过螺栓相连，所述钢盘体的内侧连接导体盘一；所述外圆套体与负载端钢盘相连接，所述负载端钢盘的内侧连接有导体盘二；
负载轮毂，其上包括用于连接磁转子盘的法兰，以及与负载轴相匹配的套筒；所述磁转子盘，其上沿圆周方向均匀设置有多块磁钢，相邻磁钢的磁极相反；
所述主动轮毂用于接收电动机的旋转动力，所述负载轮毂用与负载轴相连接。
9.根据权利要求1或8中所述的防爆低噪音型永磁耦合器，其特征在于，所述负载轮毂中的套筒与负载轴通过锁紧盘相连接。
10.根据权利要求1或8中所述的防爆低噪音型永磁耦合器，其特征在于，所述负载端钢盘与外圆套体之间设有调节间隙的垫片。
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