CN209419469U - 一种新型限矩型永磁耦合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于永磁传动设备技术领域，涉及一种新型限矩型永磁耦合器，由分体共轴的第一轴组和第二轴组组成，第一轴组的主体结构包括一号轴、导体转子和一号螺栓，一号轴与导体转子通过一号螺栓连接，第二轴组的主体结构包括二号轴、磁体转子和三号螺栓，能够提供软启动、隔离振动和自动过载保护的功能，当负载发生过载、卡死或堵转时，导体盘与磁体盘之间的空气间隙变大，第一轴组与第二轴组传动分离，原动机空载空转运行，实现自动过载保护，故障处理完后即可迅速重启原动机恢复生产，可频繁不限次数的重启原动机；其结构简单，尺寸更小，重量更轻，稳定性更好，安装更简便，允许更大的角度偏差与位移偏差。

Description

一种新型限矩型永磁耦合器

技术领域：

本实用新型属于永磁传动设备技术领域，涉及一种新型限矩型永磁耦合器，具有限制扭矩和过载保护的功能。

背景技术：

磁力耦合器也称磁力联轴器、永磁涡流传动装置，主要由铜转子、永磁转子和控制器三个部分组成；一般，铜转子与电机轴连接，永磁转子与工作机的轴连接，铜转子和永磁转子之间有空气间隙(无机械连接，没有传递扭矩的机械连接，这样，电机和工作机之间形成了软(磁)连接，通过调节气隙来实现工作机轴扭矩、转速的变化。因气隙调节方式的不同，永磁涡流传动装置分为标准型、延迟型、限矩型、调速型等不同类型。磁力耦合器基于的永磁传动技术是近年发展起来的先进传动技术，永磁传动技术采用了磁悬浮的原理，在原动机与负载设备没有任何接触的情况下，把原动机的能量传递给负载设备，从而实现扭矩的传递。限矩型永磁偶合器是永磁传动技术在工业生产中应用越来越广泛的一种传动装置，装置具有柔性启动、隔离振动、过载保护、节能环保等优势，尤其适用于输送带、减速机、辊压机、提升机、磨煤机等重工业设备。中国专利200910250142.2公开的一种永磁限距耦合器包括共轴的两根轴，第一轴上安装笼形转子，由四个转盘组成，外侧两个外转盘，其间用销轴连接，内侧两个内转盘，可在销轴上滑动；两个内转盘之间装有和第二轴连接的永磁转盘，在两个外转盘上装有限距装置，第一轴和第二轴可互为输入或输出轴；两个外转盘之间的销轴不少于三个，共同组成笼形框架，销轴上有台阶，限定两个内转盘和永磁转盘之间的最小间隙，两个内转盘由外钢质材料盘和内导体材料盘附合在一起，用螺栓或其他方式连接为一体，外钢制材料为铁磁性，导体材料要求有良好的导电性和足够的强度和刚度，两个内转盘的外钢质材料盘表面装散热片，散热片可由铝合金或有良好散热性的材料制成，其形状为具有良好散热性并符合空气动力学原理，发出的噪音较小，外转盘和内转盘之间有限距装置，该装置包括底座、柱状部分、扭力弹簧、轴、螺母、垫片，底座上有沉孔，通过螺栓固定在外侧转盘上或内侧转盘上均可，上面有一柱状部分，中间用扭力弹簧连接，扭力弹簧穿在由螺母和垫圈固定的轴上，永磁转盘由非铁磁性材料构成，其上安装永磁体，永磁体磁极方向与转盘轴线平行，永磁体形状可为矩形、扇形或任何其他形状，永磁体相邻磁体磁极异极相对安装；中国专利201720273823.0公开的一种限矩型磁力耦合器包括永磁盘，所述永磁盘的两侧分别设有第一导磁盘和第二导磁盘，所述第一导磁盘与第二导磁盘之间设有连接杆，所述第一导磁盘和第二导磁盘在所述连接杆上滑移并相对于所述永磁盘做对称运动，所述第二导磁盘的一侧设有法兰，所述法兰上设有止推机构；所述止推机构包括固定件、扭力组件和止推组件，所述固定件通过调节螺杆安装在所述法兰的一侧，所述止推组件位于所述法兰的另一侧并安装在所述调节螺杆上，所述扭力组件安装在所述固定件内，所述止推机构通过所述扭力组件带动所述止推组件旋转实现对所述第二导磁盘的限位；所述连接杆内设有第一传感器，所述永磁盘上设有第二传感器，所述扭力组件上设有控制装置；中国专利201510015940.2公开的一种盘式限矩永磁耦合器包括分体且共轴的第一轴和第二轴，第一轴套接于第一轴套内，第一轴套外套接滑动套I，第一轴套一部分为方轴，与滑动套I上的方孔配合，滑动套I通过螺栓连接导体转盘I，导体转盘I包括钢盘I和导电的导体盘I，滑动套I通过螺栓连接钢盘I，钢盘I和导体盘I通过螺栓连接，第一轴套上滑动套I两端面侧均设置限位结构；第二轴套接于第二轴套内，第二轴套通过螺栓连接负载连接盘，连接杆通过螺栓安装在负载连接盘上，连接杆另一端通过螺栓连接永磁转盘，永磁转盘上在同一圆周上与导体盘I位置对应安装若干永磁体，永磁体磁极方向与永磁转盘轴线一致，且相邻永磁体磁极异极安装；所述永磁转盘上设有导热性能良好的铝合金散热片；所述负载连接盘上设置减重通风孔；中国专利201610343267.X公开的一种全封闭防异物入侵限矩型永磁耦合器包括：导体转子组件、永磁转子组件、输入轴、输出轴；所述导体转子组件与所述输入轴连接，所述导体转子组件包括同轴设置的磁性导体盘和非磁性金属盘；所述永磁转子组件与所述输出轴连接，所述输出轴对所述永磁转子组件周向限位；所述永磁转子组件包括永磁盘和第一轴向限位结构，所述第一轴向限位结构与所述永磁盘相连；所述第一轴向限位结构包括限位滑块，所述输出轴设有与所述限位滑块对应的卡槽，所述限位滑块的一端滑入所述卡槽对所述永磁转子组件轴向限位或离开所述卡槽消除所述轴向限位；所述输出轴还设有第二限位结构，所述第二限位结构限制所述永磁盘与所述磁性导体盘之间的轴向最小间隙；所述输入轴驱动所述导体转子组件旋转，所述永磁盘与所述磁性导体盘之间由所述第二限位结构轴向限位，所述导体转子组件通过所述磁性导体盘与所述永磁盘之间的相吸的磁力带动所述永磁转子组件旋转，所述永磁转子组件带动所述输出轴旋转；上述专利产品及现有技术中的限矩型永磁偶合器是由多导体盘或多磁体盘组成，存在结构复杂，设备重量大、体积大、安装调试困难、稳定性差，安装距离长的问题，通常需要将原动机后移以满足安装空间；当原动机轴或负载设备轴出现轴向窜动时，容易造成磁体转子与导体的接触摩擦；应用场合受到限制。为此，寻求设计一种稳定性更高，对安装空间要求低，不需要移动原动机基础的新型限矩型永磁耦合器。

发明内容：

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的缺点，设计一种新型限矩型永磁耦合器，能够实现软启动、隔离振动和自动过载保护的功能。

为了实现上述目的，本实用新型涉及的新型限矩型永磁耦合器由分体共轴的第一轴组和第二轴组组成；第一轴组的主体结构包括一号轴、导体转子和一号螺栓，一号轴与导体转子通过一号螺栓连接；导体转子的主体结构包括导体转子基础体、导体盘、散热片和二号螺栓；导体转子基础体的内侧面上设置有导体盘，导体转子基础体的外侧面上设置有散热片，导体转子基础体通过二号螺栓与导体盘和散热片连接成为导体转子；第二轴组的主体结构包括二号轴、磁体转子和三号螺栓，二号轴与磁体转子通过三号螺栓连接；磁体转子的主体结构包括支撑座、一号定位盘、二号定位盘、磁体盘、永磁体、磁体转子基础体和限位器；支撑座上固定式设置有相互平行的一号定位盘和二号定位盘，支撑座上滑动式设置有磁体盘，磁体盘能够与支撑座同步旋转运动，并在一号定位盘与二号定位盘之间的支撑座上轴向滑动，磁体盘的内部设置有N极和S极成对相邻排布的永磁体，磁体盘的外侧面与圆环状结构的磁体转子基础体螺栓式连接，磁体转子基础体上设置有带有扭簧的限位器，二号轴与支撑座通过三号螺栓连接。

本实用新型与现有技术相比，能够提供软启动、隔离振动和自动过载保护的功能，当负载发生过载、卡死或堵转时，导体盘与磁体盘之间的空气间隙变大，第一轴组与第二轴组传动分离，原动机空载空转运行，实现自动过载保护，故障处理完后即可迅速重启原动机恢复生产，可频繁不限次数的重启原动机；其结构简单，尺寸更小，重量更轻，稳定性更好，安装更简便，允许更大的角度偏差与位移偏差，不需要移动原动机基础，延长了原动机与负载设备的使用寿命，避免了维护和检修，降低了生产成本，保障了生产安全。

附图说明：

图1为本实用新型的主体结构原理示意图。

图2为本实用新型涉及的限位器处于打开状态的示意图。

图3为本实用新型涉及的限位器处于闭合状态的示意图。

具体实施方式：

下面通过实施例并结合附图对本实用新型做进一步说明。

实施例1：

本实施例涉及的新型限矩型永磁耦合器由分体共轴的第一轴组1和第二轴组2组成；第一轴组1的主体结构包括一号轴10、导体转子11和一号螺栓12，一号轴10与导体转子11通过一号螺栓12连接；导体转子11的主体结构包括导体转子基础体110、导体盘111、散热片112和二号螺栓113；导体转子基础体110的内侧面上设置有导体盘111，导体转子基础体110的外侧面上设置有散热片112，导体转子基础体110通过二号螺栓113与导体盘111和散热片112连接成为导体转子11；第二轴组2的主体结构包括二号轴20、磁体转子21和三号螺栓22，二号轴20与磁体转子21通过三号螺栓22连接；磁体转子21的主体结构包括支撑座210、一号定位盘211、二号定位盘212、磁体盘213、永磁体214、磁体转子基础体215和限位器216；支撑座210上固定式设置有相互平行的一号定位盘211和二号定位盘212，支撑座210上滑动式设置有磁体盘213，磁体盘213能够与支撑座210同步旋转运动，并在一号定位盘211与二号定位盘212之间的支撑座210上轴向滑动，磁体盘213的内部设置有N极和S极成对相邻排布的永磁体214，磁体盘213的外侧面与圆环状结构的磁体转子基础体215螺栓式连接，磁体转子基础体215上设置有带有扭簧的限位器216，二号轴20与支撑座210通过三号螺栓22连接。

本实施例涉及的第一轴组1与第二轴组2之间无物理连接，即导体转子11与磁体转子21之间无物理连接，为空气间隙，能够放置隔爆材料；一号轴10与二号轴20安装在原动机轴侧或负载轴侧，一号轴10与二号轴20的安装位置能够互换；导体转子基础体110和磁体转子基础体215均为铁磁性材料，磁体转子基础体215对永磁体214的磁性进行密封，防止其漏磁；导体盘111的材质为导电性能良好的金属或非金属材料；永磁体214的形状包括但不限于长方体、方体、圆柱体和环体；限位器216的装设位置包括支撑座210的轴肩、二号定位盘212的侧面和磁体转子基础体215的侧面。

本实施例涉及的导体转子11能够满足散热要求时，取消散热片112的设置。

本实施例涉及的支撑座210的轴肩顶点高于限位器216的顶点时，支撑座210具备二号定位盘212的限位功能，取消二号定位盘212的设置。

本实施例涉及的新型限矩型永磁耦合器使用时，将第一轴组1由一号轴10通过键或胀紧套安装在原动机轴侧，将第二轴组2由二号轴20通过键或胀紧套安装在负载轴侧；当原动机带动第一轴组1旋转时，导体盘111的内部产生涡流，涡流产生的感应磁场与永磁体214的磁场相互作用，实现负载扭矩的传递；原动机未启动或启动瞬间，限位器216在扭簧的扭力作用下处于打开状态，当原动机正常工作时，限位器216受到的离心力大于扭簧的扭力，限位器216处于闭合状态，当负载设备发生堵转、卡死或过载故障时，导体盘111与磁体盘213之间产生巨大的瞬时推力，推力在限位器216未打开之前推动磁体盘213迅速沿着支撑座210朝着导体盘111相反的方向滑动，此时限位器216仍处于闭合状态，导体盘111与磁体盘213之间的空气间隙变大，第一轴组1与第二轴组2传动分离，原动机空载空转运行，实现过载保护。

Claims (1)

1.一种新型限矩型永磁耦合器，其特征在于由分体共轴的第一轴组和第二轴组组成；第一轴组的主体结构包括一号轴、导体转子和一号螺栓，一号轴与导体转子通过一号螺栓连接；导体转子的主体结构包括导体转子基础体、导体盘、散热片和二号螺栓；导体转子基础体的内侧面上设置有导体盘，导体转子基础体的外侧面上设置有散热片，导体转子基础体通过二号螺栓与导体盘和散热片连接成为导体转子；第二轴组的主体结构包括二号轴、磁体转子和三号螺栓，二号轴与磁体转子通过三号螺栓连接；磁体转子的主体结构包括支撑座、一号定位盘、二号定位盘、磁体盘、永磁体、磁体转子基础体和限位器；支撑座上固定式设置有相互平行的一号定位盘和二号定位盘，支撑座上滑动式设置有磁体盘，磁体盘能够与支撑座同步旋转运动，并在一号定位盘与二号定位盘之间的支撑座上轴向滑动，磁体盘的内部设置有N极和S极成对相邻排布的永磁体，磁体盘的外侧面与圆环状结构的磁体转子基础体螺栓式连接，磁体转子基础体上设置有带有扭簧的限位器，二号轴与支撑座通过三号螺栓连接。