CN201063519Y - 调速型磁力离合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种属于离合器领域的调速型磁力离合器，机构中具有液压传动机构，其特征在于：将机构中的阶梯型输入轴1的动力输入端通过轴承2与机架联接起来，在输入轴1的中段附近，固定装有液压缸8和套装在输入轴1上的可在液压缸8驱动下沿轴向运动的且由安装在输入轴1上的键7限制其沿轴线转动的阶梯圆盘形驱动盘10，在输入轴1上驱动盘10的外侧端面的靠近其最大外圆处的附近，沿圆周固定装有多个其磁场轴线方向沿轴向的磁铁5，在驱动盘10的外侧，同轴装有通过轴承6安装在输入轴1上的阶梯圆盘型从动盘4，在从动盘4上与驱动盘10相对的端面上与驱动盘10上磁铁相对应的位置上，固定装有多个磁场轴线方向沿轴向的且与驱动盘10上所装磁铁5的相对面处磁极的极性相同的磁铁5，阶梯形输出轴11与从动盘4做同轴联接后再通过轴承12与机架联接起来。

Description

调速型磁力离合器

一、技术领域

本实用新型是一种属于离合器领域的调速型磁力离合器。

二、背景技术

我们知道，在冶金、电力、煤碳等行业的各种工作机的调速及软起动，特别是中、大功率水泵及风机等递减转矩机械的调速时，目前大多采用的是调速型液力偶合器和液粘调速器，两种调速器都起到了比较积极的效果。

但是，这两种调速器在工作过程中也存在着一些问题，例如：对于调速型液力偶合器，在工作中容易因为各种原因产生以下的问题，如效率相对较低，偶合器在低效区工作时，容易发热，以及漏油问题比较普遍等。对于液粘调速器，其控制系统较复杂，制造成本相对也较高，再就是由于冷却系统需要耗能等原因，也存在其总的效率相对也比较低的问题等。

三、实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种非接触型的采用永久磁铁作为传递动力的基本元件的适用范围相对较广、结构比较简单、控制系统相对比较简单、效率相对较高，对大型动力机械也较适用的调速型磁力离合器的原理性技术方案。

本实用新型是这样实现的：机构中具有液压传动机构，其特征在于：将机构中的阶梯型输入轴1的动力输入端通过轴承2与机架联接起来，在输入轴1的中段附近，固定装有液压缸8和套装在输入轴1上的可在液压缸8驱动下沿轴向运动的且由安装在输入轴1上的键7限制其沿轴线转动的阶梯圆盘形驱动盘10，在输入轴1上驱动盘10的外侧端面的靠近其最大外圆处的附近，沿圆周固定装有多个其磁场轴线方向沿轴向的磁铁5，在驱动盘10的外侧，同轴装有通过轴承6安装在输入轴1上的阶梯圆盘型从动盘4，在从动盘4上与驱动盘10相对的端面上与驱动盘10上磁铁相对应的位置上，固定装有多个磁场轴线方向沿轴向的且与驱动盘10上所装磁铁5的相对面处磁极的极性相同的磁铁5，阶梯形输出轴11与从动盘4做同轴联接后再通过轴承12与机架联接起来。

磁铁5为永久磁铁，其形状可制成圆柱形或阶梯圆柱形或截锥形或阶梯矩形或梯形，可将磁铁5装在一个内腔形状与磁铁5的外形对应的并通过机械联接固定在工作位置上的磁铁外套中。

液压缸8与驱动盘10和从动盘4的组合结构可采用沿输入轴1上做左右对称形的分布结构这时，两从动盘4可通过圆环型联接套9同轴联接起来。

液压传动机构可用气压传动机构来替代。

具体工作时，例如当将离心式磁力离合器用于大型风机时，可将调速型磁力离合器的输入端与电动机联接，将其输出端与风机联接，这样一来，当电动机刚启动时，由于这时液压系统还没开始供油，所以这时驱动盘10还没有工作，所以驱动盘10与从动盘4上的磁铁之间的距离相对较远，相互之间的作用力不大，因此，电机基本上是在很小扭矩的情况下启动的，当电机转速提高到一定程度时，液压系统开始工作，液压油通过液压油入口3逐步的进入液压缸8，液压缸8中的压力慢慢的提高，这时驱动盘10开始在液压缸8的推力作用下沿轴向慢慢的靠近从动盘4，二者上面的磁铁5也在逐步的接近，由于对应的磁铁5之间是同极相对的，所以在液压缸推力的作用下，当磁铁5相互接近时时，二者间必然要产生一个相互排斥的沿圆周方向的作用力，由于这时处于驱动盘10的磁铁5是绕轴线转动的，所以，在与从动盘4上的磁铁5相互位置的约束条件下，从动盘4这时也会开始随之产生转动趋势，并开始对机械设备产生一个逐步加大的工作扭矩，因此，这个逐步加强的工作扭矩开始克服机械设备本身相关部件的惯性质量使设备平稳的完成起步的工作，当压力达到一定的数值时，风机也就进入了正常的工作状态了。这时，电动机在额定转速下正常工作，当风机需要调速时，可通过增加或减少液压系统工作压力的方法来解决，如压力减小，则从动盘4传递的扭矩将随之减小，所以风机的输出转速也将随之减小，反之亦然，所以有效的起到了调速的效果。当压力达到一定的程度时，机构中的驱动盘10与从动盘4将做同步运动，所以这是系统的效率是100％。而且，假如风机在运行过程中出现了由于卡滞等问题引发的过载或卡住等问题时，由于输出扭矩是限定的，所以这时调速型磁力离合器就开始打滑，而电机仍然可以正常工作，不至于造成损坏。实践证明，由于机构中对应的磁铁5是同极相对的，所以即使是长时间的发生过载打滑现象，机构也不会产生过热现象，因此，调速型磁力离合器是可以有效的达到软启动与过载保护功能的。

由于本实用新型适用范围相对较广，结构比较简单，控制系统相对比较简单，由于不需要额外的冷却系统，所以效率相对较高，制造成本相对较低，而且设计的灵活性比较强，所以，预计实施后可以产生积极的效果。

四、附图说明

本实用新型有1个附图，是调速型磁力离合器的基本原理示意图，图中：1、输入轴，2、轴承，3、液压油入口，4、从动盘，5、磁铁，6、轴承，7、键，8、液压缸，9、联接套，10、驱动盘，11、输出轴，12、轴承。

五、具体实施方式

下面，结合说明书附图对本实用新型提出的技术方案作进一步的说明：

在附图中可以看到，机构中具有液压传动机构，其特征在于：将机构中的阶梯型输入轴1的动力输入端通过轴承2与机架联接起来，在输入轴1的中段附近，固定装有液压缸8和套装在输入轴1上的可在液压缸8驱动下沿轴向运动的且由安装在输入轴1上的键7限制其沿轴线转动的阶梯圆盘形驱动盘10，在输入轴1上驱动盘10的外侧端面的靠近其最大外圆处的附近，沿圆周固定装有多个其磁场轴线方向沿轴向的磁铁5，在驱动盘10的外侧，同轴装有通过轴承6安装在输入轴1上的阶梯圆盘型从动盘4，在从动盘4上与驱动盘10相对的端面上与驱动盘10上磁铁相对应的位置上，固定装有多个磁场轴线方向沿轴向的且与驱动盘10上所装磁铁5的相对面处磁极的极性相同的磁铁5，阶梯形输出轴11与从动盘4做同轴联接后再通过轴承12与机架联接起来。一般情况下，对于机架而言，输入轴1和输出轴11可以支撑在两个外支架上，也可以支撑在一个封闭的机架机构中。另外，可以看出，机构是依靠液压机构来驱动驱动盘10沿轴向运动来实现相对的磁铁5间的相互偶合作用的，具体设计时，液压缸一般情况下可采用环形液压缸，其液压系统可借用传统的液粘调速器的基本设计方法，这样做的优点是设计起来比较方便，而且参考资料较多。当然，由于传统液压系统的设计方案较多，所以必要时也可以采用其它设计方案，例如采用多个活塞或柱塞式液压缸沿输入轴1圆周分布排列的方法等也是可以的。一般情况下，驱动盘10和从动盘4的材料可以采用无磁钢制成，如可采用奥氏体不锈钢，这样，由于其材料的磁导率接近于1，所以，安装在上面的磁铁5中的磁力线就比较容易形成各自独立的磁场回路，从而有效的减少系统磁路中的短路和形成复杂磁路的现象，达到有效的提高磁铁5的工作效率的目的。当然，也可以采用其它材料，但其最终目的是可以最大限度的使各磁铁5形成各自独立的磁场场就可以了。实践证明，在机构中各磁铁5中的磁力线在较大程度上形成独立回路的情况下，即使是调速型磁力离合器在长时间过载的工作情况下，也不会产生机构过热的现象，原因是由于相互作用的磁铁5是同极相对的，所以这时系统不会产生过多的有效的可以使机构发热的磁涡流，因此机构不需要额外的增加冷却系统。限制驱动盘10做轴向转动的键7可以是标准平键，也可以是花键，这一点可根据实际情况灵活采用。

磁铁5为永久磁铁，其形状可制成圆柱形或阶梯圆柱形或截锥形或阶梯矩形或梯形，可将磁铁5装在一个内腔形状与磁铁5的外形对应的并通过机械联接固定在工作位置上的磁铁外套中。当然磁铁5的形状是可以采用很多的，这要根据具体的情况灵活采用，磁铁外套的主要作用是使各磁铁5可以可靠的和驱动盘10及从动盘4固定联接在一起，不会在工作中脱落，但设计时同时也应考虑有利于磁铁5中的磁力线形成独立的磁场回路的问题，所以，一般情况下可考虑采用奥氏体不锈钢制成，而且，采用这种材料的的成本相对也比较低。

液压缸8与驱动盘10和从动盘4的组合结构可采用沿输入轴1上做左右对称形的分布结构这时，两从动盘4可通过圆环型联接套9同轴联接起来。采用这种结构的一个主要的优点是可以有效的抵消作用在安装在输入轴1及输出轴11上的轴承的轴向力，这样一来，机构在工作过程中就不会产生较大的轴向载荷，从而减少机构的发热量，提高了机构的使用寿命。两从动盘4可通过圆环型联接套9同轴联接起来时，可通过螺钉将联接套9的两端面分别与两从动盘4的内端面固定连接在一起。

液压传动机构可用气压传动机构来替代。我们知道，液压传动机构和气压传动机构各自都有不同的特点和优势，所以在设计时可根据实际情况灵活的选用。只要能达到使驱动盘10正常工作的目的就可以了。

Claims (4)

1.一种调速型磁力离合器，具有液压传动机构，其特征在于：将机构中的阶梯型输入轴(1)的动力输入端通过轴承(2)与机架联接起来，在输入轴(1)的中段附近，固定装有液压缸(8)和套装在输入轴(1)上的可在液压缸(8)驱动下沿轴向运动的且由安装在输入轴(1)上的键(7)限制其沿轴线转动的阶梯圆盘形驱动盘(10)，在输入轴(1)上驱动盘(10)的外侧端面的靠近其最大外圆处的附近，沿圆周固定装有多个其磁场轴线方向沿轴向的磁铁(5)，在驱动盘(10)的外侧，同轴装有通过轴承(6)安装在输入轴(1)上的阶梯圆盘型从动盘(4)，在从动盘(4)上与驱动盘(10)相对的端面上与驱动盘(10)上磁铁相对应的位置上，固定装有多个磁场轴线方向沿轴向的且与驱动盘(10)上所装磁铁(5)的相对面处磁极的极性相同的磁铁(5)，阶梯形输出轴(11)与从动盘(4)做同轴联接后再通过轴承(12)与机架联接起来。

2.根据权利要求1所述的调速型磁力离合器，其特征在于：磁铁(5)为永久磁铁，其形状可制成圆柱形或阶梯圆柱形或截锥形或阶梯矩形或梯形，可将磁铁(5)装在一个内腔形状与磁铁(5)的外形对应的并通过机械联接固定在工作位置上的磁铁外套中。

3.根据权利要求1所述的调速型磁力离合器，其特征在于：液压缸(8)与驱动盘(10)和从动盘(4)的组合结构可采用沿输入轴(1)上做左右对称形的分布结构，这时，两从动盘(4)可通过圆环型联接套(9)同轴联接起来。

4.根据权利要求1所述的调速型磁力离合器，其特征在于：液压传动机构可用气压传动机构来替代。

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