CN109889018B - 一种永磁体单元及径向分布式可调永磁安全联轴器 - Google Patents
一种永磁体单元及径向分布式可调永磁安全联轴器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种径向分布式可调永磁安全联轴器及永磁体单元,联轴器主动盘的上设有导体组件,从动盘的外上设有永磁体组件,永磁体组件由若干个永磁体单元组成,每个永磁体单元上设置离心机构;导体组件与永磁体组件相对转动产生磁场,离心机构在打开状态和收回状态之间切换,调节每个永磁体单元与导体组件之间间隙的大小;永磁体单元包括限位板、磁铁固定架和永磁块;限位板一侧与离心机构连接,另一侧与磁铁固定架连接。本发明通过永磁体单元以径向圆周分布方式排列,保证永磁安全联轴器在运行过程中根据转速对扭力进行调整,提高力矩的均匀性,还能根据实际需求调节软启动率,有效地避免对负载端的传动冲击,提高适用范围,并起到保护作用。
Description
技术领域
本发明涉及联轴器技术领域,尤其是一种永磁体单元及径向分布式可调永磁安全联轴器。
背景技术
联轴器是联接两轴或轴和回转件,在传递运动和动力(转矩)过程中一同回转而不脱开的一种装置,在传递过程中不改变转动方向和转矩的大小。永磁联轴器是通过永磁体的磁力将原动机与工作机联接起来的一种新型联轴器,由两个相互间无机械连接的转子组成,分别是主动转子连接电机转轴,从动转子连接负载轴,主动转子是装有导体组件,被动转子是装有稀土永磁体,利用稀土永磁体与导体之间的相互运动,在铜导体组件上面产生涡流,而涡流建立了磁场。所以在主动转子转动时,由于磁场的作用,会带动被动转子随着转动,从而实现机械能量的传送。
现有的永磁联轴器,主要是采用轴向端面对轴向端面的传动方式。这种传动方式存在着:随着传递扭矩增加径向占用空间增大、传递力矩受限、尤其在运行中,所传递的扭力以及速度通常为一固定值,无法满足使用需求。其次,还有一些采用径向传动方式的联轴器,但目前市场上现有的径向传动方式的联轴器结构复杂,可调性也较局限。
依此,本领域技术人员急需提供一种径向分布式可调永磁安全联轴器,不仅能在运行过程中根据转速对扭力进行调整,保证力矩的均匀性,还能根据实际需求调节软启动率,有效地避免对负载端的传动冲击。
发明内容
本发明的目的是为解决以上问题提供一种永磁体单元及径向分布式可调永磁安全联轴器及永磁体单元,通过永磁体单元以径向圆周分布的方式排列,保证永磁安全联轴器能在运行过程中根据转速对扭力进行调整,提高力矩的均匀性,还能根据实际需求调节软启动率,有效地避免对负载端的传动冲击,增加适用范围,更优的是还能再负载端过载或者卡死的情况下急剧降低负载端的扭矩传递,达到对电机的保护。
本发明提供的技术方案如下:
一种径向分布式可调永磁安全联轴器,用于与电机转轴进行连接,所述电机转轴包括输入端和输出端,包括:
一主动盘,所述主动盘套设在所述输入端上,且所述主动盘的内圆周处设有导体组件;
一从动盘,所述从动盘套设在所述输出端上,所述从动盘的外圆周处设有永磁体组件,所述永磁体组件位于所述导体组件内侧,且与所述导体组件之间径向留有间隙;所述永磁体组件由若干个永磁体单元组成,每个所述永磁体单元朝向所述输出端的轴心处可拆卸地设置一离心机构;
当所述电机转轴转动时,所述主动盘带动所述导体组件与所述永磁体组件相对转动产生磁场,在磁场作用下所述离心机构在打开状态和收回状态之间进行切换,调节每个所述永磁体单元与所述导体组件之间所述间隙的大小。
本技术方案中,通过设置的主动盘带动导体组件与永磁体组件相对转动产生磁场,并通过永磁体组件带动从动盘转动,从而实现机械能量的传送。同时通过若干个永磁体单元以径向圆周分布的排列方式进行分布,以及每个永磁体单元朝向转盘的圆心处设置的离心机构。使其永磁安全联轴器在运行过程中在磁场作用下能够利用离心机构在打开状态和收回状态之间进行切换,根据转速对扭力进行调整,从而实现提高力矩的均匀性,还能根据实际需求调节软启动率,有效地避免对负载端的传动冲击,扩大整个永磁安全联轴器的适用范围,增加市场优势。
优选地,所述离心机构包括一安装座,所述安装座的一端与所述永磁体单元连接,所述安装座的另一端转动连接一离心块;
所述离心块呈一L型结构,所述L型结构包括竖杆和横杆,所述竖杆与所述安装座在平行状态和垂直状态下进行切换;
当所述永磁体组件与所述导体组件之间的转速差达到最大值时,所述永磁体组件朝向所述输出轴的轴心方向移动,所述竖杆与所述安装座成垂直状态;
当所述永磁体组件与所述导体组件之间的转速差达到最小值时,所述永磁体组件背向所述输出轴的轴心方向移动,所述竖杆与所述安装座成平行状态。
本技术方案中,通过离心机构的巧妙设置,使其离心机构中的离心块中的竖杆与安装座在平行状态和垂直状态下进行切换;从而能够有效地调节永磁体组件与导体组件之间的间隙。从而满足在运行过程中可根据转速对扭力实现自动调整,整个结构简单,运行稳定。
优选地,所述竖杆与所述横杆的连接处通过一连接销与所述安装座进行转动连接,且所述连接销上套设一弹性件。
本技术方案中,在L型结构的竖杆与横杆的连接处通过一连接销进行连接,保证离心块与安装座的连接稳定性,还能实现不同状态下的状态切换。同时通过连接销上套设的一弹性件,使其当永磁体组件与导体组件之间的转速差达到最大值时,排斥力远远大于吸引力。巨大的排斥力把永磁体组件推开,此时L型结构的竖杆与安装座成垂直状态,永磁体组件向电机转轴输出轴的轴心方向移动,导致永磁体组件与导体组件之间的间隙从最小间隙增加到软启动需要的间隙后,最终被离心块所限定。随着永磁体组件的转速继续增大,永磁体组件与导体组件之间的转速差逐步减少,两者之间的吸引力会逐步增大,超过排斥力。而吸引力逐渐把永磁体组件从软启动状态的间隙拉回到启动前的初始状态的最小间隙。永磁体组件的转速继续增大,直到到达正常传递扭矩的工作状态,此时,离心块在弹性件的弹力作用下回复至正常运行状态,即竖杆与安装座成水平状态。
优选地,所述从动盘包括一基本盘和一加固圈;
所述基本盘朝向所述加固圈的一侧表面上设置若干个力矩传递块,每个所述力矩传递块均卡设在相邻两个所述永磁体单元之间。
本技术方案中,将转盘设置成由一基本盘和一加固圈构成,同时在基本盘靠近朝向加固圈的一侧表面上设置若干个力矩传递块,目的是利用力矩传递块将输入端的转动力快速地传递至输出端,且保证主动轮和从动盘传动时的稳定性。
进一步优选地,所述力矩传递块朝向所述加固圈的端面上设置若干个连接孔,所述连接孔用于与所述加固圈进行连接。
本技术方案中,通过在力矩传递块朝向加固圈的端面上设置若干个连接孔,目的是利用设置的连接孔通过螺栓或螺钉直接贯穿加固圈后进行连接,从而保证加固圈与基本盘的连接稳定性,避免快速转动过程中发生脱落现象。
优选地,所述基本盘朝向所述加固圈的一侧表面上还设置一支撑柱,所述支撑柱为至所述基本盘朝向所述加固圈的一侧表面凸出一定距离得到;
当所述永磁体组件与所述导体组件之间的转速差达到最大值时,所述永磁体组件朝向所述输出端的轴心方向移动,所述离心机构与所述支撑柱的外表面成面面接触。
本技术方案中,进一步的在基本盘朝向加固圈的一侧表面上还设置一支撑柱,目的是利用设置的支撑柱实现对离心机构中离心块的支撑,这样当永磁体组件与导体组件之间的转速差达到最大值时,排斥力远远大于吸引力。巨大的排斥力把永磁体组件推开,此时L型结构的竖杆与安装座成垂直状态,永磁体组件向电机转轴输出端的轴心方向移动,导致永磁体组件与导体组件之间的间隙从最小间隙增加到软启动需要的间隙后,最终离心块被支撑柱所限定,有效避免排斥力过大永磁体组件直接对电机转轴造成冲撞,影响电机转轴使用寿命。
进一步优选地,所述支撑柱为中空结构,且位于所述基本盘的圆心处,所述支撑柱的外表面呈一多边形结构,所述多边形结构的边数与所述永磁体单元的数量相等。
本技术方案中,将支撑柱设置成中空结构,且位于基本盘的圆心处,目的是通过支撑柱实现对电机转轴输出端的保护,同时通过支撑柱的外表面实现与永磁体单元的面面接触,增加接触面积提高支撑的稳定性。所以优选地将多边形结构的边数与永磁体单元的数量相等,保证两者之间以平面的形式进行接触,进一步的增加了支撑面积。
本发明还提供了一种构成前述所述径向分布式可调永磁安全联轴器的永磁体单元,包括:
依次叠加设置的限位板、磁铁固定架和永磁块;
所述限位板朝向所述输出端的轴心一侧与所述离心机构连接,另一侧与所述磁铁固定架连接;
所述磁铁固定架呈弧形状结构,所述弧形状结构上排列设置若干个可拆卸的所述永磁块,使其若干个所述永磁块构成所述永磁体组件的外侧面。
本技术方案中,将永磁体单元设置成由限位板、磁铁固定架和永磁块,目的是利用设置的限位板实现与离心机构连接,以及与磁铁固定架的连接,而设置的永磁块,主要是通过永磁块实现与导体组件之间产生磁场。更优的是将磁铁固定架设置成弧形状结构,不仅满足对永磁块的固定,同时通过弧形状结构最终屏接构成以圆形结构,形成永磁体组件的外侧面。
优选地,所述磁铁固定架和所述限位板之间还设置一连接滑块;
所述连接滑块朝向所述磁铁固定架的一侧表面上设置一滑槽,所述磁铁固定架的表面上设置一与所述滑槽滑动配合的滑块。
本技术方案中,在磁铁固定架和限位板之间还设置一连接滑块,且通过连接滑块与磁铁固定架的滑动连接,可以便于后续对永磁块的更换,无需将整个永磁体组件拆卸后进行更换,简化安装和拆装程序,有效地提高操作效率。
优选地,所述磁铁固定架和所述限位板之间还设置一调节片,所述调节片用于调节所述磁铁固定架和所述限位板之间的间隙。
本技术方案中,进一步的在磁铁固定架和限位板之间还设置一调节片。这样可以利用调节片调节磁铁固定架和限位板之间的间隙,最终实现永磁体组件和导体组件之间的间隙调整,使其整结构满足不同扭矩的需求,从而扩大适用范围。
综上所述,本发明提供的一种永磁体单元及径向分布式可调永磁安全联轴器的具有以下几个特点:
1、本发明中,通过设置的主动盘带动导体组件与永磁体组件相对转动产生磁场,并由永磁体组件带动从动盘转动,从而实现机械能量的传送。。突破常规设计,将整个永磁体组件分割成由若干个永磁体单元以径向圆周分布的排列方式构成,且进一步通过在每个永磁体单元朝向转盘的圆心处设置的离心机构,使其永磁安全联轴器在运行过程中能够利用离心机构根据转速对扭力进行调整,从而实现提高力矩的均匀性,还能根据实际需求调节软启动率,有效地避免对负载端的传动冲击,扩大整个永磁安全联轴器的适用范围,增加市场优势。
2、本发明中,通过对离心机构的设置使其离心机构中的离心块中的竖杆与安装座在平行状态和垂直状态下进行切换;进一步的通过状态的切换有效地调节永磁体组件与导体组件之间的间隙。从而满足在运行过程中根据转速对扭力实现自动调整,整个结构简单,运行稳定。
3、本发明中,离心机构由安装座和离心块,(1)启动时:当永磁体组件与导体组件之间的转速差达到最大值时,排斥力远远大于吸引力。巨大的排斥力把永磁体组件推开,此时L型结构的离心块的竖杆与安装座成垂直状态,永磁体组件向电机转轴输出轴的轴心方向移动,导致永磁体组件与导体组件之间的间隙从最小间隙增加到软启动需要的间隙后,最终被离心块所限定。(2)正常运行时:随着永磁体组件的转速继续增大,永磁体组件与导体组件之间的转速差逐步减少,两者之间的吸引力会逐步增大,超过排斥力。而吸引力逐渐把永磁体组件从软启动状态的间隙拉回到启动前的初始状态的最小间隙。永磁体组件的转速继续增大,直到到达正常传递扭矩的工作状态,此时,离心块在弹性件的弹力作用下回复至初始状态,即竖杆与安装座成水平状态。(3)发生过载时:一旦输出端的转速急速降低、甚至停转。这时永磁体组件与导体组件之间的转速差变的很大,两者之间的排斥力大大高于吸引力。巨大的排斥力将永磁体组件推开,并向电机转轴输出端的轴心方向移动,由于在正常运转时离心块在弹性件的弹力作用下回复至初始状态,即竖杆与安装座成水平状态。即使永磁体组件在巨大的排斥力作用下迅速向电机转轴输出轴的轴心方向移动,且竖杆与安装座无法快速成垂直状态下,离心块也实现对电机的保护,避免不会因为负载端被卡死而烧坏。3、本发明中,通过对从动盘的改进,能够保证连接稳定的基础上,还能提高力矩的传递效率,提高力传递的同步性。同时通过在基本盘上设置的支撑柱,不仅能够对离心机构中离心块起到一个支撑作用,还能实现对电机转轴的保护作用。
4、本发明中,永磁体单元由限位板、磁铁固定架和永磁块。通过设置的永磁块实现永磁体组件的作用,还能通过限位板实现与离心机构的连接,最终通过磁铁固定架实现各部件的连接,同时也方便后续对永磁块的更换,结构简单,操作方便,使用效果较佳。
5、本发明中,进一步的在磁铁固定架和限位板之间还设置一调节片。能够利用调节片调节磁铁固定架和限位板之间的间隙,最终实现永磁体组件和导体组件之间的间隙调整,使其整结构满足不同扭矩的需求,设计巧妙、适用范围较广。
附图说明
下面将以明确易懂的方式,结合附图说明优选实施方式,对一种永磁体单元及径向分布式可调永磁安全联轴器的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1为本发明一种径向分布式可调永磁安全联轴器的分解结构示意图;
图2为本发明一种径向分布式可调永磁安全联轴器中永磁体组件的分解结构示意图;
图3为本发明一种径向分布式可调永磁安全联轴器处于静止状态结构示意图;
图4为本发明一种径向分布式可调永磁安全联轴器处于软启动状态结构示意图;
图5为本发明一种径向分布式可调永磁安全联轴器处于正常运行状态结构示意图;
图6为本发明一种径向分布式可调永磁安全联轴器处于过载保护状态结构示意图;
图7为本发明一种径向分布式可调永磁安全联轴器中离心机构的结构示意图;
图8为图7的分解结构示意图;
图9为本发明一种永磁体单元的结构示意图;
图10为图9的分解结构示意图;
图11为本发明一种永磁体单元与离心结构连接后打开状态结构示意图;
图12为图11的分解图。
附图标号说明:
间隙最小S;间隙最大L;预设间隙d;
从动盘1;基本盘11;力矩传递块111;连接孔1111;支撑柱112;加固圈12;
永磁体组件2;永磁体单元21;限位板211;磁铁固定架212;滑块2121;挡板2122;永磁块213;连接滑块214;滑槽2141;调节片215;
主动盘3;导体组件31;导片32;连接块33;
离心机构4;安装座41;离心块42;竖杆421;横杆422;连接销423;弹性件424;安装槽43;挡圈44;连接螺钉45;
第一连接轴套51;第二连接轴套52。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的实施方式。
为使图面简洁,各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分,它们并不代表其作为产品的实际结构。另外,以使图面简洁便于理解,在有些图中具有相同结构或功能的部件,仅示意性地绘示了其中的一个,或仅标出了其中的一个。在本文中,“一个”不仅表示“仅此一个”,也可以表示“多于一个”的情形。
参看图1-6所示,本发明提供一种径向分布式可调永磁安全联轴器,主要是用于与电机转轴(图中未标示)进行连接,而电机转轴包括输入端和输出端。该联轴器具体包括一主动盘,主动盘套设在输入端上,且主动盘的内圆周处设有导体组件31;一从动盘1,从动盘1套设在输出端上,从动盘1的外圆周处设有永磁体组件2,永磁体组件2位于导体组件31内侧,且与导体组件31之间径向留有间隙。实际设置时,见图3-6所示,其中,设置的永磁体组件2由若干个永磁体单元21组成,且每个永磁体单元21朝向输出轴的轴心处可拆卸地设置一离心机构4;这样当电机转轴转动时,通过主动盘带动导体组件31与永磁体组件2相对转动产生磁场,并通过永磁体组件2带动从动盘1转动,从而实现力的传递。
在整个电机转轴转动过程中导体组件31和永磁体组件2之间同时存在着排斥力和吸引力。电机启动之前,永磁体组件2与导体组件31之间的最小间隙,离心机构4处于打开状态下,见图3所示;在启动阶段永磁体组件2与导体组件31之间的转速差很大的情况下,排斥力大于吸引力,离心机构4仍处于打开状态下,并通过离心机构4与输出轴的支撑,有效地控制永磁体组件2与导体组件31之间的距离,见图4所示。随着永磁体组件2的跟随转速逐步增加,永磁体组件2与导体组件31之间的转速差逐步减少,永磁体组件2与导体组件31之间的吸引力会逐步增大,超过排斥力,达到正常运行状态,但此时离心机构4在吸引力作用下处于回收状态,见图5所示。长时间运行电机转轴难免会发生过载,即输出端的转速急速降低、甚至停转。这时永磁体组件2与导体组件31之间的转速差变的很大,两者之间的排斥力大大高于吸引力。而巨大的排斥力会将永磁体组件2推开,使其快速向电机转轴输出端的轴心方向移动,由于在正常运转时离心机构4处于收回状态下,无法处于打开状态,通过离心机构4同业也可实现对电机的保护,可以有效地避免不会因为负载端被卡死而烧坏,见图6所示。这样巧妙地利用离心机构4在打开状态和收回状态之间进行切换,从而实现在排斥力和吸引力下对每个永磁体单元21与导体组件31之间的间隙的调节。而两者之间的最小间隙是根据正常传递扭矩的设计需要而设定的,例如:2mm具体的根据实际需求做合理的设置均可。
在本实施例一中,参看图3-6所示,其中,设置的离心机构4起着关键作用,且设置方式有多种,本申请中具体的离心机构4包括了一安装座41,而实际安装时,安装座41的一端与永磁体单元21连接,安装座41的另一端转动连接一离心块42。离心块42设置呈一L型结构,而L型结构包括竖杆421和横杆422,将竖杆421与安装座41在平行状态(即收回状态)和垂直状态(即打开状态)下进行切换;这样当永磁体组件2与导体组件31之间的转速差达到最大值时,永磁体组件2朝向电机转轴的轴心方向移动,此时,竖杆421与安装座41成垂直状态,即整个离心机构4处于打开状态;当永磁体组件2与导体组件31之间的转速差达到最小值时,永磁体组件2背向电机转轴的轴心方向移动,此时,竖杆421与安装座41成平行状态,即整个离心机构4处于收回状态。
其中,应说明的是,为了能够在实际使用时根据需求调节软启动率,有效地避免对负载端的传动冲击,可以在一部分永磁体组件2的永磁体单元21上设置离心机构4,而一小部分的永磁体单元21上不设置离心机构4。这样在启动阶段永磁体组件2与导体组件31之间的转速差很大的情况下,排斥力大于吸引力,通过未设置离心机构4的永磁体单元21,使其与导体组件31之间的距离达到最大间隙,实现软启动。当然具体是几个永磁体单元21上不设置离心机构4,或整个永磁体组件2由几个永磁体单元21构成均根据实际需求设定即可,本申请中仅是实例性的设置了8个,且其中相对的两个永磁体单元21上设置离心机构4,使其软启动效率达到所需的启动扭矩为最佳状态即可。
在本实施例二中,见图7、8所示,在上述实施例的基础上做进一步的改进,且改进之处在于:将L型结构的离心块42的竖杆421与横杆422的连接处通过一连接销423与安装座41进行转动连接,且连接销423上套设一弹性件424。这样保证离心块42与安装座41的连接稳定性,还能通过连接销423实现不同状态下的切换。同时通过连接销423上套设的一弹性件424。当永磁体组件2的转速继续增大,直到到达正常传递扭矩的工作状态,此时,离心块42在弹性件424的弹力作用下回复至正常运行状态,即在吸力的作用下将竖杆421吸住,使其竖杆421与安装座成水平状态。其中,连接销423的连接方式有多种,在本申请中将连接销423贯穿离心块42后两端与安装座41进行连接,同时为保证连接的稳定性,在连接销423的两端套设一挡圈44保证与安装座41的连接稳定性。而离心块42与安装座41通过连接螺钉45进行连接。当然在其他实施例中,也可通过焊接或其他的连接方式进行连接,本申请中不再一一赘述,仅需保证实现离心机构4的功能即可。
需说明的是,弹性件424本申请中采用扭力弹簧,在扭力弹簧的作用下使得离心块42在0°~90°之间的转动角度之间进行往复运动,从而实现对永磁体组件2与导体组件31之间径向留有间隙之间的距离进行调整。从而保证径向力的稳定性。更主要的是通过该离心块42也实现对电机转轴的保护,避免对电机转轴造成冲击。如果负载端是瞬间过载,那么在过载消除之后,永磁体组件2会在磁力的作用下自动回位,此时,离心块42在弹性件424的弹力作用下回复至正常运行状态,即与竖杆421与安装座41成平行状态,重新回到正常传动状态。如果负载端长时间过载、卡死,可以停机检修,消除故障,实现对电机转轴的保护作用。同时还应说明的是,为保证离心机构4的美观性,在安装座41上设置一安装槽43,而该安装槽43的作用主要是为了通过连接销423方便与离心块42的转动连接,同时保证离心块42处于收回状态下时,竖杆421能卡设在安装槽43中。
在本实施例三中,再次参看图1、2所示,在上述实施例的基础上做改进,且改进之处在于:具体设置的从动盘1包括一基本盘11和一加固圈12;而基本盘11朝向加固圈12的一侧表面上设置若干个力矩传递块111。实际安装时,每个力矩传递块111均卡设在相邻两个永磁体单元21之间。同时力矩传递块111的形状与相邻两个永磁体单元21外形相匹配,这样通过力矩传递块111能够保证电机转轴对永磁体组件2的传递平稳性。
在本实施例四中,再次参看图2所示,在上述实施例的基础上做改进,且改进之处在于:进一步的在力矩传递块111朝向加固圈12的端面上设置若干个连接孔1111,目的是通过螺钉或螺栓从加固圈12侧面贯穿后与连接孔1111进行连接,从而保证基本盘11与加固圈12的连接强度,避免快速转动的时发生脱落现象。当然在其他实施例中,也可采用焊接或其他的连接方式进行连接,本实施例中采用螺钉或螺栓连接,主要是方便后续对永磁体单元21的拆装。
在本实施例五中,再次参看图2所示,在上述实施例的基础上做改进,且改进之处在于:在基本盘11朝向加固圈12的一侧表面上还设置一支撑柱112,且支撑柱112为至基本盘11朝向加固圈12的一侧表面凸出一定距离得到;设置的支撑柱112主要是当永磁体组件2与导体组件31之间的转速差达到最大值时,永磁体组件2朝向电机转轴的轴心方向移动,离心机构4的离心块42与支撑柱112的外表面成面面接触。这样通过支撑柱112实现对离心机构4的支撑,从而避免永磁体组件2快速的朝向电机转轴处移动,并对其冲击造成损坏。
其中,应说明的是支撑柱112与基本盘11为一体成型,且支撑柱112凸出的距离与基本盘11与固定盘之间的距离相等,这样同样通过螺钉或螺栓实现加固圈12与支撑柱112的连接,不仅连接稳定,还能提高与电机转轴转动的同步性。
在本实施例六中,再次参看图2所示,在上述实施例的基础上做改进,且改进之处在于:设置的支撑柱112为中空结构,且位于基本盘11的圆心处,这样可以保证支撑柱112的内部与电机转轴外侧进行转动连接,保证连接的稳定性,还能满足对电机转轴保护,避免离心机构4与电机转轴外侧直接接触。依此,进一步的将支撑柱112的外表面设置呈一多边形结构,而多边形结构的边数与永磁体单元21的数量相等。这样可以永磁体单元21上设置的离心机构4中的离心块42在打开状态时,直接支撑在支撑柱112的外表面上,并使其两者达到面面接触,从而保证支撑的稳定性。
上述实施例在实际使用时,见图1所示,其中电机转轴的输入端和输出端上均设置一连接轴套,分别为套设在输入端上的第一连接轴套51,以及套设在输出端上的第二连接轴套52。第一连接轴套51与主动盘的一侧进行连接;而第二连接轴套52与从动盘1的进行连接,即与基本盘11进行螺纹或螺栓连接。当然连接轴套的设置可根据实际需求设定即可,本申请中不做进一步限定。
其次,还应说明的是设置的导体组件31同样由若干个导片32拼接构成,每个导片32呈弧形状结构,且相邻导片32之间通过连接块33进行连接。即导片32的两端分别通过螺钉与连接块33进行连接,这样不仅方便装拆,简化整个导体组件31的加工工艺,更优的是方便对单个导片32进行更换,无需对整个导体组件31进行更换,降低生产成本。
实际使用时,导体组件31因为涡流发热是永磁联轴器的一个很大的问题,过热会使得永磁块213的磁性永久消失。所以一般永磁联轴器需要布置专门的散热装置。依此,本申请进一步的在每个导片32的外侧均设置若干个散热片,可以直接暴露在空气里面,这样在电机转轴的高速运转时,散热片可以迅速将产生的热量带走,有效地解决了散热问题。其中,导体组件31采用铜或铝中的一种材料制成,而主动轮为铝质材料制成。目的是铜和铝电阻小,发热小。有效地避免热量过大导致永磁铁的磁性消失。
在本发明中还提供一种构成上述径向分布式可调永磁安全联轴器的永磁体单元21,参看图9-12所示,具体的永磁体单元21包括依次叠加设置的限位板211、磁铁固定架212和永磁块213;其中,限位板211朝向电机转轴输出端的轴心一侧与离心机构4连接,而另一侧与磁铁固定架212连接。实际使用时,磁铁固定架212呈一弧形状结构,同时在弧形状结构上排列设置若干个可拆卸的永磁块213,使其若干个永磁块213构成永磁体组件2的外侧面。
其中应说明的是,若干个永磁块213的排列方式可以是多种形式,本申请中,为保证排布的均匀性,在磁铁固定架212上从靠近基本盘11的一侧至加固圈12的一侧设置若干个挡板2122,将永磁块213并行排列在相邻的挡板2122之间即可,不仅起到加固作用,还能保证安装后外侧面的平整性,使其整个永磁体组件2与导体组件31之间的距离在初始状态和正常运行状态下均等。同时磁铁块的数量可以为多个,且多个磁铁块沿挡板2122的长度方向并排分布在磁铁固定架212上,而每个永磁块213通过一螺钉与磁铁固定架212进行连接,这样可以方便对永磁块213的拆装,能在不增加径向尺寸的基础上,有效地实现传递扭矩数倍增加。
在本发明永磁体单元21的实施例一中,参看图9所示,在上述永磁体单元21实施例的基础上做改进,且改进之处在于:在磁铁固定架212和限位板211之间还设置一连接滑块214,且在连接滑块214朝向磁铁固定架212的一侧表面上设置一滑槽2141,同时磁铁固定架212的表面上设置一与滑槽2141滑动配合的滑块2121。这样通过连接滑块214与磁铁固定架212的滑动连接,可以便于后续对永磁块213的随时更换,无需将整个永磁体组件2拆卸后进行更换,简化安装和拆装程序,有效地提高操作效率。
在本发明永磁体单元21的实施例二中,参看图9所示,在上述永磁体单元21实施例的基础上做改进,且改进之处在于:磁铁固定架212和限位板211之间还设置一调节片215,这样通过调节片215调节磁铁固定架212和限位板211之间的间隙。最终实现永磁体组件2和导体组件31之间的间隙调整,使其整结构满足不同的需求,从而扩大适用范围。其中,应说明的是调节片215的厚度、连接方式可根据实际调节的间隙大小设置,本申请中不再一一赘述。
应当说明的是,上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种径向分布式可调永磁安全联轴器,用于与电机转轴进行连接,所述电机转轴包括输入端和输出端,其特征在于,包括:
一主动盘,所述主动盘套设在所述输入端上,且所述主动盘的内圆周处设有导体组件;
一从动盘,所述从动盘套设在所述输出端上,所述从动盘的外圆周处设有永磁体组件,所述永磁体组件位于所述导体组件内侧,且与所述导体组件之间径向留有间隙;所述永磁体组件由若干个永磁体单元组成,且每个所述永磁体单元朝向所述输出端的轴心处可拆卸地设置一离心机构;
所述离心机构包括一安装座,所述安装座的一端与所述永磁体单元连接,所述安装座的另一端转动连接一离心块;
所述离心块呈一L型结构,所述L型结构包括竖杆和横杆,所述竖杆与所述安装座在平行状态和垂直状态下进行切换;
当所述电机转轴转动时,所述主动盘带动所述导体组件与所述永磁体组件相对转动产生磁场,在磁场作用下所述离心机构在打开状态和收回状态之间进行切换;
当所述永磁体组件与所述导体组件之间的转速差达到最大值时,所述永磁体组件朝向所述输出端的轴心方向移动,所述竖杆与所述安装座成垂直状态,所述离心机构在打开状态;
当所述永磁体组件与所述导体组件之间的转速差达到最小值时,所述永磁体组件背向所述输出端的轴心方向移动,所述竖杆与所述安装座成平行状态,所述离心机构在回收状态;调节每个所述永磁体单元与所述导体组件之间所述间隙的大小。
2.根据权利要求1所述的径向分布式可调永磁安全联轴器,其特征在于:
所述竖杆与所述横杆的连接处通过一连接销与所述安装座进行转动连接,且所述连接销上套设一弹性件。
3.根据权利要求1-2任一项所述的径向分布式可调永磁安全联轴器,其特征在于:
所述从动盘包括一基本盘和一加固圈;
所述基本盘朝向所述加固圈的一侧表面上设置若干个力矩传递块,每个所述力矩传递块均卡设在相邻两个所述永磁体单元之间。
4.根据权利要求3所述的径向分布式可调永磁安全联轴器,其特征在于:
所述力矩传递块朝向所述加固圈的端面上设置若干个连接孔,所述连接孔用于与所述加固圈进行连接。
5.根据权利要求3所述的径向分布式可调永磁安全联轴器,其特征在于:
所述基本盘朝向所述加固圈的一侧表面上还设置一支撑柱,所述支撑柱为至所述基本盘朝向所述加固圈的一侧表面凸出一定距离得到;
当所述永磁体组件与所述导体组件之间的转速差达到最大值时,所述永磁体组件朝向所述输出端的轴心方向移动,所述离心机构与所述支撑柱的外表面成面面接触。
6.根据权利要求5所述的径向分布式可调永磁安全联轴器,其特征在于:
所述支撑柱为中空结构,且位于所述基本盘的圆心处,所述支撑柱的外表面呈一多边形结构,所述多边形结构的边数与所述永磁体单元的数量相等。
7.一种构成权利要求1-6任一项所述径向分布式可调永磁安全联轴器的永磁体单元,其特征在于,包括:
依次叠加设置的限位板、磁铁固定架和永磁块;
所述限位板朝向所述输出端的轴心一侧与所述离心机构连接,另一侧与所述磁铁固定架连接;
所述磁铁固定架呈弧形状结构,所述弧形状结构上排列设置若干个可拆卸的所述永磁块,使其若干个所述永磁块构成所述永磁体组件的外侧面。
8.根据权利要求7所述的永磁体单元,其特征在于:
所述磁铁固定架和所述限位板之间还设置一连接滑块;
所述连接滑块朝向所述磁铁固定架的一侧表面上设置一滑槽,所述磁铁固定架的表面上设置一与所述滑槽滑动配合的滑块。
9.根据权利要求7所述的永磁体单元,其特征在于:
所述磁铁固定架和所述限位板之间还设置一调节片,所述调节片用于调节所述磁铁固定架和所述限位板之间的间隙。
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