CN109361306B - 一种筒式永磁联轴器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种筒式永磁联轴器，包括设置在负载转轴上的第一套筒、设置在电机转轴上的第二套筒，在第一套筒和第二套筒上分别设有能相互产生作用力和扭矩的第一永磁托盘和第二永磁托盘，第一永磁托盘和第二永磁托盘呈套筒式设置，第一永磁托盘和第二永磁托盘中均设有永磁体，且第一永磁托盘和第二永磁托盘的永磁体之间在径向方向的单边间隙为2‑12mm，第一永磁托盘上的相邻两个永磁体的磁极相反设置，且第二永磁托盘上永磁体设置的方式与第一永磁托盘的完全相同，第一永磁托盘沿其宽度方向的一端设有第一迷宫槽，第二永磁托盘上设有与第一迷宫槽相对应的第二迷宫槽。

Description

一种筒式永磁联轴器

技术领域

本发明涉及筒式永磁联轴器，具体的说是一种筒式永磁联轴器。

背景技术

现有的工业生产中，电机与负载的连接方式大多采用硬性连接的联轴器，刚性连接的问题在于，对于安装精度要求高，并且电机与负载之间会相互影响，会产生较大的轴向和径向力施加于轴承，容易产生振动，对电机和负载带来巨大的危害，明显降低设备的可靠性和使用寿命，增加维护成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术的缺点，提出一种筒式永磁联轴器，不仅能够将负载与电机机械隔离，无机械接触传递作用力和转矩，能够避免共振，而且噪音小，对使用环境的要求极低，使用寿命长，扭矩大，使用范围广。

本技术方案具体公开了筒式永磁联轴器，包括设置在负载转轴上的第一套筒、设置在电机转轴上的第二套筒，在第一套筒和第二套筒上分别设有能相互产生作用力和扭矩的第一永磁托盘和第二永磁托盘，第一永磁托盘和第二永磁托盘呈套筒式设置，第一永磁托盘和第二永磁托盘中均设有永磁体，且第一永磁托盘和第二永磁托盘的永磁体之间在径向方向的单边间隙为2-12mm，第一永磁托盘上的相邻两个永磁体的磁极相反设置，且第二永磁托盘上永磁体设置的方式与第一永磁托盘的完全相同，第一永磁托盘沿其宽度方向的一端设有第一迷宫槽，第二永磁托盘上设有与第一迷宫槽相对应的第二迷宫槽；

在第一套筒上沿其圆周方向设有第一定位孔，第二套筒上设有与第一定位孔对应的环形孔，第一定位孔中穿设有定位轴，定位轴远离第一定位孔穿过环形孔，定位轴能够在环形孔沿圆周方向移动的距离为L，相邻两个永磁体之间的中心线的距离为M，且L=（M/2）+T, T为数值，且T=0.5-5mm。

本技术方案中通过永磁体之间的吸力作为转动扭矩，并且由于第一永磁托盘和第二永磁托盘相对位于的M/2的距离时，永磁体之间产生很强扭矩，从而使第一永磁托盘和第二永磁托盘同步转动，这样第一永磁托盘和第二永磁托盘之间没有硬性连接，能够降低设备振动，由于没有转速差，设备本身无发热量，效率高，并且传递的扭矩大，设备使用寿命长，维护简单，并且设置的第一迷宫槽、第二迷宫槽能够将外部的金属粉尘隔离，避免异物进入设备内部造成破坏和影响动平衡；

并且本技术方案中还设置了定位轴及对应的环形孔，且定位轴一端能够在环形孔中沿圆周方向移动的距离为L，由于负载与电机之间的在刚启动过程中存在一定的转速差，当第一永磁托盘和第二永磁托盘上的永磁体对应的磁极为相同时，则会造成排斥的问题，进而造成震动，由于在安装过程中存在安装误差，震动会导致永磁体的安装间隙增大，从而对永磁体的使用寿命造成损害，严重影响到设备的安全性和可靠性，设置定位轴能够将该问题彻底解决，在启动的一瞬间，通过定位轴带动第一永磁托盘和第二永磁托盘转动，同时在极短的时间内，永磁体之间通过自适应的关系，第一永磁托盘和第二永磁托盘相互错开一定的角度，并保持在能够产生最大扭矩的位置，此时第一永磁托盘和第二永磁托盘转动依靠的是永磁体之间的扭矩，从而定位轴不在传递扭矩，T=1-5mm，这样能够确保定位轴在第一永磁托盘和第二永磁托盘相对转动的过程中，有足够的缓冲间隙，避免定位轴与环形孔长期贴合，在正常运转过程中，定位轴与环形孔不接触，若定位轴上套设有尼龙套，则尼龙套也不与环形孔接触；通过这种启动方式，能够解决启动时设备震动的问题，对永磁体起到一定的保护作用，增加设备的使用寿命。

进一步限定的技术方案

前述的筒式永磁联轴器，第一永磁托盘包括与第一套筒连接的第一连接板，在第一连接板上设有用于安装永磁体的第一磁座，在第一磁座的两端分别设有第一迷宫板、第一固定板，在第一迷宫板、第一固定板之间设有与永磁体一一对应的磁体固定板，磁体固定板通过螺钉与第一连接板固定。

前述的筒式永磁联轴器，第二永磁托盘包括与第二套筒连接的第二连接板，在第二连接板上设有用于安装永磁体的第二磁座，在第二磁座的两端分别设有第二迷宫板、第二固定板，在第二迷宫板、第二固定板之间设有与永磁体一一对应的磁体固定板，磁体固定板通过螺钉与第二连接板固定。

前述的筒式永磁联轴器，在第一套筒和第二套筒上设有定位装置，定位装置包括分别螺纹连接在第一套筒、第二套筒上定位螺栓，且两个定位螺栓的一端相互贴合，通过设置定位装置能够将永磁体之间的有效面积最大化，方便安装和对中，确保设备的转矩最大，保证了第一永磁托盘和第二永磁托盘之间轴向间距。

前述的筒式永磁联轴器，在定位轴位于环形孔中设有尼龙套以及与定位轴螺纹连接的锁紧螺母，尼龙套与环形孔在径向方向有间隙0.1-0.5mm，当第一永磁托盘和第二永磁托盘相对位于的M/2的距离时，转矩最大，尼龙套不与环形孔接触，同时能够确保在安装过程中永磁体之间不吸合，提高安装效率和安装精度，方便运输。

本发明的有益效果：

本技术方案中通过永磁体之间的相互作用力产生转矩，并且由于第一永磁托盘和第二永磁托盘相对位于的M/2的距离时，转矩最大，从而使第一永磁托盘和第二永磁托盘同步转动，这样第一永磁托盘和第二永磁托盘之间没有机械接触，能够降低设备振动，由于没有转速差，设备本身无发热量，效率高，并且传递的扭矩大，设备使用寿命长，维护简单，并且设置的第一迷宫槽、第二迷宫槽能够将外部的金属粉尘隔离，避免异物进入设备内部造成破坏和影响动平衡；

并且本技术方案中还设置了定位轴及对应的环形孔，且定位轴一端能够在环形孔中沿圆周方向移动的距离为L，由于负载与电机之间的在刚启动过程中存在一定的转速差，当第一永磁托盘和第二永磁托盘上的永磁体对应的磁极为相同时，则会造成排斥的问题，进而造成震动，由于在安装过程中存在安装误差，震动会导致永磁体的安装间隙增大，从而对永磁体的使用寿命造成损害，严重影响到设备的安全性和可靠性，设置定位轴能够将该问题彻底解决，在启动的一瞬间，通过定位轴带动第一永磁托盘和第二永磁托盘转动，同时在极短的时间内，永磁体之间通过自适应的关系，第一永磁托盘和第二永磁托盘相互错开一定的角度，并保持在能够产生最大扭矩的位置，此时第一永磁托盘和第二永磁托盘转动依靠的是永磁体之间的扭矩，从而定位轴不在传递扭矩，T=0.5-5mm，这样能够确保定位轴在第一永磁托盘和第二永磁托盘相对转动的过程中，有足够的缓冲间隙，避免定位轴与环形孔长期贴合，在正常运转过程中，定位轴与环形孔不接触，若定位轴上套设有尼龙套，则尼龙套也不与环形孔接触；通过这种启动方式，能够解决启动时设备震动的问题，对永磁体起到一定的保护作用，增加设备的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为图1中A-A的剖视图；

图3为图1中B-B的剖视图；

图4为图2中C的局部放大示意图；

图5为图3中D的局部放大示意图；

图6为图1中E的局部放大示意图；

图7为永磁体磁极分布示意以及磁体相互排斥和自适应后永磁体的位置示意图；

图8为图2中F的局部放大示意图；

其中：1-第一套筒，2-第二套筒，3-锁紧螺母，4-永磁体，5-第一永磁托盘，6-第二永磁托盘，7-第一迷宫槽，8-第二迷宫槽，9-第一定位孔，10-环形孔，11-定位轴，12-定位螺栓，13-尼龙套，501-第一连接板，502-第一磁座，503-第一迷宫板，504-第一固定板，505-磁体固定板，601-第二连接板，602-第二磁座，603-第二迷宫板，604-第二固定板。

具体实施方式

下面对本发明做进一步的详细说明，

实施例1

本实施例提供的一种筒式永磁联轴器，包括设置在负载转轴上的第一套筒1、设置在电机转轴上的第二套筒2，在第一套筒1和第二套筒2上分别设有相互产生作用力和扭矩的第一永磁托盘5和第二永磁托盘6，第一永磁托盘5和第二永磁托盘6呈套筒式设置，第一永磁托盘5和第二永磁托盘6中均设有永磁体4，且第一永磁托盘5和第二永磁托盘6的永磁体4之间在径向方向的单边间隙为8mm，第一永磁托盘5上的相邻两个永磁体4的磁极相反设置，且第二永磁托盘6上永磁体4设置的方式与第一永磁托盘5的完全相同，第一永磁托盘5沿其宽度方向的一端设有第一迷宫槽7，第二永磁托盘6上设有与第一迷宫槽7相对应的第二迷宫槽8；

在第一套筒1上沿其圆周方向设有第一定位孔9，第二套筒2上设有与第一定位孔9对应的环形孔10，第一定位孔9中穿设有定位轴11，定位轴11远离第一定位孔9穿过环形孔10，定位轴11能够在环形孔10沿圆周方向移动的距离为L，相邻两个永磁体4之间的中心线的距离为M，且L=M/2+T, T为数值，且T=2mm。

第一永磁托盘5包括与第一套筒1连接的第一连接板501，在第一连接板501上设有用于安装永磁体4的第一磁座502，在第一磁座502的两端分别设有第一迷宫板503、第一固定板504，在第一迷宫板503、第一固定板504之间设有与永磁体4一一对应的磁体固定板505，磁体固定板505通过螺钉与第一连接板501固定。

第二永磁托盘6包括与第二套筒2连接的第二连接板601，在第二连接板601上设有用于安装永磁体4的第二磁座602，在第二磁座602的两端分别设有第二迷宫板603、第二固定板604，在第二迷宫板603、第二固定板604之间设有与永磁体4一一对应的磁体固定板505，磁体固定板505通过螺钉与第二连接板601固定。

在第一套筒1和第二套筒2上设有定位装置，定位装置包括分别螺纹连接在第一套筒1、第二套筒2上定位螺栓12，且两个定位螺栓12的一端相互贴合；在定位轴11位于环形孔10中设有尼龙套13以及与定位轴11螺纹连接的锁紧螺母3，尼龙套13与环形孔10在径向方向有间隙0.2mm。

本实施例的工作过程：先将第一套筒和第二套筒安装在负载和电机轴上，然后将定位轴安装在第一套筒上，安装的过程中先将定位螺栓12安装在第一、第二套筒上，然后将定位轴及尼龙套安装上，并且通过螺母固定尼龙套，然后再将定位螺栓取出即可。

本实施例不仅能够将负载与电机相对隔离，能够避免共振，而且噪音小，对使用环境的要求极低，使用寿命长，扭矩大，使用范围广。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (5)

1.一种筒式永磁联轴器，包括设置在负载转轴上的第一套筒（1）、设置在电机转轴上的第二套筒（2），其特征在于：在所述第一套筒（1）和第二套筒（2）上分别设有能相互产生作用力和扭矩的第一永磁托盘（5）和第二永磁托盘（6），所述第一永磁托盘（5）和第二永磁托盘（6）呈套筒式设置，所述第一永磁托盘（5）和第二永磁托盘（6）中均设有永磁体（4），且第一永磁托盘（5）和第二永磁托盘（6）的永磁体（4）之间在径向方向的单边间隙为2-12mm，所述第一永磁托盘（5）上的相邻两个永磁体（4）的磁极相反设置，且所述第二永磁托盘（6）上永磁体（4）设置的方式与第一永磁托盘（5）的完全相同，所述第一永磁托盘（5）沿其宽度方向的一端设有第一迷宫槽（7），所述第二永磁托盘（6）上设有与第一迷宫槽（7）相对应的第二迷宫槽（8）；

在所述第一套筒（1）上沿其圆周方向设有第一定位孔（9），所述第二套筒（2）上设有与第一定位孔（9）对应的环形孔（10），所述第一定位孔（9）中穿设有定位轴（11），所述定位轴（11）远离第一定位孔（9）穿过环形孔（10），所述定位轴（11）能够在环形孔（10）沿圆周方向移动的距离为L，相邻两个永磁体（4）之间的中心线的距离为M，且L=（M/2）+T,所述T为数值，且T=0.5-5mm。

2.根据权利要求1所述的筒式永磁联轴器，其特征在于：所述第一永磁托盘（5）包括与第一套筒（1）连接的第一连接板（501），在所述第一连接板（501）上设有用于安装永磁体（4）的第一磁座（502），在所述第一磁座（502）的两端分别设有第一迷宫板（503）、第一固定板（504），在所述第一迷宫板（503）、第一固定板（504）之间设有与永磁体（4）一一对应的磁体固定板（505），所述磁体固定板（505）通过螺钉与第一连接板（501）固定。

3.根据权利要求1所述的筒式永磁联轴器，其特征在于：所述第二永磁托盘（6）包括与第二套筒（2）连接的第二连接板（601），在所述第二连接板（601）上设有用于安装永磁体（4）的第二磁座（602），在所述第二磁座（602）的两端分别设有第二迷宫板（603）、第二固定板（604），在所述第二迷宫板（603）、第二固定板（604）之间设有与永磁体（4）一一对应的磁体固定板（505），所述磁体固定板（505）通过螺钉与第二连接板（601）固定。

4.根据权利要求1所述的筒式永磁联轴器，其特征在于：在所述第一套筒（1）和第二套筒（2）上设有定位装置，所述定位装置包括分别螺纹连接在第一套筒（1）、第二套筒（2）上定位螺栓（12），且两个定位螺栓（12）的一端相互贴合。

5.根据权利要求1所述的筒式永磁联轴器，其特征在于：在所述定位轴（11）位于环形孔（10）中设有尼龙套（13）以及与定位轴（11）螺纹连接的锁紧螺母（3），所述尼龙套（13）与环形孔（10）在径向方向有间隙0.1-0.5mm。