CN116995886A - 一种高速型同步永磁联轴器 - Google Patents

Abstract

本发明公开涉及一种高速型同步永磁联轴器，包括可拆卸地通过带有相互配合锥面的定位止口进行同轴定位的外转子和内转子，外转子和内转子之间形成间隙密封，且外转子和内转子分别与位于各自外侧的第一法兰轴套和第二法兰轴套可拆卸同轴联接，第一、第二法兰轴套与驱动轴或负载轴联接，外转子或内转子与法兰轴套通过定位套筒或定位止口进行定位。本公开的高速型同步永磁联轴器两永磁转子定位准确，结构简单，自密封性好，可径向安装，安全可靠。本公开的高速型同步永磁联轴器，在安装时利用两转子的轴向补偿特性，可实现在驱动轴和负载轴精确找正条件下的径向安装，大大减小了安装误差，节省了安装时间，保证了驱动轴与负载轴的同轴度，且密封性好。

Description

一种高速型同步永磁联轴器

技术领域

本发明公开涉及机械传动领域，具体地，涉及一种高速型同步永磁联轴器。

背景技术

国内外对于高速型联轴器的研究成果较少，特别对于转速达20000r/min(线速度200m/s)以上的联轴器，目前仅有高精度的膜片式联轴器有少量应用。对于高速场合，安装对中误差、转子自身回转特性、振动传递特性等限制了高速型联轴器的发展。

膜片式联轴器采用弹性膜片作为传递介质，该膜片虽具有一定的弹性，但仍会传递振动。同时，高精度膜片式联轴器对制造加工精度要求很高，安装时对驱动轴与负载轴的对中精度要求也非常高，否则振动异常剧烈。

另外，对于高速连接场合，往往将驱动轴与负载轴在未安装联轴器前进行找正定位，需尽可能高地调整两轴的同轴度，之后再固定驱动端与负载端部件，以免安装位置改变而造成较大的安装误差从而引发剧烈的振动，这就需要高速联轴器能够实现径向安装，同时还要具备一定的轴向补偿能力，以补偿径向安装时不可避免产生的轴向间隙值。但膜片式联轴器的轴向补偿能力较差。同步永磁联轴器因采用非接触磁力传递扭矩与转速的特性，且具备较大的径向、轴向及角向误差补偿能力，并具备隔振减振特性，采用合理的结构能够满足高速联轴器的安装于远离回转中心处。另外安装完毕后定位锥套移位，导致两转子锥面间隙偏大，密封性差。因此，当此结构直接应用于高速回转场合时，安全可靠性不高，存在安全隐患，也无法实现径向安装。因此，需要提供一种两永磁转子定位准确，结构简单，可径向安装，密封性好，安全可靠的高速型同步永磁联轴器。

发明内容

本公开的目的是为克服现有技术中高速联轴器对中要求高、振动大、结构复杂且安全可靠性低的问题，提供一种高速型同步永磁联轴器。本公开提供一种高速型同步永磁联轴器，包括第一法兰轴套、第二法兰轴套、可拆卸地进行同轴定位的外转子和内转子，所述外转子和所述内转子之间形成间隙密封；外转子和内转子分别与位于各自外侧的第一法兰轴套和第二法兰轴套可拆卸同轴联接；第一法兰轴套与驱动轴联接，第二法兰轴套与负载轴联接，或者反之，第一法兰轴套与负载轴接，第二法兰轴套与驱动轴联接；所述外转子和所述内转子包括通过锥面相配合的定位止口以及外转子的内孔和内转子的外圆柱面形成的间隙。

优选地，所述外转子呈筒式结构；所述内转子为具有法兰凸缘的筒式结构。

优选地，所述外转子的端面具有端面螺纹孔及端面内止口，所述内转子的法兰凸

缘部分设置有光孔及外止口。

优选地，所述外转子的端面内止口与所述内转子法兰凸缘部分的外止口配合，所述内转子的光孔与外转子的端面螺纹孔配合，在所述光孔和端面螺纹孔中设置可拆卸的轴向调节机构。

优选地，所述外转子靠近端面侧内孔与所述内转子的法兰凸缘部分之间形成间隙密封。

通过上述技术方案，本公开具有如下的技术效果：

1、将外转子与内转子通过锥面定位进行整体安装，保证了外转子与内转子的同轴度，避免了外转子与内转子偏心吸附的技术难题。安装完成后将紧固螺钉拆除，保证高速回转时的安全可靠性。

2、该高速型同步永磁联轴器采用双法兰轴套，同时利用两转子磁钢轴向错位一定的距离，以补偿轴向安装间隙值，可实现在驱动轴和负载轴精确找正条件下的径向安装，大大提高了安装精度，节省了安装时间，保证了驱动轴与负载轴的同轴度。

3、外转子或内转子与法兰轴套通过定位套筒或定位止口进行定位，保证了外转子与驱动轴的同轴度及内转子与负载轴的同轴度。采用铰制孔用螺栓连接，大大减小了螺栓安装位置变化造成的动不平衡量。法兰轴套及定位套筒均设置有轴向凸缘以减少高速旋转时螺栓剪切空气的阻力及噪声。

4、外转子与内转子之间安装前依靠锥面进行定位联接，之后拆除两转子之间的联

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具

体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开的第一优选实施例的高速型同步永磁联轴器示意图；

图2是本公开的第一优选实施例的高速型同步永磁联轴器安装过程示意图；

图3是本公开的第一优选实施例安装完成状态示意图；

图4是本公开的第二优选实施例的高速型同步永磁联轴器安装过程示意图；

图5是本公开的高速型同步永磁联轴器可采用的N-S交替排列磁路结构示意图；

图6是本公开的高速型同步永磁联轴器可采用的磁阻式磁路结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“外侧”通常是指如图1所示的沿轴向远离磁耦合面的方向，使用的方位词如“内侧”通常是指如图1所示的沿轴向接近磁耦合面的方向。在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的限定词如“第一、第二”等只表述将相对描述对象进行区分，而并非意指相互之间具有任何程度上地优劣比较关系。

实施例一

如图1-3所示为本公开的具体实施方式的第一优选的高速型同步永磁联轴器及安装方法该高速型同步永磁联轴器由同轴设置的第一法兰轴套1、外转子4、第一定位套筒2，以及同轴设置的第二法兰轴套12、内转子9、第二定位套筒10；外转子永磁磁钢5、内转子永磁磁钢7、磁钢紧固件6及连接螺栓等组成。所述第一法兰轴套1与所述外转子4通过所述第一定位套筒2进行同轴定位，并通过铰制孔用螺栓3联接；所述第二法兰轴套12与所述内转子9通过所述第二定位套筒10进行同轴定位，并通过铰制孔用螺栓11联接。定位套筒2、10的内侧面分别同时与法兰轴套1、12的凸缘及外、内转子4、9的法兰凸缘进行配合定位，法兰轴套及定位套筒均设置有轴向凸缘以减少高速旋转时螺栓剪切空气的阻力及噪声。

所述外转子4呈筒式结构，其内壁面设置有外转子永磁磁钢5；所述内转子9为具有法兰凸缘的筒式结构，其筒式部分的外壁面设置有内转子永磁磁钢7，永磁磁钢7的圆柱外表面采用高强度非铁磁性材料进行紧固，例如，内转子磁钢采用玻璃纤维或碳纤维等高强度非铁磁性材料进行紧固。外转子与内转子之间通过具有锥面的定位止口进行定位，耦合面存在一定的轴向错位距离C，保证安装时补偿轴向间隙值。同时，外转子磁钢与内转子磁钢之间的气隙间隙值S1大于外转子与内转子凸缘处的间隙值如图5或图6所示，本实施例的磁路结构可采用内外转子N-S交替排列或磁阻式结构。当采用N-S交替排列磁路结构时，内转子磁钢需要用高强度材料进行捆扎，防止高速回

该高速型同步永磁联轴器的安装过程如下：

一、先将该高速型同步永磁联轴器各部件组装完成，使得外转子与内转子磁钢轴向错开距离C，确定同步永磁联轴器总长度L。

二、精确找正驱动轴与负载轴，使两轴轴线满足一定的同轴度要求，同时使得两轴轴肩距离即安装轴向长度L0＝L+C。

三、分别拆卸外转子侧和内转子侧铰制孔螺栓，将第一法兰轴套与外转子分离，同理将第二法兰轴套与内转子分离。

四、将第一法兰轴套安装于驱动轴，装配至轴肩定位；将第二法兰轴套安装于负载轴，装配至轴肩定位。将刚性连接在一起的外转子与内转子整体沿径向放入第一法兰轴套与第二兰轴套之间，两侧端面存在一定的轴向间隙值A、B。之后将外转子或内转子之一铰制孔螺紧固连接，另一转子侧铰制孔螺栓预连接。铰制孔用螺栓紧固连接通过定位止口将法兰轴套与外转子或内转子同轴定位。、拆除外转子与内转子之间的连接螺钉，由于永磁磁钢轴向力的作用，外转子内转子作相对轴向运动，两转子磁钢恢复轴向受力平衡位置(即两转子磁钢错位距离C消失，两转子磁钢平齐)。将步骤五中另一转子预连接铰制孔用螺栓紧固，使得磁钢错位距离C本公开的具体实施方式还包括实施例四，本实施例与前述实施例区别在于外转子和内转子互换，即外转子设置为内转子，内转子设置为外转子；相应地，外转子为具有法兰凸缘的筒式结构，内转子呈筒式结构。本公开的具体实施方式还包括实施例五，本实施例与前述实施例区别在于外转子和内转子间不设置内部相互配合的定位止口，即在安装时外转子和内转子间不采用内部相互配合的定位止口及连接螺钉进行同轴定位；而是在安装时转子和内转子的外部利用固定夹套从外部进行同轴定位。在待安装状态下，利用固定夹套使外转子和内转子间处于夹紧状态，然后将刚性夹紧连接在一起的外转子与内转子整体沿径向放入第一法兰轴套与第二法兰轴套之间。在之后的安装过程中逐步松开固定夹套。拆卸的过程中可使用固定夹套再次夹紧并固定转子使之顺利分离。以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种高速型同步永磁联轴器，其特征在于：包括第一法兰轴套(1)、第二法兰轴套(12)、可拆卸地进行同轴定位的外转子(4)和内转子(9)，所述外转子(4)和所述内转子(9)之间形成间隙密封；外转子(4)和内转子(9)分别与位于各自外侧的第一法兰轴套(1)和第二法兰轴套(12)可拆卸同轴联接；第一法兰轴套(1)与驱动轴联接，第二法兰轴套(12)与负载轴联接，或者反之，第一法兰轴套(1)与负载轴联接，第二轴套(12)与驱动轴联接；所述外转子(4)和所述内转子(9)包括通过锥面相配合的定位止口以及外转子的内孔和内转子的外圆柱面形成的间隙。

2.根据权利要求1所述的一种高速型同步永磁联轴器，其特征在于：所述外转子(4)呈筒式结构；所述内转子(9)为具有法兰凸缘的筒式结构。

3.根据权利要求2所述的一种高速型同步永磁联轴器，其特征在于：所述外转子(4)的端面具有端面螺纹孔及端面内止口，所述内转子(9)的法兰凸缘部分设置有光孔及外止口；所述外转子(4)的端面内止口与所述内转子(9)法兰凸缘部分的外止口配合，所述内转子(9)的光孔与外转子(4)的端面螺纹孔配合，在所述光孔和端面螺纹孔中设置可拆卸的轴向调节机构(8)；所述外转子(4)靠近端面侧内孔与所述内转子(9)的法兰凸缘部分之间形成间隙密封。

4.根据权利要求3所述的一种高速型同步永磁联轴器，其特征在于：所述外转子(4)的端面内止口与所述内转子(9)法兰凸缘部分的外止口具有相互配合的锥面。

5.根据权利要求4所述的一种高速型同步永磁联轴器，其特征在于：第一法兰轴套(1)与外转子(4)通过第一定位套筒(2)或定位止口进行同轴定位并通过铰制孔用螺栓联接；第二法兰轴套(12)与内转子(9)通过第二定位套筒(10)或定位止口进行同轴定位并通过铰制孔用螺栓联接。

6.根据权利要求5所述的一种高速型同步永磁联轴器，其特征在于：第一定位套筒(2)的内侧面同时与第一法兰轴套(1)的凸缘及外转子(4)的法兰凸缘进行配合定位；和/或第二定位套筒(10)的内侧面同时与第二法兰轴套(12)的凸缘及内转子(9)的法兰凸缘进行配合定位。

7.根据权利要求3-6之任一项所述的一种高速型同步永磁联轴器，其特征在于：当外转子(4)和内转子(9)同轴定位并通过可拆卸的轴向调节机构(8)联接后，外转子(4)和内转子(9)的实际磁耦合面轴向错开一距离C。

8.根据权利要求7所述的一种高速型同步永磁联轴器，其特征在于：所述外转子(4)的筒式结构的内壁面设置有外转子永磁磁钢(5)；所述内转子(9)的具有法兰凸缘的筒式结构的外壁面设置有内转子永磁磁钢(7)，内转子永磁磁钢(7)的圆柱外表面设置有紧固用非铁磁性材料，或者，所述内转子整体采用非永磁材料。

9.根据权利要求7所述的一种高速型同步永磁联轴器，其特征在于：光孔和端面螺纹孔中设置的可拆卸的轴向调节机构(8)是螺钉或铰制孔螺栓。

10.根据权利要求7所述的一种高速型同步永磁联轴器，其特征在于：所述外转子(4)为主动转子，所述内转子(9)为从动转子，或反之；主动转子一侧的法兰轴套与驱动轴联接，从动转子一侧的法兰轴套与负载轴联接。