CN203071793U - 一种非接触式联轴器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种非接触式联轴器，筒形导体转子包括筒状轭铁和导体环，筒形永磁转子包括筒状转子体和永磁体；导体环组合成多个设在筒状轭铁内侧的导体圈，而筒状轭铁安装在输入轴上；永磁体按照N极和S极交替布置的方式排列成偶数个设在筒状转子体外侧的永磁体圈，筒状转子体安装在输出轴上；永磁体圈位于导体圈内侧，且每组永磁体圈分别与一个导体圈相对应；永磁体圈和导体圈之间还设有空气间隙；输入轴的轴线与输出轴的轴线重合。本实用新型提供了一种非接触式联轴器，该联轴器结构简单，传递的转矩大，且调速行程短，能应用于无轴封、无泄漏以及耐高温的磁力泵、磁力搅拌釜、磁力阀及其它器械的传动系统中。

Description

一种非接触式联轴器
技术领域
本实用新型涉及传动技术领域中的一种联轴器，尤其涉及一种非接触式联轴器。
背景技术
目前，已有一些厂家和学者对非接触式联轴器进行了研究，多数情况下，他们都认为非接触式联轴器由一个筒状导体转子和筒状永磁转子组成，筒状导体转子与筒状永磁转子之间通过空气间隙相连，二者绕各自轴线旋转，且筒状永磁转子置于筒状导体转子内；其中，筒状导体转子由轭铁和导体组成，安装在电机轴上，导体材料为铜或铝；筒状永磁转子由筒状转子体、磁座和永磁体组成，安装在负载轴上。电机与筒状导体转子同步运动，筒状导体转子与筒状永磁转子产生相对运动，从而导体上产生了涡流，形成感应磁场，感应磁场与永磁场相互作用，从而带动永磁转子与导体转子同方向转动，结果是将电机轴的转矩传递到负载轴上，但是其传递的转矩较小，如果要传递较大的转矩，必须要增大非接触式联轴器的体积，这样就需要较大的安装空间；除此之外，现有的非接触式联轴器从工作状态调整到空转状态时，需要将筒状导体转子和筒状永磁转子完全分离，调速行程较长，需要的轴向场地空间较大。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术中非接触式联轴器传递的转矩小、调速行程长等上述缺陷，提供一种结构简单、能提供大转矩、调速行程短的非接触式联轴器。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种非接触式联轴器，包括筒形导体转子和筒形永磁转子，其中，筒形导体转子包括筒状轭铁和多个导体环，筒形永磁转子包括筒状转子体和多个永磁体；
导体环组合成多个设在筒状轭铁内侧的导体圈，而筒状轭铁安装在输入轴上；
永磁体按照N极和S极交替布置的方式排列成偶数个设在筒状转子体外侧的永磁体圈，筒状转子体安装在输出轴上；
永磁体圈位于导体圈内侧，其中每两个永磁体圈为一组，且每组永磁体圈分别与一个导体圈相对应；永磁体圈和导体圈之间还设有空气间隙；
输入轴的轴线与输出轴的轴线重合。
本实用新型所述非接触式联轴器的工作原理为：筒形导体转子与筒形永磁转子沿各自旋转轴独立转动，轴向位置不变，在调节器的作用下，筒形永磁转子可沿轴向滑动。当筒形导体转子转动时，筒形导体转子与筒形永磁转子产生相对运动，以改变筒形导体转子和筒形永磁转子直径的作用面积，而在二者相对运动过程中相互轴向位置不变，永磁场在筒形导体转子上产生涡流，同时涡流又产生感应磁场与永磁场相互作用，从而带动筒形永磁转子朝与筒形导体转子相同的方向转动，从而将输入轴的转矩传递到输出轴上。
在本实用新型所述技术方案中，一方面，筒形导体转子包括筒状轭铁和多个导体环，导体环组合成多个导体圈，形成笼形结构，且导体圈均设在筒状轭铁内侧，故多个导体圈构成多个电磁回路，与筒状导体相比，导体圈产生的感应磁场强度更大；另一方面，筒形永磁转子包括筒状转子体和多个永磁体，多个永磁体按照N极和S极交替布置的方式排列成偶数个永磁体圈，其中两个永磁体圈为一组，每组永磁体圈均有一个导体圈与之相对应，且永磁体圈均设在筒状转子体外侧，且位于导体圈内侧，与永磁体间隙式组合方式相比，按照N极和S极交替布置的方式排列的多组永磁体产生的磁场强度更大。综合上述两方面，可以保证本实用新型所述非接触式联轴器能传递比较大的转矩，且结构简单。
在本实用新型所述技术方案中，筒状轭铁和筒形转子体分别安装在输入轴和输出轴上，即筒形导体转子和筒形永磁转子分别于输入轴和输出轴相连；而永磁体圈位于导体圈内侧，且二者之间留有空气间隙，即筒形永磁转子位于筒形导体转子内侧，且筒形导体转子和筒形永磁转子之间留有空气间隙。当工作状态时，导体圈和永磁体圈位置相对应，此时转矩最大；将筒形永磁转子沿着输出轴的轴线移动，从而使得导体圈与永磁体圈错开，此时转矩最小，故调速行程短，且缩短了一半。
作为对本实用新型所述技术方案的一种改进，导体环为矩形导体环。与筒状导体相比，由矩形导体环组成的导体圈产生的感应磁场强度更大，所传递的转矩也更大。
作为对本实用新型所述技术方案的一种改进，筒状轭铁底端设有通风孔。这样既可以减轻筒状轭铁的重量，更为重要的是有利于所述非接触式联轴器进行散热，在一定程度上有助于所述非接触式联轴器的使用寿命。
作为对本实用新型所述技术方案的一种改进，导体圈和永磁体圈分别均匀分布在筒状轭铁内侧和筒状转子体外侧，且导体圈与永磁体圈的位置相对应。这样一方面能保证导体圈产生的感应磁场和永磁体圈产生的永磁场的磁场强度最大，另一方面还能保证所述非接触式联轴器能传递较大的转矩。
作为对本实用新型所述技术方案的一种改进，筒状轭铁通过法兰与输入轴相连。
作为对本实用新型所述技术方案的一种改进，永磁体设在筒状转子体外侧表面的凹槽内。
作为对本实用新型所述技术方案的一种改进，永磁体为扇形永磁体。
作为对本实用新型所述技术方案的一种改进，筒状转子体通过键安装在输出轴上。
在本发明所述技术方案中，凡未作特别说明的，均可通过采用本技术领域中的常规手段来实现本技术方案。
因此，本实用新型的有益效果是提供了一种非接触式联轴器，该非接触式联轴器结构简单，传递的转矩大，且调速行程短，能应用于无轴封、无泄漏以及耐高温的磁力泵、磁力搅拌釜、磁力阀及其它器械的传动系统中。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是本实用新型处于工作状态时的非接触式联轴器的结构示意图；
图2是空转状态时的非接触式联轴器的结构示意图；
图3是图1中A-A剖面图；
图4是导体圈的结构示意图；
图5是永磁体圈的结构示意图；
现将附图中的标号说明如下：1为输入轴，2为法兰，3为筒状轭铁，4为导体环，5为空气间隙，6为永磁体，7为筒状转子体，8为输出轴，9为通风孔。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型优选实施例如下：
如图1和图3所示，包括筒形导体转子和筒形永磁转子，其中，筒形导体转子包括筒状轭铁3和多个矩形导体环4，筒形永磁转子包括筒状转子体7和多个扇形永磁体6；如图4所示，矩形导体环4组合形成两个导体圈，且两个导体圈通过螺钉分别安装在筒状轭铁3内侧两端；而筒状轭铁3通过法兰2安装在输入轴1上；如图5所示，扇形永磁体6按照N极和S极交替布置的方式排列形成四个永磁体圈，两个永磁体圈为一组，分别装配在筒状转子体7外侧表面两端的凹槽内，且两组永磁体圈分别与两个导体圈的位置相对应；而筒状转子体7通过键安装在输出轴8上；永磁体圈位于导体圈内侧，且二者之间还留有空气间隙5；除此之外，在筒状轭铁3底端还设有通风孔9，输入轴1的轴线与输出轴8的轴线重合。
如图1所示，当所述非接触式联轴器处于工作状态时，矩形导体圈与永磁体圈的位置相对应，此时转矩最大；输入轴1通过法兰2带动筒状轭铁3和导体圈旋转，导体圈切割永磁体圈产生的交变磁场，在导体圈内产生涡流，同时涡流所产生的感应磁场与永磁体圈产生的磁场作用，带动筒状转子体7与筒状轭铁3作相同方向的旋转运动，将输入轴1所传递的转矩传递给输出轴8。如图2所示，当将筒形永磁转子沿着轴向移动时，导体圈与永磁体圈错开，使得所述非接触式联轴器处于空转状态时，而不必将筒形永磁转子完全从筒形导体转子从移出，调速行程缩短了一半。
另外，所述非接触式联轴器采用水冷方式进行冷却。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种非接触式联轴器，其特征在于，包括筒形导体转子和筒形永磁转子，其中，所述筒形导体转子包括筒状轭铁（3）和多个导体环（4），所述筒形永磁转子包括筒状转子体（7）和多个永磁体（6）；
所述导体环（4）组合成多个设在筒状轭铁（3）内侧的导体圈，而筒状轭铁（3）安装在输入轴（1）上；
所述永磁体（6）按照N极和S极交替布置的方式排列成偶数个设在筒状转子体（7）外侧的永磁体圈，所述筒状转子体（7）安装在输出轴（8）上；
所述永磁体圈位于导体圈内侧，其中每两个永磁体圈为一组，且每组永磁体圈分别与一个导体圈相对应；所述永磁体圈和导体圈之间还设有空气间隙（5）；
所述输入轴（1）的轴线与输出轴（8）的轴线重合。
2.根据权利要求1所述的非接触式联轴器，其特征在于，所述导体环（4）为矩形导体环。
3.根据权利要求1所述的非接触式联轴器，其特征在于，所述筒状轭铁（3）底端设有通风孔（9）。
4.根据权利要求1所述的非接触式联轴器，其特征在于，所述导体圈和永磁体圈分别均匀分布在筒状轭铁（3）内侧和筒状转子体（7）外侧，且导体圈与永磁体圈的位置相对应。
5.根据权利要求1所述的非接触式联轴器，其特征在于，所述筒状轭铁（3）通过法兰（2）与输入轴（1）相连。
6.根据权利要求1所述的非接触式联轴器，其特征在于，所述永磁体（6）设在筒状转子体（7）外侧表面的凹槽内。
7.根据权利要求1或6所述的非接触式联轴器，其特征在于，所述永磁体（6）为扇形永磁体。
8.根据权利要求1所述的非接触式联轴器，其特征在于，所述筒状转子体（7）通过键安装在输出轴（8）上。
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