CN203039552U - 一种永磁涡流柔性传动联轴器 - Google Patents

一种永磁涡流柔性传动联轴器 Download PDF

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马忠威
山涛
卢曼
张海信
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Abstract

本实用新型涉及一种永磁涡流柔性传动联轴器，包括输入轴、输出轴、导体转子、永磁转子，永磁转子和输出轴连接，导体转子和输入轴连接，所述的永磁转子包括轮毂一、滑槽、永磁体、永磁体支架，轮毂一在靠近轴心位置设有沿轴心均布的径向向外延伸的开口滑槽，滑槽与永磁体支架滑动连接，永磁体支架内固定有永磁体；所述的导体转子包括导体环和隔磁环，导体环、隔磁环与永磁体之间被空气气隙隔开。本实用新型的优点是：结构简单，安装方便，既实现传动的目的，又能够保护装置和负载，具有涡流软性传动的特性，能有效避免主从动转动转子的刚性连接，软起动性能优越，可以当成一个软起动联轴器使用。

Description

一种永磁涡流柔性传动联轴器
技术领域
本实用新型涉及一种联轴器，尤其涉及一种永磁涡流柔性传动联轴器。 
背景技术
永磁联轴器由于其结构简单、减震降噪、无接触传动等优点，近年来越来越广泛的被工业企业所选择，几乎所有生产和生活的动力拖动设备中都会运用到传动联轴设备。一般的永磁联轴器进行转矩传递时，由于永磁转子和导体转子事先已经固定好，故在起动瞬间，由于输入输出轴转速差很大，导体转子中所产生的瞬时涡流很大，瞬间的扭矩同时也很大，这就对设备的刚性要求较高，并且会降低设备使用寿命。同时，永磁转子和导体转子间必须要精确对准，否则，产生的传递扭矩不稳定，使输出轴产生振动，对设备造成损坏，甚至，对生产和生活带来重大损失。因此，需要一种在驱动和从动部件之间能够有效柔性起动的永磁联轴器，同时，这种永磁联轴器要减少其各部件之间的磨损并且不需要在输入输出转子之间精确地对准。 
发明内容
为克服现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种永磁涡流柔性传动联轴器，在驱动和从动部件之间能够有效的柔性起动，并且不需要在输入输出转子之间精确地对准。 
为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现： 
一种永磁涡流柔性传动联轴器，包括输入轴、输出轴、导体转子、永磁转子，永磁转子和输出轴连接，导体转子和输入轴连接，所述的永磁转子包括轮毂一、滑槽、永磁体、永磁体支架，轮毂一在靠近轴心位置设有沿轴心均布的径向向外延伸的开口滑槽，滑槽与永磁体支架滑动连接，永磁体支架内固定有永磁体；所述的导体转子包括导体环、隔磁铝环，导体环、隔磁铝环与永磁体之间被空气气隙隔开。 
所述的永磁转子还包括磁体装载圆盘、金属棒、弹簧、牵引插销、插销、隔离装置，磁体装载圆盘靠近轴心固定有均布的金属棒，其位置与滑槽相对应，弹簧一端固定在金属棒上，牵引插销穿过弹簧，牵引插销靠近圆心一端垂直固定到金属棒，另一端与插销垂直固定，弹簧通过隔离装置限位。 
所述的导体转子还包括轮毂二、导体环一、导体环二，导体环一固定于支撑盘，导体环二固定于支撑环，导体环一与导体环二相对，支撑盘和支撑环之间固定有隔离套管，支撑盘与轮毂二固定连接，轮毂二通过固定装置二与输入轴连接。 
所述的滑槽和永磁体支架之间设有相互对应的凸缘和凹槽，通过凸缘和凹槽实现滑槽和永磁体支架的滑动连接。 
所述的永磁体与相邻支架内的永磁体按照极性相反交替排列。 
所述的导体环包括两个外形相同的导体环一和导体环二，导体环一与导体环二同轴。 
所述的隔磁铝环包括两个外形相同的隔磁铝环一和隔磁铝环二，隔磁铝环一与隔磁铝环二同轴，隔磁铝环一、二分别固定在导体环一、二的靠近轴心端。 
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是： 
结构简单，安装方便，既实现传动的目的，又能够保护装置和负载，实现软启动。导体转子（主要由一对导体环、隔磁铝环）和磁性转子相对安装，能够有效减少各部件之间的磨损并且不需要在输入输出转子之间精确地对准。 
附图说明
图1是本实用新型的剖视图。 
图2是本实用新型的导体转子剖视图。 
图3是本实用新型的磁性转子剖视图。 
图4是图3中磁性转子的A-A剖视图。 
图中： 1-螺栓一  2-支撑盘  3-支撑环  4-隔磁铝环一   4’-隔磁铝环二  5-轮毂二  6-螺栓二  7-导体环一  8-导体环二  9-隔离套管  10-输入轴  11-输出轴  12-固定装置二  13-固定装置一  14-磁体装载圆盘  15-永磁体  16-永磁体支架  17-滑槽  18-弹簧  19-轮毂一  20-金属棒  21-牵引插销  22-插销  23-隔离装置  24-螺栓三  25-限位插销  A-导体转子  B-永磁转子。 
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型进行详细地描述，但是应该指出本实用新型的实施不限于以下的实施方式。 
见图1-图4，一种永磁涡流柔性传动联轴器，包括输入轴10、输出轴11、导体转子A、永磁转子B，永磁转子B和输出轴11连接，导体转子A和输入轴10连接，所述的永磁转子B包括轮毂一19、滑槽17、永磁体15、永磁体支架16，轮毂一19在靠近轴心位置设 有沿轴心均布的径向向外延伸的开口滑槽17，滑槽17与永磁体支架16滑动连接，永磁体支架16内固定有永磁体15；所述的导体转子A包括由导电材料构成的导体环和隔磁材料制成的隔磁铝环，导体环、隔磁铝环与永磁体15之间被空气气隙隔开。 
所述的永磁转子B还包括磁体装载圆盘14、金属棒20、弹簧18、牵引插销21、插销22、隔离装置23，磁体装载圆盘14靠近轴心固定有均布的金属棒20，其位置与滑槽17相对应，弹簧18一端固定在金属棒20上，牵引插销21穿过弹簧18，牵引插销21靠近圆心一端垂直固定到金属棒20，另一端与插销22垂直固定，弹簧18通过隔离装置23限位。 
所述的导体转子A还包括轮毂二5、导体环一7、导体环二8，导体环一7固定于支撑盘2，导体环二8固定于支撑环3，导体环一7与导体环二8相对，支撑盘2和支撑环3之间固定有隔离套管9，支撑盘2与轮毂二5固定连接，轮毂二5通过固定装置二12与输入轴10连接。 
所述的滑槽17和永磁体支架16之间设有相互对应的凸缘和凹槽，通过凸缘和凹槽实现滑槽17和永磁体支架16的滑动连接。 
所述的永磁体15与相邻永磁体支架16内的永磁体15按照极性相反交替排列。 
所述的导体环包括两个外形相同的导体环一7和导体环二8，导体环一7与导体环二8同轴。 
所述的隔磁铝环包括两个外形相同的隔磁铝环一4和隔磁铝环二4’，隔磁铝环一4与隔磁铝环二4’同轴，隔磁铝环一、二4、4’分别固定在导体环一、二7、8的靠近轴心端。 
实施例：
输出轴11通过固定装置一13固定到永磁转子B上，输入轴10通过固定装置二12固定在导体转子A上。导体转子A上固定有两个轴向分离开的具有良好导电特性的闭合的带状铜环导体环一7、导体环二8和隔磁铝环一4和隔磁铝环二4’。导体环一7、隔磁铝环一4镶嵌在支撑盘2上，隔磁铝环一4固定在导体环一7的靠近导体转子A的轴心端，导体环二8、隔磁铝环二4’镶嵌在支撑环3上且和导体环一7、隔磁铝环一4相对。隔离套管9隔离支撑盘2和支撑环3，支撑盘2、隔离套管9、和支撑环3之间被轴向贯穿其中的螺栓一1固定，组成一个整体。支撑盘2通过螺栓二6和轮毂二5固定，轮毂二5和输入轴10之间通过固定装置二12连接。 
磁性转子B包含磁体装载圆盘14，在磁体装载圆盘14上有一些径向开口均匀分布的滑槽17，滑槽17内设有永磁体支架16，滑槽17和磁体支架16之间有相互匹配的凸缘和 凹槽，通过凸缘和凹槽，永磁体支架16可沿着滑槽17径向滑动。永磁体支架16使用隔磁材料，如铝。每一个永磁体支架16在其中心位置有正方形的开孔，其中镶嵌了一块永磁体15。永磁转子B面向同一导体环的相邻永磁体15按极性相反排布。  
永磁体支架16内的永磁体15在永磁转子上呈放射状安置，它们静止时位于永磁转子B圆心附近，与隔磁铝环相对。当永磁转子B转速增大时，永磁体支架16在离心力的作用下带着永磁体15沿滑槽17向外运动，永磁体15和导体环7、8的正对面积增大。滑槽17有足够的长度去供永磁体支架16径向滑动，直到与导体环7、8完全正对。 
所述的永磁体支架16和永磁转子轮毂一19内部是通过具有一定强度的弹簧18连接的，弹簧18起限定永磁体支架16在滑槽17上位置的作用。弹簧18靠近圆心一端固定在金属棒20上，弹簧18另一端固定在隔离装置23上，且牵引插销21穿过弹簧18，牵引插销21其靠近圆心一端经过焊接垂直固定到金属棒20上，另一端经过焊接固定在插销22上。螺栓三24将磁体装载圆盘14和轮毂一19连接在一起。轮毂一19与输出轴11通过固定装置一13连接。 
为了保护弹簧18和永磁体15，在轮毂一19的边缘设有限定永磁体支架16最大移动位置的限位插销25，使永磁体15和永磁体支架16不至于由于转速过大而飞出永磁转子滑槽17或者造成弹簧18永久形变，无法恢复。 
本装置运转过程： 
起动前，整个装置处于静止状态，弹簧18处于自然状态，永磁体支架16处于滑槽17靠近圆心端，起动初期，输入轴10在动力源的拖动下带动导体转子A开始转动，此时导体转子A和永磁转子B产生滑差，导体环一7和导体环二8切割永磁体磁场产生涡流，进而产生感应磁场，感应磁场和永磁体磁场相互作用带动整个永磁转子B转动。永磁体支架16和镶嵌其中的永磁体15在离心力和弹簧18弹力合力的作用下沿着滑槽17向外滑动，随着永磁体支架16向外移动位移的增加，导体环7、8和永磁体15重合面积也相应增加，永磁体15和与之相对的导体环7、8之间的有效正对面积也随之增大，导体环7、8中产生的涡流随之增大，直到传递的扭矩与负载相等，此时输出转速保持不变。在这期间，弹簧18阻碍永磁体支架16受离心力作用而向外的运动。当输入轴10的旋转速度增大时，永磁体支架16受到的离心力增大，永磁体支架16沿滑槽17向外运动，永磁体15与导体环一7、导体环二8间的气隙变小，输出扭矩增大，输出轴转速渐渐平衡在更高的速度下，实现柔性传动和软起动的目的。 
本实用新型结构简单，安装方便，既实现传动的目的，又能够保护装置和负载，具有涡流柔性传动的特性，能有效避免主从动转动转子的刚性连接，软起动性能优越，可以当成一个软起动联轴器使用。由于所述的导体转子和永磁转子分离开来，所以震动不经过本联轴器传递，转子之间不再需要轴向对准，进而主动和从动部分没有了磨损，提高了使用寿命。 

Claims (7)

1.一种永磁涡流柔性传动联轴器，其特征在于，包括输入轴、输出轴、导体转子、永磁转子，永磁转子和输出轴连接，导体转子和输入轴连接，所述的永磁转子包括轮毂一、滑槽、永磁体、永磁体支架，轮毂一在靠近轴心位置设有沿轴心均布的径向向外延伸的开口滑槽，滑槽与永磁体支架滑动连接，永磁体支架内固定有永磁体；所述的导体转子包括导体环、隔磁铝环，导体环、隔磁铝环与永磁体之间被空气气隙隔开。
2.根据权利要求1所述的一种永磁涡流柔性传动联轴器，其特征在于，所述的永磁转子还包括磁体装载圆盘、金属棒、弹簧、牵引插销、插销、隔离装置，磁体装载圆盘靠近轴心固定有均布的金属棒，其位置与滑槽相对应，弹簧一端固定在金属棒上，牵引插销穿过弹簧，牵引插销靠近圆心一端垂直固定到金属棒，另一端与插销垂直固定，弹簧通过隔离装置限位。
3.根据权利要求1所述的一种永磁涡流柔性传动联轴器，其特征在于，所述的导体转子还包括轮毂二、导体环一、导体环二，导体环一固定于支撑盘，导体环二固定于支撑环，导体环一与导体环二相对，支撑盘和支撑环之间固定有隔离套管，支撑盘与轮毂二固定连接，轮毂二通过固定装置二与输入轴连接。
4.根据权利要求1所述的一种永磁涡流柔性传动联轴器，其特征在于，所述的滑槽和永磁体支架之间设有相互对应的凸缘和凹槽，通过凸缘和凹槽实现滑槽和永磁体支架的滑动连接。
5.根据权利要求1所述的一种永磁涡流柔性传动联轴器，其特征在于，所述的永磁体与相邻永磁体支架内的永磁体按照极性相反交替排列。
6.根据权利要求1所述的一种永磁涡流柔性传动联轴器，其特征在于，所述的导体环包括两个外形相同的导体环一和导体环二，导体环一与导体环二同轴。
7.根据权利要求1所述的一种永磁涡流柔性传动联轴器，其特征在于，所述的隔磁铝环包括两个外形相同的隔磁铝环一和隔磁铝环二，隔磁铝环一与隔磁铝环二同轴，隔磁铝环一、二分别固定在导体环一、二的靠近轴心端。 
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