CN203933341U - 一种智能可调永磁柔性耦合调速器 - Google Patents
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Abstract
一种智能可调永磁柔性耦合调速器，其特征是它主要由主动轴(1)、主动盘(2)、永磁体(3)、铜环(4)、从动盘(5)、调速套筒(6)、滚珠丝杠(7)、伺服电机(8)、从动轴(9)、导杆导套(10)、散热片(11)、除尘铲(12)、导风罩(13)和中央控制系统(14)组成。本实用新型的智能可调永磁柔性耦合调速器的中央控制系统内置柔性启动闭环控制算法。其控制原理是中央控制系统搜集永磁柔性耦合调速器的各个传感器参数，通过中央控制系统算法的计算，得出最佳的耦合比例或目标设定的启动时间。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种适用于电力、煤炭、建材、化工、钢铁、有色、造纸、纺织等8大重点高耗能行业的工业设备，具体涉及一种智能可调永磁柔性耦合调速器，其连接在驱动端与负载端之间，根据负载情况可智能调节输出转速和扭矩的永磁涡流耦合调速器。
背景技术
我国是能耗大国，能源利用率较低，能源储备不足，节能降耗已成为全社会关注的重点。风机、水泵负载是量大面广的常用设备，其耗能在交流电机总能耗中占很大的比例。由于风机、水泵等的驱动设备陈旧落后，有很大的节电潜力。
目前很多地方大部分风机、泵类负载都采用挡板或阀门的机械节流方式来调节风量或流量，系统调节方式落后，设备长期低负荷运行，能量浪费非常严重。
采用永磁涡流耦合器对风机、泵类负载采用调速控制，其节电效果显著，而且能够很好地应用在易燃易爆、潮湿、粉尘含量高、电压波动大、谐波含量较高、冲击负载等恶劣环境。该产品实现电动机和负载间无机械链接的传动方式，在满足现场工况的同时，减振和隔振效果好，可以增加整个系统的可靠性和大大延长轴承和密封件的寿命。还有它本身是机械设备，能够很好地适应电网质量不稳定、谐波干扰、易燃易爆、潮湿、粉尘含量高、电流变化冲击负载等环境。同时，恒速的耦合器大量应用在重负载，环境恶劣的，振动较厉害， 维护工作量大的环境。
目前工业用调速器存在一些问题，其一，由于结构或设计不合理导致调速器在运转过程中，主动轴、从动轴往往产生振动，在超载运行时，容易导致调速器、电机或相关转动部件损坏；其二，目前工业用调速器多属于固定气隙，不能根据负载工况需要而变化，调速器虽有调速功能，但是功能上不能达到最佳效果；其三，目前市面上的调速器不带中央控制系统，不能根据负载的状况智能调节输出轴的转速以及软启动的时间。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种智能可调永磁柔性耦合调速器，以解决运转过程中振动、损坏等弊端，并能实现最佳调速效果和软启动。
本实用新型的技术方案是：
一种智能可调永磁柔性耦合调速器，它主要由主动轴1、主动盘2、永磁体3、铜环4、从动盘5、调速套筒6、滚珠丝杠7、伺服电机8、从动轴9、导杆导套10、散热片11、除尘铲12、导风罩13和中央控制系统14组成，其中永磁体3在主动盘2上圆周布置数个，主动盘2端面上加工有散热进风口，并在散热进风口处装有导风罩13，从动轴9嵌入到主动轴1上起到支撑作用；主动轴1与驱动电机输入端相连接，主动盘2和主动轴1螺栓固定，永磁体3固定在主动盘2上；铜环4压入到从动盘5上并固定，调速套筒6和滚珠丝杠7通过轴承连接，调速套筒6和从动轴9通过键连接，且调速套筒6可以在从动轴9上轴向滑动，从动盘5和调速套筒6通过键连接，调速套筒5可以实现轴向移动；从动轴9接工作机，滚珠丝杠7由伺服电机8驱动，导杆10支撑调速套筒6，散热片11和导风罩13分别固定在主动盘2和从动盘5上。
所述伺服电机8的控制信号输入端连接中央控制系统14，所述中央控制系统14主要由控制器PLC、HMI触摸屏、输入输出转速传感器、流量传感器、压力传感器，温度传感器，限位开关和伺服控制器以及上位机组成，伺服电机8通过伺服控制器与控制器PLC连接，HMI触摸屏、输入输出转速传感器、流量传感器、压力传感器，温度传感器，限位开关和伺服控制器以及上位机分别与控制器PLC连接；控制器PLC、HMI触摸屏、输入输出转速传感器、流量传感器、压力传感器，温度传感器，限位开关和伺服控制器以及上位机安装在永磁耦合器的箱体上，与其连接成为一个。
所述磁体3为“迷宫型”，磁体3与铜环4构成耦合结构，该结构为双层永磁体3和双层铜环4分别耦合。
所述主动盘2圆周上开有数个腰子孔，在腰子孔上安装有1/4球形的导风罩13，在主动盘转动时导风罩13可以挤压大量空气进入铜环4表面主动散热。
所述调速套筒6的前后端上安装有除尘铲13，除尘铲12是一个环状类零件，在头部有类似于铲的尖角，除尘铲12通过螺钉固定在套筒上，当调速套筒6移动的时候除尘铲12可以铲掉堆积在从动轴9上的粉尘。
所述主动轴1和从动轴9为动态支撑结构；主动轴1的右端加工有空，从动轴9插入该孔内，该孔与从动轴9之间有轴承消除之间的转速差。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型的智能可调永磁柔性耦合调速器具体“迷宫型”的磁体3—铜环4耦合结构。该结构的特征是双层永磁体3和双层铜环4分别耦合。
2、本实用新型的智能可调永磁柔性耦合调速器采用滚珠丝杠+伺服电机的调 速方式，带HMI设置的新型智能调速系统。该结构的特征是调速系统的部件安装在永磁耦合器的箱体上，与其连接成为一个整体。调速系统配置有智能调速控制器，永磁耦合器的输出转速可人为实时的在HMI上调节，且在永磁耦合器发生故障过热、超速时能自动停机。
3、本实用新型的智能可调永磁柔性耦合调速器的主动盘装有导风罩13，大大改善永磁耦合器的散热。其特征是在主动盘2圆周上开有数个腰子孔，在孔上安装有1/4球形的导风罩13，在主动盘转动时导风罩13可以挤压大量空气进入铜环4表面主动散热。
4、本实用新型的智能可调永磁柔性耦合调速器的调速套筒6的前后端上安装有除尘铲13，可以铲掉从动轴9上堆积的粉尘以及其它杂物。其主要特征是：除尘铲12是一个环状类零件，在头部有类似于铲的尖角，除尘铲12通过螺钉固定在套筒上，当调速套筒6移动的时候除尘铲12可以铲掉堆积在从动轴9上的粉尘。
5、本实用新型的智能可调永磁柔性耦合调速器的主动轴1和从动轴9的动态支撑结构。其主要特征是：主动轴1的右端加工有孔，从动轴9插入该孔内，该孔与从动轴9之间有轴承消除之间的转速差。
6、本实用新型的智能可调永磁柔性耦合调速器的从动盘的内装有散热片11。其特征是：散热片11上有大量的散热齿，导风罩13压入的气流经过散热齿带走大量的热，可大大改进永磁耦合器的散热。
7、本实用新型的智能可调永磁柔性耦合调速器的中央控制系统内置柔性启动闭环控制算法。其控制原理是中央控制系统搜集永磁柔性耦合调速器的各个 传感器参数，通过中央控制系统算法的计算，得出最佳的耦合比例或目标设定的启动时间。
8、由于伺服电机转速可调，使得铜盘—永磁体之间的耦合面积可调节，则较好的解决了软启动即延长启动时间的问题。具体特征是永磁柔性耦合调速器设置中央控制系统，可以智能的改变伺服电机的转动速度，从而使得铜盘与永磁体之间的耦合面积从零到完全耦合的时间可调，及软启动的时间可以人为设定，较好解决了各种皮带机场合需要软启动的问题。
附图说明
图1是本实用新型的智能可调永磁柔性耦合调速器的结构示意图。
图2是本实用新型的主动盘的正面结构示意图。
图3是本实用新型的工作状态之一结构示意图。
图4是本实用新型的工作状态之二结构示意图。
图5是本实用新型的工作状态之三结构示意图。
图6是本实用新型的中央控制系统的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述：
如图1至6，一种智能可调永磁柔性耦合调速器，它主要由主动轴1、主动盘2、永磁体3、铜环4、从动盘5、调速套筒6、滚珠丝杠7、伺服电机8、从动轴9、导杆导套10、散热片11、除尘铲12、导风罩13和中央控制系统14组成，其中永磁体3在主动盘2上圆周布置数个，主动盘2端面上加工有散热进 风口，并在散热进风口处装有导风罩13，从动轴9嵌入到主动轴1上起到支撑作用；主动轴1与驱动电机输入端相连接，主动盘2和主动轴1螺栓固定，永磁体3固定在主动盘2上；铜环4压入到从动盘5上并固定，调速套筒6和滚珠丝杠7通过轴承连接，调速套筒6和从动轴9通过键连接，且调速套筒6可以在从动轴9上轴向滑动，从动盘5和调速套筒6通过键连接，调速套筒5可以实现轴向移动；从动轴9接工作机，滚珠丝杠7由伺服电机8驱动，导杆10支撑调速套筒6，散热片11和导风罩13分别固定在主动盘2和从动盘5上。
伺服电机8的控制信号输入端连接中央控制系统14，所述中央控制系统14主要由控制器PLC、HMI触摸屏、输入输出转速传感器、流量传感器、压力传感器，温度传感器，限位开关和伺服控制器以及上位机组成，伺服电机8通过伺服控制器与控制器PLC连接，HMI触摸屏、输入输出转速传感器、流量传感器、压力传感器，温度传感器，限位开关和伺服控制器以及上位机分别与控制器PLC连接；控制器PLC、HMI触摸屏、输入输出转速传感器、流量传感器、压力传感器，温度传感器，限位开关和伺服控制器以及上位机安装在永磁耦合器的箱体上，与其连接成为一个。
磁体3为“迷宫型”，磁体3与铜环4构成耦合结构，该结构为双层永磁体3和双层铜环4分别耦合。
主动盘2圆周上开有数个腰子孔，在腰子孔上安装有1/4球形的导风罩13，在主动盘转动时导风罩13可以挤压大量空气进入铜环4表面主动散热。
调速套筒6的前后端上安装有除尘铲13，除尘铲12是一个环状类零件，在头部有类似于铲的尖角，除尘铲12通过螺钉固定在套筒上，当调速套筒6移动的时候除尘铲12可以铲掉堆积在从动轴9上的粉尘。
主动轴1和从动轴9为动态支撑结构；主动轴1的右端加工有孔，从动轴9插入该孔内，该孔与从动轴9之间有轴承消除之间的转速差。
永磁柔性耦合调速器的主动轴1连接驱动电机，从动轴9连接工作机，如风机、泵机，永磁柔性耦合调速器安装在驱动电机和工作机之间。
本实用新型的智能可调永磁柔性耦合调速器的工作原理是：
1、如图3，主动轴1与驱动电机一起以电机的额定转速转动，主动盘2磁体盘也以电机的额定转速转动；
2、如图4，伺服电机8工作转动滚珠丝杠7，滚珠丝杠7推动调速套筒6，调速套筒6使得铜环4向磁体靠近，从而磁体与铜环4耦合；
3、如图5，磁体与铜环4耦合，因铜环4切割磁力线从而产生磁场，该磁场与磁体的固有磁场相作用从而铜环4带动从动盘5跟随主动盘2磁体盘一起转动。
4、因主动轴1转速恒定，即主动盘2的转速恒定。从动轴9的转速和磁体与铜环4的耦合面积成正比，即磁体盘与铜环4的耦合面积越大，从动轴9的转速越高。故调节从动轴9的转速就是调节磁体与铜环4的耦合面积，即调节滚珠丝杠(7)的轴向位移。
中央控制系统的工作原理：
控制系统自动工作模式下，只需在HMI设置屏上设置启动时间或从动轴转速值，则控制器将自动判断负载和永磁柔性耦合调速器自身状况自动工作。工作原理如下：
1)控制系统检测各传感器正常，上位机信号正常和HMI已设定相关数值的情况下，永磁柔性耦合调速器开始启动。控制器给伺服控制器信号，使得伺服电机转动驱动丝杆快速(速度可调)前进，使得从动盘快速转动，且达到某一速度(速度1)；
2)控制系统检测输出轴转动且达到速度1时，发送信号给伺服控制器，使伺 服电机以更低的速度转动丝杠，此时丝杠推动从动盘缓慢前进，铜盘与永磁体的耦合面积缓慢增大。此时，从动轴的速度缓慢上升，直到从动轴的转速(速度2)达到HMI用户设定的目标值。
3)当永磁柔性耦合器稳定工作之后，输出轴转速和负载压力、流量传感器实时检测永磁柔性耦合调速器工作情况，当负载发生波动或者变化时，控制器实时发送信号伺服控制器使得伺服电机工作，从而推动丝杠该变铜盘—永磁体耦合面积，使得永磁柔性耦合调速器输出转速在设定范围内。
上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计构思前提下，本领域中普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容已经全部记载在权利要求书中。
Claims (6)
1.一种智能可调永磁柔性耦合调速器，其特征是它主要由主动轴(1)、主动盘(2)、永磁体(3)、铜环(4)、从动盘(5)、调速套筒(6)、滚珠丝杠(7)、伺服电机(8)、从动轴(9)、导杆导套(10)、散热片(11)、除尘铲(12)、导风罩(13)和中央控制系统(14)组成，其中永磁体(3)在主动盘(2)上圆周布置数个，主动盘(2)端面上加工有散热进风口，并在散热进风口处装有导风罩(13)，从动轴(9)嵌入到主动轴(1)上起到支撑作用；主动轴(1)与驱动电机输入端相连接，主动盘(2)和主动轴(1)螺栓固定，永磁体(3)固定在主动盘(2)上；铜环(4)压入到从动盘(5)上并固定，调速套筒(6)和滚珠丝杠(7)通过轴承连接，调速套筒(6)和从动轴(9)通过键连接，且调速套筒(6)可以在从动轴(9)上轴向滑动，从动盘(5)和调速套筒(6)通过键连接，调速套筒(5)可以实现轴向移动；从动轴(9)接工作机，滚珠丝杠(7)由伺服电机(8)驱动，导杆(10)支撑调速套筒(6)，散热片(11)和导风罩(13)分别固定在主动盘(2)和从动盘(5)上。
2.根据权利要求1所述的一种智能可调永磁柔性耦合调速器，其特征在于所述伺服电机(8)的控制信号输入端连接中央控制系统(14)，所述中央控制系统(14)主要由控制器(PLC)、HMI触摸屏、输入输出转速传感器、流量传感器、压力传感器，温度传感器，限位开关和伺服控制器以及上位机组成，伺服电机(8)通过伺服控制器与控制器(PLC)连接，HMI触摸屏、输入输出转速传感器、流量传感器、压力传感器，温度传感器，限位开关和伺服控制器以及上位机分别与控制器(PLC)连接；控制器(PLC)、HMI触摸屏、输入输出转速传感器、 流量传感器、压力传感器，温度传感器，限位开关和伺服控制器以及上位机安装在永磁耦合器的箱体上，与其连接成为一个。
3.根据权利要求1所述的一种智能可调永磁柔性耦合调速器，其特征在于所述磁体(3)为“迷宫型”，磁体(3)与铜环(4)构成耦合结构，该结构为双层永磁体(3)和双层铜环(4)分别耦合。
4.根据权利要求1所述的一种智能可调永磁柔性耦合调速器，其特征在于所述主动盘(2)圆周上开有数个腰子孔，在腰子孔上安装有1/4球形的导风罩(13)，在主动盘转动时导风罩(13)可以挤压大量空气进入铜环(4)表面主动散热。
5.根据权利要求1所述的一种智能可调永磁柔性耦合调速器，其特征在于所述调速套筒(6)的前后端上安装有除尘铲(13)，除尘铲(12)是一个环状类零件，在头部有类似于铲的尖角，除尘铲(12)通过螺钉固定在套筒上，当调速套筒(6)移动的时候除尘铲(12)可以铲掉堆积在从动轴(9)上的粉尘。
6.根据权利要求1所述的一种智能可调永磁柔性耦合调速器，其特征在于所述主动轴(1)和从动轴(9)为动态支撑结构；主动轴(1)的右端加工有孔，从动轴(9)插入该孔内，该孔与从动轴(9)之间有轴承消除之间的转速差。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
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| CN105896911A (zh) * | 2015-01-15 | 2016-08-24 | 李启飞 | 517型滚珠丝杠电动调速盘式磁力耦合器 |
| CN107979262A (zh) * | 2015-01-21 | 2018-05-01 | 北京华电润泽环保有限公司 | 永磁涡流联轴器 |
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN103986306A (zh) * | 2014-05-22 | 2014-08-13 | 南京中信达动力传动技术有限公司 | 一种智能可调永磁柔性耦合调速器 |
| CN103986306B (zh) * | 2014-05-22 | 2017-08-01 | 南京迪瓦机械制造有限公司 | 一种智能可调永磁柔性耦合调速器 |
| CN105896911A (zh) * | 2015-01-15 | 2016-08-24 | 李启飞 | 517型滚珠丝杠电动调速盘式磁力耦合器 |
| CN107979262A (zh) * | 2015-01-21 | 2018-05-01 | 北京华电润泽环保有限公司 | 永磁涡流联轴器 |
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Legal Events
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Inventor after: Zhu Jianchang Inventor before: Wang Haiyan |
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| COR | Change of bibliographic data | ||
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