CN109067141A - 具有过载保护功能的非接触径向磁力联轴器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及旋转机械技术领域，具体而言为动力传递中轴系之间的连接装置，尤其涉及一种利用径向分布磁体的磁力来传递动力控制轴系运动的非接触式联轴器。本发明方法，包括：主动轴、主动轴联轴器、从动轴和从动轴联轴器；主动轴联轴器安装于主动轴上；从动轴联轴器安装于从动轴上；其特征在于：主动轴侧联轴器上安装有主动轴侧磁体；从动轴侧联轴器上安装有从动轴侧磁体。主动轴侧磁体等间距固定于主动轴侧联轴器上。从动轴侧磁体等间距固定于从动轴侧联轴器上。本发明的技术方案解决了现有技术中的易发生碰撞、摩擦，导致能量的损失增大；易发生轴向窜动，而导致的危险事故等一系列问题。

Description

具有过载保护功能的非接触径向磁力联轴器

技术领域

本发明涉及旋转机械技术领域，具体而言为动力传递中轴系之间的连接装置，尤其涉及一种利用径向分布磁体的磁力来传递动力控制轴系运动的非接触式联轴器。

背景技术

大多数旋转机械由驱动部件和被驱动部件组成，中间通过各种联轴器的连接来传递扭矩，现在工业上一般是通过直接的刚性连接。表现的形式有几种：滑块联轴器、波纹管联轴器、膜片型联轴器、刚性联轴器、梅花联轴器等。这种连接将主动轴和从动轴通过直接接触连接在一起，主动轴带动从动轴运动。这种连接方式对于主从动轴之间的对中提出了苛刻的要求，使得安装调试难度较大和周期较长；同时直接连接还会导致两者之间的碰磨，增加能量的损失，严重的时候还会出现轴向窜动，进而导致危险事故的发生。亦有发明人提出磁力联轴器，但以往的发明是在主从动联轴器周向嵌套分布磁体，达到利用磁力隔离主从动联轴器的目的，但该类联轴器不具备扭矩过载保护功能，故性能还需要完善。

针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的具有过载保护功能的非接触径向磁力联轴器，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。

发明内容

根据上述现有技术中存在的安装调试难度较大和周期较长；因主从、动轴之间出现的碰撞、摩擦，而增加能量的损失，以及严重时出现的轴向窜动而导致的危险事故等技术问题，而提供一种具有过载保护功能的非接触径向磁力联轴器。本发明主要利用径向分布磁体的磁力来传递动力控制轴系运动的非接触式联轴器，从而起到避免碰磨，减少能量损失；同时也避免接触，直接将动力传递给从动轴，使得轴系可以持续转动。

本发明采用的技术手段如下：

一种具有过载保护功能的非接触径向磁力联轴器，包括：主动轴、主动轴联轴器、从动轴和从动轴联轴器；主动轴联轴器安装于主动轴上；从动轴联轴器安装于从动轴上；其特征在于：主动轴侧联轴器上安装有主动轴侧磁体；从动轴侧联轴器上安装有从动轴侧磁体。

进一步地，主动轴侧磁体等间距固定于主动轴侧联轴器上。

进一步地，从动轴侧磁体等间距固定于从动轴侧联轴器上。

进一步地，主动轴侧磁体和从动轴侧磁体安装于同一轴向位置，但在径向方向预留一定的间隙，以适应轴系不对中冗余的需求。

进一步地，主动轴侧磁体和从动轴侧磁体之间的磁力沿周向分力会形成一定驱动扭矩，从而将动力从主动轴传递到从动轴，可通过设计不同磁体径向间隙、磁体磁性方向或磁性强度等来控制最大扭矩，进而调整最大驱动扭矩，达到扭矩过载保护目的。

运行时，主动轴在外部装置带动的情况下朝某一方向转动起来，从动轴通过安装保持与主动轴在同一轴心位置处，但不直接接触。首先启动主动轴，使其转动起来，主动轴侧联轴器和主动轴侧磁体跟随主动轴开始旋转；从动轴侧磁体在磁力作用下随主动轴侧磁体转动，从而带动从动轴联轴器和从动轴旋转，达到动力传递的目的；此外，主动轴侧磁体和从动轴侧磁体之间的磁力在圆周方向分力为一定值，这就决定了从动轴的最大驱动扭矩为一定值，通过设计不同的磁极方向、主动轴侧磁体3和从动轴侧磁体6之间的径向间隙或磁体的磁性强度来控制最大驱动扭矩，进而达到联轴器扭矩过载保护的目的。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明提供的具有过载保护功能的非接触径向磁力联轴器，通过磁力来传递动力，避免了碰磨，减少能量的损失；

2、本发明提供的具有过载保护功能的非接触径向磁力联轴器，通过磁力来传递动力，避免接触，直接将动力传递给从动轴，使得轴系可以持续转动；

3、本发明提供的具有过载保护功能的非接触径向磁力联轴器，通过磁力来传递动力，具备过载保护的作用。

综上，应用本发明的技术方案解决了现有技术中的易发生碰撞、摩擦，导致能量的损失增大；易发生轴向窜动，而导致的危险事故等一系列问题。

附图说明

显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的装配结构示意图；

图2为本发明的装配结构剖视图；

图3为本发明主动轴侧磁体和从动轴侧磁体的磁极布置关系图1；

图4为本发明主动轴侧磁体和从动轴侧磁体的磁极布置关系图2；

图5为本发明主动轴侧磁体和从动轴侧磁体的磁极布置关系图3；

图6为本发明主动轴侧磁体和从动轴侧磁体的磁极布置关系图4；

图7为本发明主动轴侧磁体和从动轴侧磁体的磁极布置关系图5；

图8为本发明主动轴侧磁体和从动轴侧磁体的磁极布置关系图6；

图9为本发明主动轴侧磁体和从动轴侧磁体的磁极布置关系图7；

图10为本发明主动轴侧磁体和从动轴侧磁体的磁极布置关系图8；

图11为本发明主动轴侧磁体和从动轴侧磁体的磁极布置关系图9；

图12为本发明主动轴侧磁体和从动轴侧磁体的磁极布置关系图10；

图13为本发明主动轴侧磁体和从动轴侧磁体的磁极布置关系图11；

图14为本发明主动轴侧磁体和从动轴侧磁体的磁极布置关系图12；

图15为本发明主动轴侧磁体和从动轴侧磁体的磁极布置关系图13；

图16为本发明主动轴侧磁体和从动轴侧磁体的磁极布置关系图14；

图17为本发明主动轴侧磁体和从动轴侧磁体的磁极布置关系图15；

图18为本发明主动轴侧磁体和从动轴侧磁体的磁极布置关系图16；

图中：1、主动轴2、主动轴联轴器3、主动轴侧磁体4、从动轴联轴器5、从动轴6、从动轴侧磁体。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以用其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1、2所示，本发明提供了一种具有过载保护功能的非接触径向磁力联轴器，包括主动轴1、主动轴联轴器2、从动轴5和从动轴联轴器4；主动轴联轴器2安装于主动轴1上；从动轴联轴器4安装于从动轴5上；其特征在于：主动轴侧联轴器2上安装有主动轴侧磁体3；从动轴侧联轴器4上安装有从动轴侧磁体6。

主动轴侧磁体3等间距固定于主动轴侧联轴器2上。

从动轴侧磁体6等间距固定于从动轴侧联轴器4上。

如图3-18所示，主动轴侧磁体3和从动轴侧磁体6的磁极分布为其中的任意一种。

主动轴侧磁体3和从动轴侧磁体6安装于同一轴向位置，但在径向方向预留一定的间隙，以适应轴系不对中冗余的需求。

主动轴侧磁体3和从动轴侧磁体6之间的磁力沿周向分力会形成一定驱动扭矩，从而将动力从主动轴1传递到从动轴5，可通过设计不同磁体径向间隙、磁体磁性方向或磁性强度等来控制最大扭矩，进而调整最大驱动扭矩，达到扭矩过载保护目的。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种具有过载保护功能的非接触径向磁力联轴器，包括主动轴(1)、主动轴联轴器(2)、从动轴(5)和从动轴联轴器(4)；主动轴联轴器(2)安装于主动轴(1)上；从动轴联轴器(4)安装于从动轴(5)上；其特征在于：

所述的主动轴侧联轴器(2)上安装有主动轴侧磁体(3)；

所述的从动轴侧联轴器(4)上安装有从动轴侧磁体(6)。

2.根据权利要求1所述的具有过载保护功能的非接触径向磁力联轴器，其特征在于，所述的主动轴侧磁体(3)等间距固定于主动轴侧联轴器(2)上。

3.根据权利要求1所述的具有过载保护功能的非接触径向磁力联轴器，其特征在于，所述的从动轴侧磁体(6)等间距固定于从动轴侧联轴器(4)上。

4.根据权利要求1所述的具有过载保护功能的非接触径向磁力联轴器，其特征在于，所述的主动轴侧磁体(3)和从动轴侧磁体(6)安装于同一轴向位置，但在径向方向预留一定的间隙，以适应轴系不对中冗余的需求。

5.根据权利要求4所述的具有过载保护功能的非接触径向磁力联轴器，其特征在于，所述的主动轴侧磁体(3)和从动轴侧磁体(6)之间的磁力沿周向分力会形成一定驱动扭矩，从而将动力从主动轴(1)传递到从动轴(5)，可通过设计不同磁体径向间隙、磁体磁性方向或磁性强度等来控制最大扭矩，进而调整最大驱动扭矩，达到扭矩过载保护目的。