CN201107846Y - 制动式磁离合器 - Google Patents

Abstract

一种制动式磁离合器，由主动轮、从动轮、定子、制动器、控制系统组构成。主动轮用导磁材料或用永磁材料或用永磁材料与导磁材料组合制作，它联结着主动轴；从动轮由永磁体或导磁体或永磁材料与导磁材料的组合体及从动转轴组成；定子由线圈、安装着轴承的端板及联接端板的连接筒组成，控制系统由整流调压器、蓄电池、控制器、控制节点组成。线圈失电时接合，断电时分离，分离的同时，通过控制器控制制动器对从动转轴进行制动，制动器工作时对外发电；线圈断电，永磁力使主从轮偶合。本实用新型操作迅速、环保、少维护、寿命长，特别适合于被驱动机构与动力源常结合而分离较短暂的工况，如作汽车离合器用，也可作普通离合器使用。

Description

制动式磁离合器

技术领域

本实用新型涉及离合器技术，特别是一种制动式磁离合器。

背景技术

离合器是切断和接通驱动源与被驱动机构的一种装置。传统的离合器有机械式和电磁式。机械常合式离合器，靠外加机械力(对大型离合器需利用液压力)实现分离，靠弹簧压力压紧摩擦片实现接合，而且离合过程较长，不适应用于自动控制工程。这种离合器在离合过程中，摩擦片相互摩擦耗能生热，摩擦片易损坏。现有的电磁离合器，用电磁力接合，用分离弹簧拉力分离，操动速度快，能适应用于自动控制工程，且无摩擦损耗。但是，现有的电磁式离合器在接合状态，其线圈必须保持通电，所以耗能，有的还通过电刷和集流环持续加电，耗能生热生磁，污染环境，其电磁线圈受热易损坏。

发明内容

本实用新型设计一种具有制动功能的磁离合器，克服现有机械离合器和电磁离合器的缺陷，还增加了制动功能，该离合器能耗小，电磁污染极小，因而用途广。

本实用新型按下述技术方案实现。

本实用新型由主动轮、从动轮、定子、制动器、控制系统组构成。主动轮用导磁材料或用永磁材料或用永磁材料与导磁材料组合制作，且与功率输入转轴联结；从动轮由永磁体或导磁体或永磁材料与导磁材料的组合体及从动转轴组成；定子由线圈、安装着轴承的端板及联接端板的连接筒组成；控制系统由整流调压器、蓄电池、控制器、控制节点组成。制动器为一永磁电机，其转子与从动转轴联接。所述离合器，主从轮隔间隙靠永磁力依磁阻原理保持偶合，通过控制器给线圈通电，产生的电磁力反抗永磁力使主从轮分离，分离的同时，还可通过控制器控制制动器对该离合器的从动转轴进行制动，制动器工作(制动)时对外发电；线圈断电，永磁力使主从轮偶合。本实用新型的离合器特别适合于被驱动机构与动力源常结合而分离较短暂的工况，如作汽车离合器用，也可作普通离合器使用。

与现有电磁离合器磁相比，本实用新型有以下优点：

1.合、离操作简便迅速，可靠性高，能很好地适用于自动化工程。

2.主从轮隔有间隙不接触，具有过载滑脱保护功能，接合及分离时无摩擦，不生热。

3.依永磁力保持接合状态时，不耗能。

4.作常合式离合器，在实际应用中分离时间短，因而耗能小。

5.线圈固定不动，供电不需要电刷和集流环。

6.离合器分离过程，利用制动电机制动且发电，一举两得。

7.污染极小。

8.少维护、寿命长。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的结构示意图；

图2为图1中永磁盘1的左或右视图；

图3为图2的A-A剖面图；

图4为实施例三中主动磁盘的左或右视图；

图5为图4的B-B剖面图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例一：如图1至图3示。本实用新型由主动轮、从动轮、定子、制动器及控制系统构成。主动轮由轴向充磁的永磁盘1及非磁性主动轴5联接组成，永磁盘1端面均布有扇形齿；从动轮由与永磁盘1相对的端面均布有扇形齿的导磁圆盘2和18、非磁性联接筒6及非磁性从动轴11固结而成；定子由导磁端板3和17、轴承4和10、线圈8和线圈架7、导磁联接筒9联接而成；主动轮、从动轮及定子同轴装配，主动轮、从动轮及定子三者相互之间均隔离间隙不接触，导磁圆盘2和18的扇形齿永磁盘1端面的扇形齿沿周向平行相对齐；制动器16为一永磁电机，其转子轴与从动轴11同轴联接，该发电机的转子由转轴和纯永磁转子体或永磁材料与其它材料组合而成的具有永磁性的转子体构成，定子由铁心及其线圈绕组和定子外壳组成，当永磁转子体转动时，定子线圈绕组中产生感应电动势，若线圈绕组的输出输入端相连通，使线圈闭合，产生的感应电动势将形成感应电流，根据楞次定律，感应电流产生的磁场将阻止永磁转子体的转动，制动器16处于工作(制动)状态，若线圈绕组的输出输入端相分离，线圈绕组中无电流，自然就没感应电磁场，制动器16就处于非工作状态；控制系统由整流调压器15、蓄电池14、控制器12、控制器12的控制节点13及连接导线构成，线圈8经控制器12从蓄电池14取电。图1中虚线表示磁通回路。定子和制动器16的外壳被固定于使用本离合器的设备或机构的基础。所述主动轮、从动轮上的扇形齿的数量，根据实际要求设计确定。

工作原理：线圈8未通电时，图1中虚线表示了永磁磁通回路，根据磁组原理，永磁盘1穿过从动轮之间隙的磁力线，避开扇形槽，集中到扇形齿，当主动轮相对于从动轮转过一个角度(角位移)时，磁力线仍然努力避开扇形槽，集中到扇形齿，结果对从动轮产生拉力矩，迫使从动轮跟随主动轮转动，所述离合器处于合状态；操作控制器12，给线圈8通电，使其磁通回路仍如图1中虚线示，但方向与永磁通方向相反，电磁场抵消永磁盘1的磁场，主动轮和从动轮之间无磁力作用，从动轮静止，主动轮空转，所述离合器处于离状态；控制器12给线圈8通电的同时，闭合其控制节点13，使制动器16对从动轴11产生制动转矩，同时向外发电，通过整流调压器15给蓄电池14充电。制动器16工作时，发电量有限，可能不够操作离合器分离时所需要的，应从所述离合器系统外部补充电能给蓄电池14。

实施例二：为了增强所述主动轮和从动轮在合状态时的磁偶合力，将实施例一中的导磁圆盘2和18换成轴向充磁的从动永磁盘，它的形状及大小与导磁圆盘2和18相同，与永磁盘1异性极相对。为了加固从动永磁盘，可在它的背离永磁盘1的端面固结导磁圆盘。其余同实施例一的。

实施例三：如图4图5所示。对实施例一或二所述离合器，将永磁盘1换成由导磁盘19、永磁盘20及导磁盘21组合固结而成磁盘，它的端面形状及大小与永磁盘1相同，这样是为了迎合有利的工艺。

实施例四：将实施例一或二中的永磁盘1或实施例三中的组合磁盘改成用导磁材料制作的导磁盘，其形状和大小与永磁盘1相同。在满足离合器性能要求条件下，这样做能简化结构，降低成本，提高主动轮的高温适应性。

实施例五：对实施例一至四所述离合器，若用于不需要分离时制动从动轴11的工况，去掉制动器16、整流调压器15、蓄电池14，外部电源接入控制器12。

Claims (3)

1. 一种制动式磁离合器，其特征是：由主动轮、从动轮、定子、制动器、控制系统组构成；主动轮用导磁材料或用永磁材料或用永磁材料与导磁材料组合制作，且与功率输入转轴联结；从动轮由永磁体或导磁体或永磁材料与导磁材料的组合体及从动转轴组成；定子由线圈、安装着轴承的端板及联接端板的连接筒组成；控制系统由整流调压器、蓄电池、控制器、控制节点组成；制动器为一永磁电机，其转子与从动转轴联接。

2. 根据权利要求1所述的制动式磁离合器，其特征是：由主动轮、从动轮、定子、制动器及控制系统构成；主动轮由轴向充磁的永磁盘(1)及非磁性主动轴(5)联接组成，永磁盘(1)端面均布有扇形齿；从动轮由与永磁盘(1)相对的端面均布有扇形齿的导磁圆盘(2)和(18)、非磁性联接筒(6)及非磁性从动轴(11)固结而成；定子由导磁端板(3)和(17)、轴承(4)和(10)、线圈(8)和线圈架(7)、导磁联接筒(9)联接而成；主动轮、从动轮及定子同轴装配，主动轮、从动轮及定子三者相互之间均隔离间隙不接触，导磁圆盘(2)和(18)的扇形齿永磁盘(1)端面的扇形齿沿周向平行相对齐；制动器(16)为一永磁电机，其转子轴与从动轴(11)同轴联接，该发电机的转子由转轴和纯永磁转子体或永磁材料与其它材料组合而成的具有永磁性的转子体构成，定子由铁心及其线圈绕组和定子外壳组成，当永磁转子体转动时，定子线圈绕组中产生感应电动势，若线圈绕组的输出输入端相连通，使线圈闭合，产生的感应电动势将形成感应电流，根据楞次定律，感应电流产生的磁场将阻止永磁转子体的转动，制动器(16)处于制动状态，若线圈绕组的输出输入端相分离，线圈绕组中无电流，自然就没感应电磁场，制动器(16)就处于非工作状态；控制系统由整流调压器(15)、蓄电池(14)、控制器(12)、控制器(12)的控制节点(13)及连接导线构成，线圈8经控制器(12)从蓄电池(14)取电；定子和制动器(16)的外壳被固定于使用本离合器的设备或机构的基础；永磁盘(1)为导磁盘(19)、永磁盘(20)及导磁盘(21)组合固结而成，或者永磁盘(1)为导磁材料。

3. 根据权利要求1或2所述的制动式磁离合器，其特征是：将导磁圆盘(2)和(18)换成轴向充磁的从动永磁盘，它的形状及大小与导磁圆盘(2)和(18)相同，与永磁盘(1)异性极相对；在所述从动永磁盘的背离永磁盘(1)的端面固结导磁圆盘。

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