CN206575249U - 一种磁材磨机用永磁直驱结构 - Google Patents

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于伟东
李东明
李嘉
于忠淇
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Abstract

一种磁材磨机用永磁直驱结构,它包括:自启动永磁电机1、永磁联轴器2、轴承座3、传动轴4、小齿轮5、轴端挡圈6、紧固螺栓7等。其中的永磁联轴器2具有同轴的主动和从动旋转组件。电机一侧旋转组件为主动,其上装有永磁体,小齿旋转组件为从动,永磁体与导电体通过间隙分开。当永磁体与导电体做相对运动时,在导电体中就产生涡电流及感应磁场。由于永磁磁场与感应磁场的相互作用,产生了传动转矩,实现了导电体和永磁体(电机与负载)之间的转矩传输。自启动永磁电机取消了变频器,可实现通电直驱软启动、柔性连接、减振与过载保护,降低了设备投资。

Description

一种磁材磨机用永磁直驱结构
技术领域
[0001]本实用新型涉及机械动力传动系统,尤其涉及一种磁材磨机用柔性永磁直驱传动 结构。
背景技术
[0002]常规驱动形式多为原动机带动皮带轮或减速器,进而带动小齿轮进行传动。为降 低原动机启动对设备所造成的冲击,通常对原动机配变频器启动。运用变频器既可以降低 启动电流,减缓对电网的冲击,又可以降低瞬间启动设备时,对减速器等硬性传动部件的冲 击,从而很好的保护设备,延长设备的使用寿命。
[0003]在磁材磨机行业中,需要先将待磨物料装入到磨机中,再启动电机带载启动,若无 变频启动,则整个设备在启动瞬间承受很大的冲击载荷。大大影响、缩短传动系统的使用寿 命,当大于电机额定转矩2 • 2-2.5倍时将可能直接堵转烧毁电机。因此安全可靠的启动特性 对工作机和电动机的保护相当重要。
[0004]为了解决上述问题,磁材磨机行业普遍采用了变频器作为软启动装置。对于初期 投资来说,增加了投资成本,同时多了 一个控制源,也相应的多了 一个故障点。
[0005] 磁材全国范围用量大,磨机数量多,采用节能型直驱柔性系统,使得驱动简单化, 减少装配部件数量,减少故障源,保证设备生产率,从而降低企业生产成本。本实用新型的 目的正是适应这一态势解决带负载柔性启动与超载保护问题。
发明内容
[0006] 本实用新型的目的是提供一种磁材磨机用柔性永磁直驱传动结构。
[0007] 它包括有永磁电机,联轴器,轴承座,传动轴,其特征在于:在永磁电机的输出端依 次连接有联轴器,轴承座,传动轴及小齿轮,该小齿轮通过轴端挡圈,紧固螺栓固连在传动 轴上;所述联轴器包括:与永磁电机输出端固连的电机轴紧固套,与电机轴紧固套固连的主 动轴套;与永磁电机输出端固连的电机轴紧固套套在旋转轴上,主动轴套套在旋转轴上并 与主动端转子相连接,主动端转子与从动端转子连接;主动轴套、主动端转子和从动端转子 均设置在联轴器壳体内。
[0008] 永磁电机与联轴器之间为柔性启动。
[0009] 所述永磁电机为自启动永磁电机直驱系统。
[0010] 所述联轴器为永磁联轴器。
[0011] 联轴器的主动端转子为一对带有铜盘的圆盘,联轴器的从动端转子上设置有永磁 体。
[0012] 自启动永磁电机及永磁联轴器是磁材磨机的关键技术。自启动永磁电机无需变频 器就可以直接启动,省去了变频器。永磁联轴器具有同轴线安装的主动与从动旋转组件(转 子),二者非机械连接。主动端上装有铜板导电体,从动端上装有永磁体,永磁体与导电体由 间隙分开。
[0013]主动端是一铜制圆盘,其起感应涡流的作用;从动端表面安装按N极、S极交替排列 的永磁体,永磁体磁极数为偶数。
[00M]本实用新型的导体转子在内,安装在花键轴上,因其质量比永磁转子轻,易于滑移 自动调整气隙大小。
[0015]本实用新型的技术原理是:永磁电机本身具有低转速、大扭矩的特点,需要匹配变 频器进行电机转速的调节。在本专利中,磁材磨机运行后转速固定不变,但需要带负载启 动,若用绕线电机直接启动,则会对设备造成冲击,故需用变频器降速启动。而在电机与传 动轴之间增加磁力联轴器后,当永磁体与导电体做相对运动时,在导电体中产生涡电流,该 涡电流在从动转子上产生反向感应磁场,该感应磁场与永磁场相互作用产生转矩。拉动从 动转子跟随主动转子运动,在拉动过程中实现了设备的柔性启动,避免了启动对设备的冲 击。永磁磁场与感应磁场的相互作用,还产生轴向力,该轴向力在启动制动时发生变化,从 动转子的两个永磁盘在输出轴上相对滑移,改变永磁盘与导体盘的间隙,实现软启动、柔性 连接、减振与过载保护。
[0016] 本实用新型可带来以下有益效果:
[0017] 不需变频器,减少了一个控制源,从而减少了一个故障源。
[0018] 当发生过载时,能自动脱开耦合,对电机、传动件与小齿轮不会造成损害,延长了 电机、传动轴与小齿轮的使用寿命
[0019] 设备启动时间充裕,减少启动电流的峰值与持续时间,可以选用容量较小的电动 机。
[0020] 传动平稳,永磁联轴器的使用,减少振动和噪音,系统噪音贝数下降明显。
附图说明
[0021] 图1为本实用新型磁材磨机用永磁直驱柔性系统的布置图。
[0022] 自启动永磁电机1、永磁联轴器2、轴承座3、传动轴4、小齿轮5、轴端挡圈6、紧固螺 栓7
[0023]图2为永磁涡流联轴器结构简图。
[0024]电机轴紧固套(201)、主动轴套(202)、主动端转子(2〇3)、从动转子(204)、旋转轴 (205)、联轴器壳体(206)。
具体实施方式
[0025]参见图1〜2,在永磁电机的输出端依次连接有联轴器,轴承座,传动轴及小齿轮,该 小齿轮通过轴端挡圈,紧固螺栓固连在传动轴上;所述联轴器包括:与永磁电机输出端固连 的电机轴紧固套,与电机轴紧固套固连的主动轴套;与永磁电机输出端固连的电机轴紧固 套套在旋转轴上,主动轴套套在旋转轴上并与主动端转子相连接,主动端转子与从动端转 子连接;主动轴套、主动端转子和从动端转子均设置在联轴器壳体内。
[0026] 永磁电机与联轴器之间为柔性启动。
[0027]所述永磁电机为自启动永磁电机直驱系统。
[0028]所述联轴器为永磁联轴器。
[0029]联轴器的主动端转子为一对带有铜盘的圆盘,联轴器的从动端转子上设置有永磁 体。
[0030] 如图1所示,本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:用自启动永磁电机 带动永磁联轴器,实现无变频器的情形下柔性启动磁材磨机设备。在常规的永磁电机中,在 转子上增加启动笼,实现自启动,从而省去变频器。传动系统增加永磁联轴器,利用其具有 延时启动及过载保护功能,缓冲直驱电机对传动设备及小齿轮等的冲击。具体方案如下:
[0031] 从动转子204内表面固定永磁体,磁体按N极、S极交替排列,永磁体磁极数为偶数, 两转盘由连接螺栓连接。
[0032]永磁电机与电机轴紧固套(201)及主动轴套(202)连接,主动转子是一对铜制圆 盘,铜盘固定在圆盘表面,铜盘表面光滑无毛刺,在输出轴205花键上转动。
[0033]两轴承座支撑传动轴,将永磁联轴器2、传动轴4、小齿轮5的重量传递到基座。使得 永磁联轴器2由很好的支撑刚性和同轴度。
[0034]在静止状态时,永磁联轴器2内无感应电流,当自启动永磁电机1启动时,在启动瞬 间,电机轴端无负载,故电机电流及对电网无冲击;当电机达到一定转速后,在永磁联轴器2 内产生感应电流,同时将扭矩传递给小齿轮,此过程是扭矩逐渐增大的过程,对设备无冲 击。
[0035]当磁材磨机发生过载或小齿轮卡死时,导体转子转速迅速下降至零,而与电机连 接的永磁转子转速基本没有变化,两转子之间由于空隙,可相对转动,从而产生的排斥力迅 速把二者之间的间隙分离至最大,电机可以空载运行或停机,从而保护电机、传动件和小齿 轮。

Claims (5)

1. 一种磁材磨机用永磁直驱柔性结构,它包括有永磁电机,联轴器,轴承座,传动轴,其 特征在于:在永磁电机的输出端依次连接有联轴器,轴承座,传动轴及小齿轮,该小齿轮通 过轴端挡圈,紧固螺栓固连在传动轴上;所述联轴器包括:与永磁电机输出端固连的电机轴 紧固套,与电机轴紧固套固连的主动轴套;与永磁电机输出端固连的电机轴紧固套套在旋 转轴上,主动轴套套在旋转轴上并与主动端转子相连接,主动端转子与从动端转子连接;主 动轴套、主动端转子和从动端转子均设置在联轴器壳体内。
2. 根据权利要求1所述的一种磁材磨机用永磁直驱柔性结构,其特征在于:永磁电机与 联轴器之间为柔性启动。
3. 根据权利要求1所述的一种磁材磨机用永磁直驱柔性结构,其特征在于:所述永磁电 机为自启动永磁电机直驱系统。
4.根据权利要求1所述的一种磁材磨机用永磁直驱柔性结构,其特征在于:所述联轴器 为永磁联轴器。
5.根据权利要求1所述的一种磁材磨机用永磁直驱柔性结构,其特征在于:联轴器的主 动端转子为一对带有铜盘的圆盘,联轴器的从动端转子上设置有永磁体。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110921472A (zh) * 2019-12-24 2020-03-27 湘煤立达矿山装备股份有限公司 一种永磁直驱型矿井提升机

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