CN207053362U - 一种同步永磁联轴器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种联轴器，具体地说涉及安全型同步永磁联轴器，其包括主动转子和从动转子，所述从动转子与所述主动转子同步传动；还包括差速推脱复位装置，设置在所述主动转子和所述从动转子之间；当所述主动转子和所述从动转子之间由于过载发生打滑时，所述差速推脱复位装置用于使得所述主动转子和所述从动转子自动脱开磁耦合传动关系，确保所述的同步永磁联轴器及设备安全。本实用新型所要解决的技术问题在于解决现有技术中的同步永磁联轴器无过载自动保护装置所带来的涡流发热而磁钢退磁的问题，真正具备了过载自动保护功能，将同步永磁联轴器从弹性联轴器的范畴扩大至安全联轴器，这对于需要过载自动保护的场合具有重要意义。

Description

一种同步永磁联轴器

技术领域

本实用新型涉及一种联轴器，具体涉及一种安全型同步永磁联轴器。

背景技术

联轴器是用来联接不同机构中的两根轴(主动轴和从动轴)使之共同旋转以传递转矩与转速的机械零件。在高速重载的动力传动中，有些联轴器还有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用。

常见的联轴器有刚性联轴器、弹性联轴器和安全联轴器三大类。其中安全联轴器也叫扭矩限制器，其是当超载或机械故障而导致所需扭矩超过设定值时，它以打滑形式限制传动系统所传递的扭矩，当过载情形消失后恢复连接，这样就防止了机械损坏，避免了昂贵的停机损失。

目前市场上安全联轴器的主流产品是摩擦片式力矩限制器，即通过调整摩擦片的预压力来调整打滑力矩之大小，打滑过后力矩自动恢复，但摩擦片易磨损，后期使用过程中力矩大小不可精确控制，起不到良好的安全保护作用。另外，摩擦片式力矩限制器在包括隔振、减振、弹性缓冲等其他传动优势方面不如永磁联轴器。

永磁联轴器又分为同步联轴器和异步联轴器。同步永磁联轴器在正常工作过程中，由于两永磁转子同步运转，不存在涡流发热问题，无温升、传递效率高、弹性大、隔振、减振效果好，但是当负载过载的工况下，两永磁转子存在过载“打滑”现象，并发出剧烈的振动声，振动导致轴承等元件寿命缩短，由于金属导体切割磁力线，涡流发热严重，将导致磁钢退磁，最终同步永磁联轴器传递转矩失效。

异步永磁涡流联轴器，靠金属导体切割磁力线产生感应磁场与永磁磁场耦合作用来传递转矩。由于需要导体切割磁力线，主动转子和从动转子之间必然要有转速差，由此，本身会产生涡流发热，能量传递效率低，且比同步永磁联轴器的安装尺寸更大、重量更重，当负载过载时，内部温升更严重，最终会导致传递转矩失效。

为了减少金属导体切割磁力线，涡流发热严重，导致磁钢退磁的技术问题，中国专利文献CN202076920U公开一种限矩型永磁耦合器，该耦合器为异步永磁涡流联轴器，其包括导体转子和永磁转子，导体转子和永磁转子通过空气气隙连接，永磁转子可轴向自由滑动。其轴向上在导体转子上设置筒状导体环与永磁转子上设置永磁磁钢相对设置，同时径向端面上在导体转子上设置盘状导体环与永磁转子上设置盘式永磁磁座相对设置，传动时，通过盘状导体环与永磁转子上设置盘式永磁磁座及筒状导体环与永磁磁钢相对转动切割磁力线产生耦合共同进行转矩传动，当负载过载或堵转时，根据李氏推拉理论在永磁转子的轴线方向产生较大的排斥力，即盘状导体环与永磁转子之间有相对滑动大于额定工况下的转速差时，永磁转子的永磁支撑架侧平面上的盘式永磁体旋转时产生永磁场在导体转子的筒状钢支撑架筒底平面上的盘状导体环上产生涡流磁场推力大于弹簧的偏压力时，该推力将永磁转子推离导体转子，使得永磁转子与导体转子的作用面积减小从而转矩减小，使电机与负载完全脱开，达到完全保护电机。但是此公开专利存在一定的技术缺陷，在电机启动阶段，由于输入端与输出端转速差大，盘状导体环与永磁转子上设置盘式永磁磁座的轴向斥力很大，轴向斥力若大于弹簧的压力时，便将永磁转子与导体转子推离，导致无法正常启动。倘若能够正常启动，由于是异步转动，工作过程中轴向斥力的始终存在，永磁转子与导体转子始终无法以最大作用面积参与耦合。工作过程中遇到过载工况时，轴向斥力需要大于弹簧力才能使得永磁转子与导体转子脱离，由于轴向设置的永磁磁钢轴向尺寸较大，同时盘状导体环与永磁转子上设置盘式永磁磁座的轴向斥力会随着推离距离的增大而迅速衰减，此斥力还需克服弹簧力，因此，仅仅靠不断衰减的轴向斥力难以使得筒状导体环与永磁磁钢彻底分离，此时导体转子继续切割永磁转子磁路磁力线，将产生涡流进而引发磁转子发热严重，使得磁钢退磁，即无法真正起到过载保护作用。

此外，对于同步联轴器来说，为了保证主动转子和从动转子的同步性，其之间的磁吸力是很大的，如果将上述用于异步联轴器的过载保护装置用于同步联轴器中，沿轴向相对设置的盘状永磁铁与盘式永磁磁座之间，在过载时，盘状永磁铁和与其轴向相对设置的盘式永磁磁座之间相对滑动会产生将从动转子推出的轴向斥力，由于盘式永磁磁座随永磁转子轴向移动，而斥力会随着轴向气隙增大而迅速减小，因此，可能主动永磁转子还没有完全与从动永磁转子分离，轴向斥力已迅速降为零了，同时筒式主动永磁转子与从动永磁转子的磁耦合吸力很大，此时筒式主动永磁转子继续切割从动永磁转子磁路磁力线，将产生涡流进而引发磁转子发热严重。因此，打滑产生的热量会迅速传递给与其固定连接的主动转子或从动转子上的磁钢，使磁钢退磁。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于现有技术中同步永磁联轴器无过载保护装置而异步涡流联轴器过载保护装置并不能适用于同步永磁联轴器中，其会随推动距离增加而推力急剧下降而保护不可靠的问题，进而提供一种具有有效自动过载保护的同步永磁联轴器。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种同步永磁联轴器，如下：

方案1、一种同步永磁联轴器，包括：

主动转子，与主动轴连接，其上设置有第一永磁层；

从动转子，与从动轴连接，其上设置有与所述第一永磁层形成磁耦合的第二永磁层，所述第一永磁层和第二永磁层之间具有气隙；

其中，所述的同步永磁联轴器还包括差速推脱复位装置，差速推脱复位装置设置在所述主动转子和所述从动转子之间；当所述主动转子和所述从动转子之间由于过载发生打滑时，所述差速推脱复位装置使所述主动转子和所述从动转子脱开磁耦合传动关系，当过载故障排除后，所述主动转子和所述从动转子在所述差速推脱复位装置的导引下进行复位，以恢复正常磁耦合传动关系。

其中，方案2、根据方案1所述的同步永磁联轴器，其特征在于：

所述差速推脱复位装置为可产生相对位移的机构，其设置在所述主动转子和所述从动转子之间；所述主动转子与所述主动轴和/或所述从动转子与所述从动轴周向固定且轴向可滑动地连接。

其中，方案3、根据方案2所述的同步永磁联轴器，其特征在于：所述可产生相对位移的机构为滚子凸轮机构(7)。

其中，方案4、根据方案3所述的同步永磁联轴器，其特征在于：所述滚子凸轮机构(7)包括滚子组件(70)和凸轮(71)，工作状态下，滚子组件 (70)和凸轮(71)同步转动；当所述主动转子(3)和所述从动转子(2) 之间过载发生打滑时，滚子组件(70)与凸轮(71)间相对转动，滚子组件 (70)运行至凸轮(71)表面高点，主动转子和从动转子相互推离；复位时，主动转子(3)和从动转子(2)恢复至磁耦合位置。

其中，方案5、根据方案4所述同步永磁联轴器，其特征在于：滚子组件 (70)与所述主动转子(3)和所述从动转子(2)两者之一在工作状态固定连接，凸轮(71)与所述主动转子(3)和所述从动转子(2)两者另一个在工作状态固定连接；而在复位状态下，所述滚子组件(70)与所述凸轮(71) 之一与其固定连接的转子在周向可转动连接。

其中，方案6、根据方案4所述的同步永磁联轴器，其特征在于：滚子组件(70)与所述主动转子(3)和所述从动转子(2)两者之一在工作状态或复位状态下均固定连接，凸轮与所述主动转子(3)和所述从动转子(2)两者另一个在工作状态或复位状态下均固定连接。

其中，方案7、根据方案4-6之任一项所述同步永磁联轴器，其特征在于：所述凸轮(71)同轴设置在所述主动转子(3)上，所述滚子组件(70)对应设置在所述从动转子(2)上，所述滚子组件(70)中的滚子沿所述凸轮表面移动。

其中，方案8、根据方案7所述的同步永磁联轴器，其特征在于：所述从动转子(2)通过第一轴套(1)与从动轴连接，所述从动转子(2)与第一轴套(1)轴向可滑移地连接，所述第一轴套(1)与从动轴固定连接，所述主动转子(3)通过第二轴套(4)与主动轴连接，所述主动转子(3)与所述第二轴套(4)可拆卸固定连接，在拆除所述主动转子(3)与所述第二轴套(4)的固定连接时，所述主动转子(3)与所述第二轴套(4)可绕其轴线相对转动，所述第二轴套(4)与主动轴固定连接。

其中，方案9、根据方案8所述的同步永磁联轴器，其特征在于：凸轮的固定端(72)与所述第二轴套(4)固定连接，所述第二轴套(4)套接在所述主动转子(3)的内侧，所述第二轴套(4)与所述主动转子(3)通过可拆卸连接件连接，第一轴套(1)的外侧面与所述从动转子(2)的内侧面固连。

其中，方案10、根据方案8或9所述的同步永磁联轴器，其特征在于：所述第二轴套(4)靠近所述滚子凸轮机构的一端上或所述固定端(72)上设置有向外径方向延伸的止滑部(73)，所述止滑部(73)用于在所述主动转子(3) 与所述第二轴套(4)之间连接时或拆卸后进行复位时限制所述主动转子(3) 向所述从动转子(2)方向移动的距离，防止所述主动转子(3)从所述第二轴套(4)上滑脱。

其中，方案11、根据方案2所述的同步永磁联轴器，其特征在于：所述可产生相对位移的机构为丝杆推拉机构(8)。

其中，方案12、根据方案11所述的同步永磁联轴器，其特征在于：所述丝杆推拉机构(8)包括丝杆和与丝杆配合的丝杆副，工作状态下，丝杆和丝杆副同步转动；当所述主动转子(3)和所述从动转子(2)之间过载发生打滑时，丝杆和丝杆副之间相对转动，带动主动转子和从动转子相互推离；复位时，同样，通过丝杆副将主动转子(3)和从动转子(2)恢复至磁耦合位置。

其中，方案13、根据方案12所述的同步永磁联轴器，其特征在于：所述丝杆(80)与所述丝杆副两者之一与所述主动转子(3)在工作状态固定连接，所述丝杆(80)与所述丝杆副两者另一个与所述从动转子(2)在工作状态固定连接；复位状态下，所述丝杆(80)与所述丝杆副之一与其固定连接的转子在周向可转动连接。

其中，方案14、根据方案12所述的同步永磁联轴器，其特征在于：所述丝杆(80)与所述丝杆副两者之一与所述主动转子(3)在工作状态与复位状态均固定连接，所述丝杆(80)与所述丝杆副两者另一个与所述从动转子(2) 在工作状态与复位状态均固定连接。

其中，方案15、根据方案12-14之任一项所述的同步永磁联轴器，其特征在于：丝杆(80)的固定端(82)同轴设置在所述主动转子(3)上，丝杆副设置在所述从动转子(2)上。

其中，方案16、根据方案15所述的同步永磁联轴器，其特征在于：所述从动转子(2)通过第一轴套(1)与从动轴(12)连接，所述第一轴套(1) 与从动轴(12)固定连接，所述从动转子(2)与第一轴套(1)轴向可滑移地连接，所述主动转子(3)通过第二轴套(4)与主动轴(13)连接，所述主动转子(3)与所述第二轴套(4)可拆卸固定连接，在拆除所述主动转子(3)与所述第二轴套(4)的固定连接时，所述主动转子(3)与所述第二轴套(4)可绕其轴线相对转动，所述第二轴套(4)与主动轴(13)固定连接。

其中，方案17、根据方案16所述的同步永磁联轴器，其特征在于：所述第二轴套(4)为法兰轴套，所述丝杆(80)的固定端(82)与所述法兰轴套端部固定连接，所述法兰轴套套接在所述主动转子(3)的内侧，所述法兰轴套与所述主动转子(3)通过可拆卸连接件连接，所述第一轴套(1)的外侧面与所述从动转子(2)的内侧面固连。

其中，方案18、根据方案16或17所述的同步永磁联轴器，其特征在于：丝杆(80)的固定端(82)或所述第二轴套(4)与所述丝杆(80)固定连接的一端上设置有向外径方向延伸的止滑部(83)。

其中，方案19、根据方案18所述的同步永磁联轴器，其特征在于：所述丝杆推拉机构(8)中的丝杆(80)靠近自由端(84)一侧具有延长的光杆(81)；光杆(81)外径小于或等于所述丝杆(80)的螺纹小径。

其中，方案20、根据方案8、9、16、17、19之任一项所述的同步永磁联轴器，其特征在于：所述第一轴套(1)外侧面上设置有阻挡部(9)，在所述从动转子(2)与所述主动转子(3)相互推离时，所述阻挡部(9)可与所述从动转子(2)的自由端部(121)相抵。

其中，方案21、根据方案16、17、19之任一项所述的同步永磁联轴器，其特征在于：所述丝杆(80)的自由端设置有阻挡部。

其中，方案22、根据方案1-6、8、9、11-14、16、17、19任一项所述的同步永磁联轴器，其特征在于：所述主动转子和所述从动转子启动时的转角差小于20度。

其中，方案23、根据方案1-6、8、9、11-14、16、17、19任一项所述的同步永磁联轴器，其特征在于：所述主动转子(3)具有轴向延伸的圆柱状外表面，所述第一永磁层(6)设置在所述圆柱状外表面上，所述从动转子(2) 具有轴向延伸的圆柱状内表面，所述第二永磁层(5)设置在所述圆柱状内表面上，所述第一永磁层(6)与所述第二永磁层(5)磁极匹配设置。

其中，方案24、根据方案1-6、8、9、11-14、16、17、19任一项所述的同步永磁联轴器，其特征在于：所述主动转子(3)具有径向延伸的第一圆盘状内、外侧面，所述第一永磁层(6)设置在所述第一圆盘状内侧面上，所述从动转子(2)具有径向延伸的第二圆盘状内、外侧面，所述第二永磁层(5) 设置在所述第二圆盘状内侧面上，所述第一永磁层(6)与所述第二永磁层(5) 磁极匹配设置。

其中，方案25、根据方案1-6、8、9、11-14、16、17、19任一项所述的同步永磁联轴器，其特征在于：所述主动转子与所述从动转子的磁路为N-S 交替排列结构或海尔贝克(Hatchback)阵列结构。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

1.在本实用新型所述的安全型同步永磁联轴器中，其包括主动转子和从动转子，主动转子通过第二轴套与主动轴连接，其上设置有第一永磁层；从动转子通过第一轴套与从动轴连接，其上设置有与所述第一永磁层构成磁配合的第二永磁层；两永磁层之间具有气隙；所述从动转子与所述主动转子同步传动；还包括差速推脱复位装置，所述差速推脱复位装置设置为:当所述同步永磁联轴器所在机械传动系统运行中需克服负载的转矩大于所述主动转子和所述从动转子所能传递的最大转矩时，使得所述主动转子和所述从动转子自动脱开磁耦合传动关系；所述所能传递的最大转矩为其所在机械传动系统根据实际工况需求设定的安全打滑力矩。通过这种设置，当某一时刻出现需克服负载的转矩大于等于同步永磁联轴器设定的安全打滑力矩时，确保主、从动转子自动脱离传动，从而保证设备安全。

2.将差速推脱复位装置具体设置为滚子凸轮机构或丝杆推拉机构，当同步永磁联轴器所传递转矩不能克服负载突然增大而堵转的转矩时，出现主动转子和从动转子过载“打滑”现象，此时主动转子仍随同主动轴回转，从动转子堵转“卡死”，从动转子与主动转子之间出现较大的转速差，从动转子相对主动转子转动变慢或停止，滚子凸轮机构迅速将从动转子沿轴向推离，或者，丝杆推拉机构迅速将从动转子沿轴向推离或拉动错开，使得主动转子与从动转子彻底脱开，不再传递转矩，保护了电机与负载，即本实用新型的同步永磁联轴器通过在主动转子和从动转子之间设置滚子凸轮机构或丝杆推拉机构使主动转子和从动转子出现过载打滑时能及时将主动转子和从动转子分开，克服了过载打滑造成的涡流发热而磁钢退磁的问题，真正具备了过载自动保护功能，当过载故障排除后，仍通过差速推脱复位装置反向盘车转动，使得主动转子和从动转子进行复位，以恢复同步永磁联轴器的正常磁耦合传动关系。由于主动转子与从动转子存在永磁吸力，只需稍加轴向力便可轻松完成复位。

3.在本实用新型所述的同步永磁联轴器中，所述从动转子通过第一轴套与从动轴连接，所述第一轴套与从动轴固定连接，所述主动转子通过第二轴套与主动轴连接，所述主动转子与所述第二轴套可拆卸固定连接，在拆除所述主动转子与所述第二轴套的固定连接时，所述主动转子与所述第二轴套可绕其轴线相对转动，第二轴套与主动轴固定连接，即所述主动转子通过第二轴套与主动轴过渡连接，正常工作过程中需将三者刚性连接，当过载发生打滑故障排除后需将主动转子与从动转子复位，此时需松开第二轴套端面处螺栓，使得主动转子能够在第二轴套上自由转动，避免了反向盘动主动轴复位时需克服同步永磁联轴器打滑力矩的难题，待主动转子与从动转子复位后，将第二轴套上螺栓锁紧。

4.在本实用新型所述的同步永磁联轴器中，所述滚子的固定端或所述第二轴套与所述滚子固定连接的一端上设置有向外径方向延伸的止滑部，所述止滑部用于在所述主动转子与所述第二轴套之间的连接拆卸后进行复位时限制所述主动转子向所述从动转子方向移动的距离，防止复位时主动转子与从动转子相互吸引而从第二轴套上滑脱。

5.在本实用新型所述的同步永磁联轴器中，所述滚子凸轮机构的近休止角大于所述转角差，确保能正常启动。

6.在本实用新型所述的同步永磁联轴器中，所述丝杆推拉机构中的丝杆靠近自由端一侧具有延长光杆；所述光杆外径小于或等于所述丝杆的螺纹小径，所述光杆对所述从动转子和主动转子在复位时也具有导向作用。

7.在本实用新型所述的同步永磁联轴器中，所述第一轴套外侧面上设置有阻挡部，在所述从动转子推离与所述主动转子磁耦合相互作用的位置处所述阻挡部与所述从动转子的自由端部相抵，当主动转子和从动转子之间推离至光杆部分将不会继续再推离所述从动转子，此时主动转子和从动转子之间的距离已足够，同时也防止从动转子从丝杆上无限制往外移动并与其脱离。

8.在本实用新型所述的同步永磁联轴器中，因主动转子与从动转子在安装时存在大吸力相互吸引的问题，采用现有技术两转子分别安装时两转子稍有不慎便会偏心吸附在一起，难以分离，以致无法正常安装使用，而本实用新型的同步永磁联轴器在主动转子与从动转子之间采用滚子凸轮机构或丝杆推拉机构，通过滚子凸轮机构或丝杆推拉机构将其主动转子与从动转子合并在一起组合成为一体，解决了现场安装难的问题。

9.在本实用新型所述的同步永磁联轴器中，采用丝杆推拉机构，可以通过调整丝杆副的轴向旋合长度来调整主动转子与从动转子磁钢的磁耦合面积，进而控制永磁联轴器安全打滑力矩之大小，即满足了安全打滑力矩可根据现场工况在某一区间范围内进行可预调整的需求。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中：

图1是本实用新型一实施例中所述的筒式同步永磁联轴器正常工作位置的轴向剖视图；

图2是本实用新型一实施例中滚子凸轮机构的局部轴向剖视图；

图3是图4中不包括推杆的俯视图；

图4是本实用新型滚子凸轮机构的周向展开示意图；

图5是本实用新型一实施例中所述的盘式同步永磁联轴器轴向剖视图；

图6是本实用新型一实施例中盘式同步永磁联轴器处于过载分离的位置的轴向剖视图。

图7是本实用新型另一实施例中所述的筒式同步永磁联轴器正常工作位置的轴向剖视图；

图8是本实用新型另一实施例中具有阻挡部的筒式同步永磁联轴器处于过载分离的位置的轴向剖视图；

图9是本实用新型另一实施例中筒式同步永磁联轴器处于复位过程中的轴向剖视图；

图10是本实用新型另一实施例中丝杆的结构示意图；

图11是本实用新型另一实施例中所述的盘式同步永磁联轴器轴向剖视图；

图12是本实用新型又一实施例中筒式同步永磁联轴器正常工作位置的轴向剖视图；

图13是本实用新型又一实施例中筒式同步永磁联轴器处于过载分离的位置的轴向剖视图。

附图标记说明：1-第一轴套，12-从动轴，121-自由端部，13-主动轴， 2-从动转子，3-主动转子，4-第二轴套，5-第二永磁层，6-第一永磁层，7- 滚子凸轮机构，70-滚子组件，701-滚子，702-推杆，71-凸轮，72-固定端， 73-止滑部，8-丝杆推拉机构，80-丝杆，81-光杆，82-固定端,83-止滑部， 84-自由端，9-阻挡部，10-螺栓，A-近休止角。

具体实施方式

实施例1

参照图1-6，其中，图1所示为本实施例所述的同步永磁联轴器，其包括主动转子3和从动转子2，主动转子3与主动轴连接，其上设置有第一永磁层6；从动转子2与从动轴连接，其上设置有与所述第一永磁层6构成磁配合的第二永磁层5，所述第一永磁层6和所述第二永磁层5采用的永磁材料为高性能磁钢；两永磁层之间具有气隙；所述从动转子2与所述主动转子 3同步传动。

还包括滚子凸轮机构7，设置在所述主动转子3和所述从动转子2之间；所述从动转子2与所述从动轴周向固定且轴向滑动地连接；所述滚子凸轮机构7用于在所述主动转子3和所述从动转子2之间过载打滑时，将所述从动转子2推离与所述主动转子3磁耦合相互作用的位置。

当同步永磁联轴器出现主动转子3和从动转子2过载“打滑”现象，主动转子3仍随同主动轴回转，从动转子2与主动转子3之间出现较大的转速差，从动转子2相对主动转子3转动变慢或停止，滚子凸轮机构7迅速将从动转子2沿轴向推离，使得主动转子3与从动转子2彻底脱开，不再传递转矩，保护了电机与负载，即本实用新型的同步永磁联轴器通过在主动转子3 和从动转子2之间设置滚子凸轮机构7使主动转子3和从动转子2出现打滑时能及时将主动转子3和从动转子2分开，克服了过载发生打滑造成的涡流发热而退磁的问题，真正具备了过载自动保护功能。

所述滚子凸轮机构7包括滚子组件70和凸轮71，凸轮71与所述主动转子3在工作状态固定连接，滚子组件70与所述从动转子2在工作状态固定连接；而在复位状态下所述凸轮71与其固定连接的主动转子3在周向可转动连接。所述滚子凸轮机构7中所述凸轮71同轴设置在所述主动转子3 上，所述滚子组件70对应设置在所述从动转子2上，滚子组件70包括推杆 702和可滚动设置在所述推杆702上的滚子701，所述推杆702固定在从动转子2上，所述滚子沿所述凸轮71表面移动。

所述从动转子2通过第一轴套1与从动轴连接，所述第一轴套1与从动轴固定连接，所述主动转子3通过第二轴套4与主动轴连接，所述主动转子 3与所述第二轴套4可拆卸固定连接，在拆除所述主动转子3与所述第二轴套4的固定连接时，所述主动转子3与所述第二轴套4可绕其轴线相对转动，所述第二轴套4与主动轴固定连接。本实施例中所述第二轴套4为法兰轴套，所述凸轮71的固定端72与所述法兰轴套端部固定连接，所述法兰轴套套接在所述主动转子3的内侧，所述法兰轴套与所述主动转子3通过螺栓10连接，第一轴套1为花键轴套，所述花键轴套的外侧面与所述从动转子2的内侧面通过花键连接。

如图1-4所示，当过载故障排除后，松开第二轴套上螺栓10，反向转动主动轴，同时给从动转子2稍微施加一个沿轴向复位方向的力，则所述主动轴带动法兰轴套上的凸轮71反向转动，实现与滚子凸轮机构的复位后，再将第二轴套上螺栓10锁紧即可，即通过对螺栓10的拆卸实现在复位状态下所述凸轮71与其固定连接的主动转子3在周向可转动连接。即当过载故障排除后，主动转子3和从动转子2在滚子凸轮机构7的导引下进行复位，以恢复正常磁耦合传动关系。通过这样的设置，将同步永磁联轴器从弹性联轴器的使用范围扩大至安全联轴器，这对于需要过载自动保护的场合具有重要意义。

所述凸轮71的固定端72上设置有向外径方向延伸的止滑部73，所述止滑部73用于在所述主动转子3与所述第二轴套4之间的连接或拆卸后进行复位时限制所述主动转子3向所述从动转子2方向移动的距离，防止所述主动转子3从所述第二轴套4上滑脱。

所述主动转子3和所述从动转子2启动时的转角差小于20度，所述滚子凸轮机构的近休止角大于所述转角差，在满足启动的同时也不足以使所述滚子凸轮机构7启动。

本实施例中所述主动转子3具有轴向延伸的圆柱状外表面，所述第一永磁层6设置在所述圆柱状外表面上，所述从动转子2具有轴向延伸的圆柱状内表面，所述第二永磁层5设置在所述圆柱状内表面上，所述第一永磁层6 与所述第二永磁层5磁极匹配设置，即为筒式同步永磁联轴器。所述主动转子3与从动转子2磁路为N-S交替排列结构，所述从动转子2通过第一轴套 1与从动轴连接，所述主动转子3通过第二轴套4与主动轴连接。

实施例2

本实施例在上述实施例的基础上，在所述第一轴套外侧面上设置有阻挡部9，如图1、2所示，在所述从动转子2推离与所述主动转子3磁耦合相互作用的位置处时，所述阻挡部9与所述从动转子2的自由端部121相抵，此时主动转子3和从动转子2之间的距离已足够脱离耦合，同时也防止从动转子2无限制往外移动。

实际上，可以将阻挡部9设置在更加远离第二轴套的位置，此时，在所述从动转子2推离与所述主动转子3磁耦合相互作用的位置时，所述从动转子2沿轴向移动，移动距离最远至其自由端部121与所述阻挡部9相抵，即防止从动转子2无限制往外移动。

实施例3

作为可变换的实施例，如图5、6所示，本实施例在上述实施例基础上，所述从动转子2与所述从动轴周向固定且轴向滑动地连接替换为所述主动转子3与所述主动轴周向固定且轴向滑动地连接；所述主动转子3替换为具有径向延伸的第一圆盘状内、外侧面，所述第一永磁层6设置在所述第一圆盘状内侧面上，所述从动转子2具有径向延伸的第二圆盘状内、外侧面，所述第二永磁层5设置在所述第二圆盘状内侧面上，所述第一永磁层6与所述第二永磁层5磁极匹配设置，即为盘式同步永磁联轴器。所述主动转子3与从动转子2磁路替换为海尔贝克(Hatchback)阵列结构。

实施例4

作为可变换的实施例，本实施例在上述实施例基础上，所述滚子凸轮机构7包括滚子组件70和凸轮71，滚子组件70与所述主动转子3在工作状态固定连接，凸轮71与所述从动转子2在工作状态固定连接；而在复位状态下所述滚子组件70与其固定连接的主动转子在周向可转动连接。

实施例5

作为可变换的实施例，本实施例在上述实施例基础上，所述第二轴套4 靠近所述滚子凸轮机构的一端上设置有向外径方向延伸的止滑部73，所述止滑部73用于在所述主动转子3与所述第二轴套之间的连接或拆卸后进行复位时限制所述主动转子3向所述从动转子2方向移动的距离，防止所述主动转子3从所述第二轴套4上滑脱。

实施例6

参照图7-11，其中，图7所示为本实施例所述的同步永磁联轴器，其包括主动转子3和从动转子2，主动转子3与主动轴13连接，其上设置有第一永磁层6；从动转子2与从动轴12连接，其上设置有与所述第一永磁层6构成磁配合的第二永磁层5，所述第一永磁层6和所述第二永磁层5采用的永磁材料为高性能磁钢；两永磁层之间具有气隙；所述从动转子2与所述主动转子3同步传动。

还包括丝杆推拉机构8，设置在所述主动转子3和所述从动转子2之间；所述从动转子2与所述从动轴12周向固定且轴向滑动地连接；所述丝杆推拉机构8包括丝杆和与丝杆配合的丝杆副，所述丝杆80与所述丝杆副分别与所述主动转子3和所述从动转子2在工作状态固定连接；复位状态下，所述丝杆80与其固定连接的主动转子3在周向可转动连接。

所述丝杆推拉机构8用于在所述主动转子3和所述从动转子2之间过载打滑时，将所述从动转子2自动推离与所述主动转子3磁耦合相互作用的位置；当同步永磁联轴器出现主动转子3和从动转子2过载发生“打滑”现象，主动转子3仍随同主动轴13回转，从动转子2与主动转子3之间出现较大的转速差，从动转子2相对主动转子3转动变慢或停止，丝杆推拉机构8迅速将从动转子2沿轴向推离，使得主动转子3与从动转子2彻底脱开，不再传递转矩，保护了电机与负载，即本实用新型的同步永磁联轴器通过在主动转子3和从动转子2之间设置丝杆推拉机构8使主动转子3和从动转子2出现打滑时能及时将主动转子3和从动转子2分开，克服了过载打滑造成的涡流发热而退磁的问题，真正具备了过载自动保护功能。

本实施例中所述丝杆推拉机构8中的丝杆80的固定端82同轴设置在所述主动转子3上，所述丝杆80与所述从动转子2上固定连接的丝杆螺母配合，即丝杆副为丝杆螺母，形成丝杆螺母机构。

所述从动转子2通过第一轴套1与从动轴12连接，所述第一轴套1与从动轴12固定连接，所述主动转子3通过第二轴套4与主动轴13连接，所述主动转子3与所述第二轴套4可拆卸固定连接，在拆除所述主动转子3与所述第二轴套4的固定连接时，所述主动转子3与所述第二轴套4可绕其轴线相对转动，所述第二轴套4与主动轴13固定连接。本实施例中所述第二轴套4为法兰轴套，所述丝杆80的固定端82与所述法兰轴套端部固定连接，所述法兰轴套套接在所述主动转子3的内侧，所述法兰轴套与所述主动转子 3通过螺栓10连接，第一轴套1为花键轴套，所述花键轴套的外侧面与所述从动转子2的内侧面通过花键连接。

如图8-10所示，当过载故障排除后，松开第二轴套上螺栓10，反向转动主动轴13,所述主动轴13带动法兰轴套上的丝杆80反向转动，实现与丝杆螺母的复位后，再将第二轴套上螺栓10锁紧即可，即通过对螺栓10的拆卸实现在复位状态下所述丝杆80与其固定连接的主动转子3在周向可转动连接。即当过载故障排除后，主动转子3和从动转子2在丝杆推拉机构8的导引下进行复位，以恢复正常磁耦合传动关系。通过这样的设置，将同步永磁联轴器从弹性联轴器的使用范围扩大至安全联轴器，这对于需要过载自动保护的场合具有重要意义。

所述丝杆80的固定端82上设置有向外径方向延伸的止滑部83，所述止滑部83用于在所述主动转子3与所述第二轴套4之间的连接拆卸后进行复位时限制所述主动转子3向所述从动转子2方向移动的距离，防止所述主动转子3从所述第二轴套4上滑脱。

所述丝杆推拉机构8中的丝杆80的自由端84在所述从动转子2推离与所述主动转子3相互作用的位置后具有延长光杆81；所述光杆81外径等于所述丝杆80的螺纹小径，即所述光杆81外径等于牙槽底部至光杆轴线距离，所述丝杆推拉机构8中的丝杆80靠近自由端84一侧具有延长光杆81，所述光杆81对所述从动转子2和主动转子3在复位时也具有导向作用。

所述主动转子3和所述从动转子2启动时的转角差小于20度，在满足启动的同时也不足以使所述丝杆推拉机构8起作用。

本实施例中所述主动转子3具有轴向延伸的圆柱状外表面，所述第一永磁层6设置在所述圆柱状外表面上，所述从动转子2具有轴向延伸的圆柱状内表面，所述第二永磁层5设置在所述圆柱状内表面上，所述第一永磁层6 与所述第二永磁层5磁极匹配设置，即为筒式同步永磁联轴器。所述主动转子3与从动转子2磁路为N-S交替排列结构，所述从动转子2通过第一轴套 1与从动轴12连接，所述主动转子3通过第二轴套4与主动轴13连接。

实施例7

进一步，本实施例在上述实施例的基础上，在所述第一轴套外侧面上设置有阻挡部9，在所述从动转子2推离与所述主动转子3磁耦合相互作用的位置处所述阻挡部9与所述从动转子2的自由端部121相抵，当主动转子3 和从动转子2之间推离至光杆81部分将不会继续再推离所述从动转子2，此时主动转子3和从动转子2之间的距离已足够，同时也防止从动转子2从丝杆80上无限制往外移动并与其脱离。

实施例8

作为可变换的实施例，如图11所示，本实施例在上述实施例基础上，所述从动转子2与所述从动轴12周向固定且轴向滑动地连接替换为所述主动转子3与所述主动轴13周向固定且轴向滑动地连接；所述主动转子3替换为具有径向延伸的第一圆盘状内、外侧面，所述第一永磁层6设置在所述第一圆盘状内侧面上，所述从动转子2具有径向延伸的第二圆盘状内、外侧面，所述第二永磁层5设置在所述第二圆盘状内侧面上，所述第一永磁层6 与所述第二永磁层5磁极匹配设置，即为盘式同步永磁联轴器。所述主动转子3与从动转子2磁路替换为海尔贝克(Hatchback)阵列结构。

实施例9

作为可变换的实施例，本实施例在上述实施例基础上，所述丝杆推拉机构8替换为所述丝杆80与所述丝杆副分别与所述从动转子2和所述主动转子3在工作状态固定连接；复位状态下，所述丝杆80与所述丝杆副之一与其固定连接的转子在周向可转动连接，即将图8中右边的结构对称设置在左边，使左边的从动转子2与第一轴套1通过螺栓连接，当需要复位时，将螺栓拆卸下来，反向转动第一轴套带动丝杆80反向转动实现复位。丝杆螺母机构可替换为滚珠丝杆机构，即丝杆副为滚珠丝杆副。

实施例10

作为可变换的实施例，本实施例在上述实施例基础上，所述第二轴套与所述丝杆80固定连接的一端上设置有向外径方向延伸的止滑部83，所述止滑部83用于在所述主动转子3与所述第二轴套之间的连接或拆卸后进行复位时限制所述主动转子3向所述从动转子2方向移动的距离，防止所述主动转子3从所述第二轴套4上滑脱。

实施例11

图12和图13所示为本实施例所述的同步永磁联轴器，其包括主动转子 3和从动转子2，主动转子3与主动轴13连接，其上设置有第一永磁层6；从动转子2与从动轴12连接，其上设置有与所述第一永磁层6构成磁配合的第二永磁层5，所述第一永磁层6和所述第二永磁层5采用的永磁材料为高性能磁钢；两永磁层之间具有气隙；所述从动转子2与所述主动转子3同步传动；还包括丝杆推拉机构8，设置在所述主动转子3和所述从动转子2 之间；所述从动转子2与所述从动轴12周向固定且轴向滑动地连接；所述丝杆推拉机构8用于在所述主动转子3和所述从动转子2之间过载发生打滑时，将所述从动转子2轴向拉动错开与所述主动转子3磁耦合相互作用的位置；当同步永磁联轴器出现主动转子3和从动转子2过载发生“打滑”现象，主动转子3仍随同主动轴13回转，从动转子2与主动转子3之间出现较大的转速差，从动转子2相对主动转子3转动变慢或停止，丝杆推拉机构8迅速将从动转子2沿轴向拉动错开，也就是说，本实施例中的丝杆的螺纹方向与实施例6中的丝杆螺纹方向相反，即从动转子2与主动转子3在轴向投影线上有重合部分，如图13所示，打滑时，在丝杆推拉机构8的作用下从动转子2与主动转子3相向移动，主动转子3朝向从动转子2内部移动，使第一永磁层6和第二永磁层5错开，使得主动转子3与从动转子2彻底脱开，不再传递转矩，保护了电机与负载，即本实用新型的同步永磁联轴器通过在主动转子3和从动转子2之间设置丝杆推拉机构8使主动转子3和从动转子2出现打滑时能及时将主动转子3和从动转子2分开，克服了过载发生打滑造成的涡流发热而退磁的问题，真正具备了过载自动保护功能。

实施例12

前述实施例的复位过程中，也可以不松开第二轴套上的螺栓10，通过外力旋转推动，克服同步永磁联轴器打滑力矩，实现强制复位。

实施例13

前述差速推脱复位装置可以设置为具有两个互补的斜面或者具有凸凹但互相咬合面的可分离分构，当然，还可以为其他形式的机械结构、电控或者其他非纯机械形式的控制结构，只要能实现辅助推动，将主从动轴互相推离、脱开即可。

实施例14

对于前述凸轮滚子机构，也可以在凸轮71的表面高点处设置阻挡部，这样可以阻止滚子在到达凸轮的表面高点后继续滚动，阻止从动转子向第一轴套方向无限制往外移动。

实施例15

对于前述丝杆推拉机构，也可以在丝杆80的自由端设置阻挡部，该阻挡部可以设置在丝杆的螺纹部，也可以设置在丝杆的光杆部，只需要保证该阻挡部与丝杆副接触时，相应地主动转子与传动转子脱离耦合即可。

实施例16

对于差速推脱复位装置，优选地，其在推脱过程中产生的推脱作用力在主动转子和从动转子脱开磁耦合传动期间保持恒定。推脱作用力在脱开期间保持恒定之目的可依据过载的变化情况通过设置差速推脱复位装置的结构来实现。比如对于过载在推脱过程中保持恒定的情形，设置具有均匀曲面的凸轮表面等。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (25)

1.一种同步永磁联轴器，包括：

主动转子，与主动轴连接，其上设置有第一永磁层；

从动转子，与从动轴连接，其上设置有与所述第一永磁层形成磁耦合的第二永磁层，所述第一永磁层和第二永磁层之间具有气隙；

其中，所述的同步永磁联轴器还包括差速推脱复位装置，差速推脱复位装置设置在所述主动转子和所述从动转子之间；当所述主动转子和所述从动转子之间由于过载发生打滑时，所述差速推脱复位装置使所述主动转子和所述从动转子脱开磁耦合传动关系，当过载故障排除后，所述主动转子和所述从动转子在所述差速推脱复位装置的导引下进行复位，以恢复正常磁耦合传动关系。

2.根据权利要求1所述的同步永磁联轴器，其特征在于：

所述差速推脱复位装置为可产生相对位移的机构，其设置在所述主动转子和所述从动转子之间；所述主动转子与所述主动轴和/或所述从动转子与所述从动轴周向固定且轴向可滑动地连接。

3.根据权利要求2所述的同步永磁联轴器，其特征在于：所述可产生相对位移的机构为滚子凸轮机构(7)。

4.根据权利要求3所述的同步永磁联轴器，其特征在于：所述滚子凸轮机构(7)包括滚子组件(70)和凸轮(71)，工作状态下，滚子组件(70)和凸轮(71)同步转动；当所述主动转子(3)和所述从动转子(2)之间过载发生打滑时，滚子组件(70)与凸轮(71)间相对转动，滚子组件(70)运行至凸轮(71)表面高点，主动转子和从动转子相互推离；复位时，主动转子(3)和从动转子(2)恢复至磁耦合位置。

5.根据权利要求4所述同步永磁联轴器，其特征在于：滚子组件(70)与所述主动转子(3)和所述从动转子(2)两者之一在工作状态固定连接，凸轮(71)与所述主动转子(3)和所述从动转子(2)两者另一个在工作状态固定连接；而在复位状态下，所述滚子组件(70)与所述凸轮(71)之一与其固定连接的转子在周向可转动连接。

6.根据权利要求4所述的同步永磁联轴器，其特征在于：滚子组件(70)与所述主动转子(3)和所述从动转子(2)两者之一在工作状态或复位状态下均固定连接，凸轮与所述主动转子(3)和所述从动转子(2)两者另一个在工作状态或复位状态下均固定连接。

7.根据权利要求4-6之任一项所述同步永磁联轴器，其特征在于：所述凸轮(71)同轴设置在所述主动转子(3)上，所述滚子组件(70)对应设置在所述从动转子(2)上，所述滚子组件(70)中的滚子沿所述凸轮表面移动。

8.根据权利要求7所述的同步永磁联轴器，其特征在于：所述从动转子(2)通过第一轴套(1)与从动轴连接，所述从动转子(2)与第一轴套(1)轴向可滑移地连接，所述第一轴套(1)与从动轴固定连接，所述主动转子(3)通过第二轴套(4)与主动轴连接，所述主动转子(3)与所述第二轴套(4)可拆卸固定连接，在拆除所述主动转子(3)与所述第二轴套(4)的固定连接时，所述主动转子(3)与所述第二轴套(4)可绕其轴线相对转动，所述第二轴套(4)与主动轴固定连接。

9.根据权利要求8所述的同步永磁联轴器，其特征在于：凸轮的固定端(72)与所述第二轴套(4)固定连接，所述第二轴套(4)套接在所述主动转子(3)的内侧，所述第二轴套(4)与所述主动转子(3)通过可拆卸连接件连接，第一轴套(1)的外侧面与所述从动转子(2) 的内侧面固连。

10.根据权利要求8或9所述的同步永磁联轴器，其特征在于：所述第二轴套(4)靠近所述滚子凸轮机构的一端上或所述固定端(72)上设置有向外径方向延伸的止滑部(73)，所述止滑部(73)用于在所述主动转子(3)与所述第二轴套(4)之间连接时或拆卸后进行复位时限制所述主动转子(3)向所述从动转子(2)方向移动的距离，防止所述主动转子(3)从所述第二轴套(4)上滑脱。

11.根据权利要求2所述的同步永磁联轴器，其特征在于：所述可产生相对位移的机构为丝杆推拉机构(8)。

12.根据权利要求11所述的同步永磁联轴器，其特征在于：所述丝杆推拉机构(8)包括丝杆和与丝杆配合的丝杆副，工作状态下，丝杆和丝杆副同步转动；当所述主动转子(3)和所述从动转子(2)之间过载发生打滑时，丝杆和丝杆副之间相对转动，带动主动转子和从动转子相互推离；复位时，同样，通过丝杆副将主动转子(3)和从动转子(2)恢复至磁耦合位置。

13.根据权利要求12所述的同步永磁联轴器，其特征在于：所述丝杆(80)与所述丝杆副两者之一与所述主动转子(3)在工作状态固定连接，所述丝杆(80)与所述丝杆副两者另一个与所述从动转子(2)在工作状态固定连接；复位状态下，所述丝杆(80)与所述丝杆副之一与其固定连接的转子在周向可转动连接。

14.根据权利要求12所述的同步永磁联轴器，其特征在于：所述丝杆(80)与所述丝杆副两者之一与所述主动转子(3)在工作状态与复位状态均固定连接，所述丝杆(80)与所述丝杆副两者另一个与所述从动转子(2)在工作状态与复位状态均固定连接。

15.根据权利要求12-14之任一项所述的同步永磁联轴器，其特征在于：丝杆(80)的固定端(82)同轴设置在所述主动转子(3)上，丝杆副设置在所述从动转子(2)上。

16.根据权利要求15所述的同步永磁联轴器，其特征在于：所述从动转子(2)通过第一轴套(1)与从动轴(12)连接，所述第一轴套(1)与从动轴(12)固定连接，所述从动转子(2)与第一轴套(1)轴向可滑移地连接，所述主动转子(3)通过第二轴套(4)与主动轴(13)连接，所述主动转子(3)与所述第二轴套(4)可拆卸固定连接，在拆除所述主动转子(3)与所述第二轴套(4)的固定连接时，所述主动转子(3)与所述第二轴套(4)可绕其轴线相对转动，所述第二轴套(4)与主动轴(13)固定连接。

17.根据权利要求16所述的同步永磁联轴器，其特征在于：所述第二轴套(4)为法兰轴套，所述丝杆(80)的固定端(82)与所述法兰轴套端部固定连接，所述法兰轴套套接在所述主动转子(3)的内侧，所述法兰轴套与所述主动转子(3)通过可拆卸连接件连接，所述第一轴套(1)的外侧面与所述从动转子(2)的内侧面固连。

18.根据权利要求16或17所述的同步永磁联轴器，其特征在于：丝杆(80)的固定端(82)或所述第二轴套(4)与所述丝杆(80)固定连接的一端上设置有向外径方向延伸的止滑部(83)。

19.根据权利要求18所述的同步永磁联轴器，其特征在于：所述丝杆推拉机构(8)中的丝杆(80)靠近自由端(84)一侧具有延长的光杆(81)；光杆(81)外径小于或等于所述丝杆(80)的螺纹小径。

20.根据权利要求8、9、16、17、19之任一项所述的同步永磁联轴器，其特征在于：所述第一轴套(1)外侧面上设置有阻挡部(9)，在所述从动转子(2)与所述主动转子(3)相互推离时，所述阻挡部(9) 可与所述从动转子(2)的自由端部(121)相抵。

21.根据权利要求16、17、19之任一项所述的同步永磁联轴器，其特征在于：所述丝杆(80)的自由端设置有阻挡部。

22.根据权利要求1-6、8、9、11-14、16、17、19任一项所述的同步永磁联轴器，其特征在于：所述主动转子和所述从动转子启动时的转角差小于20度。

23.根据权利要求1-6、8、9、11-14、16、17、19任一项所述的同步永磁联轴器，其特征在于：所述主动转子(3)具有轴向延伸的圆柱状外表面，所述第一永磁层(6)设置在所述圆柱状外表面上，所述从动转子(2)具有轴向延伸的圆柱状内表面，所述第二永磁层(5)设置在所述圆柱状内表面上，所述第一永磁层(6)与所述第二永磁层(5)磁极匹配设置。

24.根据权利要求1-6、8、9、11-14、16、17、19任一项所述的同步永磁联轴器，其特征在于：所述主动转子(3)具有径向延伸的第一圆盘状内、外侧面，所述第一永磁层(6)设置在所述第一圆盘状内侧面上，所述从动转子(2)具有径向延伸的第二圆盘状内、外侧面，所述第二永磁层(5)设置在所述第二圆盘状内侧面上，所述第一永磁层(6)与所述第二永磁层(5)磁极匹配设置。

25.根据权利要求1-6、8、9、11-14、16、17、19任一项所述的同步永磁联轴器，其特征在于：所述主动转子与所述从动转子的磁路为N-S交替排列结构或海尔贝克(Hatchback)阵列结构。