CN203206092U

CN203206092U - 用于皮带传动的永磁偶合器

Info

Publication number: CN203206092U
Application number: CN 201320126919
Authority: CN
Inventors: 黄晓兵; 杜毅
Original assignee: SHANGHAI CET ENERGY TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI CET ENERGY TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-03-20
Filing date: 2013-03-20
Publication date: 2013-09-18
Anticipated expiration: 2023-03-20

Abstract

本实用新型公开了一种用于皮带传动的永磁偶合器，包括导体转子、永磁转子、皮带轮和用于与电机相连接的输入轴套，所述输入轴套包括邻近所述电机的近端和远离所述电机的远端，所述永磁转子固定在输入轴套远端的外圆柱面上，皮带轮的一端与导体转子固定连接，且皮带轮通过轴承支承在输入轴套近端的外圆柱面上。本实用新型具有软启动功能和更好的减振性能，能提高电机功率利用率，结构更加紧凑，轴向悬臂短，轴向刚性好，能够承受较大的负载。

Description

用于皮带传动的永磁偶合器

技术领域

本实用新型涉及一种永磁偶合器，具体涉及一种用于皮带传动的永磁偶合器装置。

背景技术

传统皮带传动主要由电机、皮带和负载组成，在电机的输出端和负载的输入端各安装有皮带轮，通过皮带和皮带轮的联接使电机的输出传递给负载。皮带传动具有以下特点：1）结构简单，适用于两轴中心距较大的传动场合；2）传动平稳无噪声，能缓冲、吸振；3）过载时皮带将会在带轮上打滑，可防止薄弱零部件损坏，起到保护作用，所以得到广泛的运用。

但是，传统皮带联接传动也存在着较多的问题，主要体现在以下方面：

一、传统电机采用硬启动方式，启动时的大电流对电网冲击较大，影响电网供电质量；伤害电机绝缘，降低电机寿命；在电机定子线圈和转子鼠笼条上产生很大的冲击力，会造成电机紧死，线圈变形，鼠笼条断裂等故障。

二、电机在启动时，皮带所受张力突然加大，缩短了皮带的使用寿命。

三、电机与负载间是通常的机械连接，故负载的振动会被传递到电机上，影响电机使用寿命。

四、电机功率利用率低，为确保可以应对不同工况，电机选型时往往大于实际所需功率，而工作时电机又常处于轻载状态，电机的恒扭矩运行势必造成电能浪费。

上述问题限制了皮带传动在要求较高场合的应用。磁力偶合器在皮带传动中的应用，则可以较好地解决上述问题。

中国发明专利申请CN201110210707.1公开了一种带有皮带轮的磁力偶合器，包括输入组件和输出组件，输出组件通过轴承支承在输入组件上，输入组件包括电机轴套和连接在电机轴套上的铜转子，输出组件包括磁转子、轴套和皮带轮，轴承安装在输入组件的电机轴套和输出组件的轴套之间。在这种结构中，铜转子作为输入组件与电机相连接，皮带轮作为输出组件与磁转子相连接，使整个结构的刚性较差，传动时在皮带的拉力作用下，结构变形较大，影响传动效率和使用寿命。

中国发明专利申请CN201110161199.2公开了一种皮带式磁滞偶合器，包括输出轴、设置在输出轴上的散热外壳和设置在散热外壳内的永磁盘，散热外壳的一端设置有皮带轮，皮带轮通过皮带与驱动源连接，且驱动源通过皮带及皮带轮驱动散热外壳旋转；散热外壳的另一端内壁设置有磁钢；永磁盘设置在散热外壳内腔输出轴上，且永磁盘与磁钢对应安装，两者之间设置有调节螺母，通过调节螺母调整永磁盘与磁钢之间的距离以改变磁场感应强度。输出轴设置在散热外壳中部，输出轴的内端与永磁盘固定连接为一体，输出轴的外端连接减速机及输出法兰。但是，这种结构适用于安装在负载侧的皮带轮上，不适合安装在电机侧的皮带轮上，并不能很好地克服电机启动时所产生的冲击。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构紧凑、刚性好的用于皮带传动的永磁偶合器，可提供软启动特性，可驱动较高的启动惯量，能承受周期性负载堵转（滑差），提高皮带的使用寿命和提高电机功率利用率。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种用于皮带传动的永磁偶合器，包括导体转子、永磁转子、皮带轮和用于与电机相连接的输入轴套，所述输入轴套包括邻近所述电机的近端和远离所述电机的远端，所述永磁转子固定在输入轴套远端的外圆柱面上，皮带轮的一端与导体转子固定连接，且皮带轮通过轴承支承在输入轴套近端的外圆柱面上。

优选地，所述输入轴套的远端设有轴套法兰，所述永磁转子套在输入轴套远端的外圆柱面上，并通过螺钉与轴套法兰固定连接。

优选地，所述输入轴套的内孔为锥形孔。

优选地，所述皮带轮与输入轴套的近端之间固定有防尘板。

进一步地，所述防尘板通过螺钉固定在皮带轮的端面上。

优选地，所述输入轴套远端的端面上设有端盖，端盖上穿设与电机轴相连接的紧固螺钉，紧固螺钉上套有锁紧垫片。

优选地，所述导体转子包括左、右两个导体盘，所述永磁转子位于左、右两个导体盘之间，永磁转子的两侧各设有磁极与左、右两个导体盘相对。

进一步地，所述左、右两个导体盘各包括一个外盘片和一个内盘片，内盘片通过螺钉固定在外盘片上。

进一步地，所述皮带轮的一端设有带轮法兰，所述带轮法兰通过螺钉与左导体盘的外盘片固定连接。

进一步地，所述左、右两个导体盘之间设有多个气隙套管，连接螺钉穿过所述气隙套管将左、右两个导体盘连接在一起。

与现有技术相比，本实用新型所采用的技术方案具有以下优点：

（1）有软启动功能：安装本实用新型永磁偶合器的电机启动时，永磁转子和导体转子之间有明显滑差，在电机转速从0升到最大值时，该滑差逐渐在几秒之内减至最小。可有效减少对动力传动系统的冲击，同时对外围设备也起到保护作用。

（2）可驱动启动转矩较高的设备：采用本实用新型方案后，在选择电机时可最大限度地选择较小启动转矩的电机，极大地节省采购成本。

（3）减少传动皮带磨损：由于本实用新型采用的是软启动方式，故在电机启动时使皮带所受张力减小，有效延长了皮带的使用寿命。

（4）更好的减振性能：本实用新型是通过磁场效应传递力矩，是一种无机械接触的联接方式，使负载端的振动得到有效隔离，延长了电机的使用寿命。

（5）能承受周期性负载堵转：当负载突然堵转甚至卡死时，负载轴减慢转速甚至停转，此时电机轴仍可按原有的转速继续旋转，这样就可以有效地保护电机系统，避免因瞬间内部电流过大而烧坏。

（6）提高电机功率利用率：采用本实用新型后，将使电机输出功率根据现场实际工况合理匹配输出，输出扭矩随负载的工况而改变，从而节约电能，提高电机功率合理利用率。

（7）本实用新型采用永磁转子与电机相连接、而导体转子与皮带轮相连接的方式，通过一个输入轴套的连接，将永磁偶合器的永磁转子和导体转子布置在远离电机的一端，使永磁偶合器的结构更加紧凑；而将皮带轮布置在邻近电机的一端，轴向刚性好，电机轴受力悬臂短，能够承受较大的皮带拉力。

附图说明

图1是本实用新型用于皮带传动的永磁偶合器的结构剖视图。

图2是本实用新型中一种导体转子的结构半视图。

图3本实用新型在皮带传动中的一种应用实例示意图。

图中：1、导体转子 2、永磁转子 3、输入轴套 4、皮带轮5a/5b、轴承 6a/6b/6c、螺钉 6d、紧固螺钉 7、防尘板 8、轴用挡圈 9、端盖 10、锁紧垫片 11、外盘片12、内盘片 13、内盘片 14、外盘片 15、连接螺钉 16、螺钉 17、气隙套管 18、螺钉 19、螺母 21、永磁体31、轴套法兰 32、内孔 41、带轮法兰 100、电机200、本实用新型永磁偶合器 300、皮带 400、负载装置

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明，本领域技术人员由此可以更清楚地了解本实用新型的其他优点及功效。

需要说明的是，说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，仅用以配合具体实施方式，供本领域技术人员更清楚地了解本实用新型的构思，并非用以限制本实用新型的保护范围。任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型的功效及目的达成的情况下，均应仍落在本实用新型的保护范围之内。为了便于描述，各部件的相对位置关系是根据说明书附图的布图方式来进行描述的，如：上、下、左、右等的位置关系是根据说明书附图的布图方向来确定的。

如图1所示，本实用新型是一种用于皮带传动的永磁偶合器，它包括导体转子1、永磁转子2、皮带轮4和用于与电机相连接的输入轴套3，其中输入轴套3的一端为邻近所述电机的近端，另一端为远离所述电机的远端。在输入轴套3的远端设有轴套法兰31，永磁转子2套在输入轴套3远端的外圆柱面上，并通过螺钉6b与轴套法兰31固定连接，从而使永磁转子2固定在输入轴套3远端的外圆柱面上，当然永磁转子2也可以通过焊接等其它方式固定在输入轴套3远端的外圆柱面上。皮带轮4的一端设有带轮法兰41，带轮法兰41通过螺钉6a与导体转子1固定连接，皮带轮4通过远端的轴承5a、5b支承在更靠近输入轴套3近端的一段外圆柱面上。

输入轴套3上设有与电机轴相连接的内孔32，该内孔32优选为锥形孔，锥形孔的优选锥度为1：10。

皮带轮4与输入轴套3的近端之间固定有防尘板7，用于防止灰尘进入轴承5b内，防尘板7通过螺钉6c固定在皮带轮4的端面上。在防尘板7的内侧设有轴用挡圈8固定在输入轴套3上，用于顶紧轴承5b的内圈。

在输入轴套3远端的端面上设有端盖9，端盖9上穿设与电机轴相连接的紧固螺钉6d，紧固螺钉6d上套有锁紧垫片10，以防止紧固螺钉6d松动。电机轴与输入轴套的内孔32采用键连接，当电机轴插入输入轴套的内孔32中时，紧固螺钉6d可以与电机轴端部的螺孔相连接，将本实用新型的永磁偶合器紧密地固定在电机轴上。

在本实用新型的一种优选实施例中，导体转子1包括左、右两个导体盘，永磁转子2位于左、右两个导体盘之间，永磁转子2上镶嵌有多块永磁体21，沿圆周方向永磁体按N、S极性交错排列，永磁体21两侧的磁极分别与左、右两个导体盘相对。

进一步地，如图2所示，左导体盘由一个外盘片11和一个内盘片12构成，内盘片12通过螺钉16固定在外盘片11上；右导体盘由一个外盘片14和一个内盘片13构成，内盘片13通过螺钉18固定在外盘片14上。外盘片11、14可以由钢材料制成，而内盘片12、13可以由铜或铝材料制成。在左、右两个导体盘之间还设有多个气隙套管17，连接螺钉15穿过所述气隙套管17将左、右两个导体盘连接在一起，由螺母19紧固。气隙套管17用于使左、右两个导体盘之间保持合适的距离，从而使永磁转子2与左、右两个导体盘之间保持合适的气隙。在图1中，所述皮带轮4一端的带轮法兰41通过螺钉6a与左导体盘的外盘片11固定连接。

如图3所示，用于皮带传动时，本实用新型的永磁偶合器200安装在电机100的电机轴上，负载装置400上的皮带轮与本实用新型中的皮带轮4（见图1）之间通过皮带300相连接，从而实现传动，并具有软启动特性，大大降低传动时的机械和电气冲击，提高电机功率的利用率。

本实用新型不仅具有传统皮带传动结构简单、传动平稳、过载打滑、易于安装等优点，而且兼具永磁偶合器的软启动、防止堵转、减小振动、节约能源、保护电机等优点，与同类设备相比更具有结构紧凑、轴向悬臂短、轴向刚性强，可承受较大皮带拉力的优点，可广泛地应用于对带传动要求较高的场合。

当然，以上仅是本实用新型的具体应用范例，对本实用新型的保护范围不构成任何限制。除上述实施例外，本实用新型还可以有其它实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型所要求保护的范围之内。

Claims

1.一种用于皮带传动的永磁偶合器，包括导体转子（1）、永磁转子（2）、皮带轮（4）和用于与电机相连接的输入轴套（3），其特征是，所述输入轴套（3）包括邻近所述电机的近端和远离所述电机的远端，所述永磁转子（2）固定在输入轴套（3）远端的外圆柱面上，皮带轮（4）的一端与导体转子（1）固定连接，且皮带轮（4）通过轴承（5a，5b）支承在输入轴套（3）近端的外圆柱面上。

2.根据权利要求1所述的永磁偶合器，其特征是，所述输入轴套（3）的远端设有轴套法兰（31），所述永磁转子（2）套在输入轴套（3）远端的外圆柱面上，并通过螺钉与轴套法兰（31）固定连接。

3.根据权利要求1所述的永磁偶合器，其特征是，所述输入轴套的内孔（32）为锥形孔。

4.根据权利要求1所述的永磁偶合器，其特征是，所述皮带轮（4）与输入轴套（3）的近端之间固定有防尘板（7）。

5.根据权利要求4所述的永磁偶合器，其特征是，所述防尘板（7）通过螺钉固定在皮带轮（4）的端面上。

6.根据权利要求1所述的永磁偶合器，其特征是，所述输入轴套（3）远端的端面上设有端盖（9），端盖（9）上穿设与电机轴相连接的紧固螺钉（6d），紧固螺钉（6d）上套有锁紧垫片（10）。

7.根据权利要求1所述的永磁偶合器，其特征是，所述导体转子（1）包括左、右两个导体盘，所述永磁转子（2）位于左、右两个导体盘之间，永磁转子（2）的两侧各设有磁极与左、右两个导体盘相对。

8.根据权利要求7所述的永磁偶合器，其特征是，所述左、右两个导体盘各包括一个外盘片和一个内盘片，内盘片通过螺钉固定在外盘片上。

9.根据权利要求8所述的永磁偶合器，其特征是，所述皮带轮（4）的一端设有带轮法兰（41），所述带轮法兰（41）通过螺钉与左导体盘的外盘片固定连接。

10.根据权利要求8所述的永磁偶合器，其特征是，所述左、右两个导体盘之间设有多个气隙套管（17），连接螺钉（15）穿过所述气隙套管（17）将左、右两个导体盘连接在一起。