CN209627201U - 延迟型磁力耦合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种对负载设备在启动阶段起到延迟缓冲作用的延迟型磁力耦合器，其特征是它包括中心轴、从动轴连接套，第一定位套、第二定位套分别通过推力角接触轴承安装在中心轴上，第一固定盘通过第一小轴安装在第一定位套上，第二固定盘通过第二小轴安装在第二定位套上；第一定位套、第二定位套两者相对的端面分别安装有第一换极限位盘、第二换极限位盘，第一换极限位盘上设有第一凸起，第二换极限位盘上设有第二凸起，第一凸起与第二凸起之间交错布置，依第一定位套的旋转方向，第一凸起与第二凸起之间设有复位弹簧；本实用新型结构简单，运行时对负载设备具有软启动性能，可广泛应用于皮带输送机、斗式提升机和各种大惯量设备等。

Description

延迟型磁力耦合器

技术领域

本实用新型涉及一种磁力耦合器，具体地说是一种延迟型磁力耦合器，特别是涉及一种对负载设备在启动阶段起到延迟缓冲作用的延迟型磁力耦合器。

背景技术

磁力耦合器也称磁力联轴器、永磁传动装置，主要包括导体盘、磁体盘，磁体盘与电机轴连接，导体盘与工作机的轴连接，导体盘和磁体盘之间有空气间隙（称为气隙），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，分为标准型、延迟型、限矩型、调速型等不同类型。

现有已知的延迟型磁力耦合器，都是双导体盘、双磁体盘结构。延迟时间短，延迟效果不明显且非常有限，对于大惯量重负荷设备无法产生软启动效果，达不到对负载设备在启动阶段起到延迟缓冲作用。同时，其结构中磁体盘和导体盘的耦合仅用了磁体的单面,而另一面用导磁钢板将磁力线封闭, 永磁体的磁耦合性能只利用了一半。

文献1：

申请号为201510430883.4的专利公开了一种径向延迟型磁力耦合器，其包括导体盘和磁体盘，导体盘和磁体盘围绕公共轴线且各自可以独立旋转，旋转的导体盘和在磁体盘中能滑移的磁体的磁体盘通过气隙产生的可变的感应磁场力，通过磁耦合来传动可变的扭矩。导体盘和驱动轴连接，克服弹簧的拉力而沿着径向方向朝外圆周方向滑动，此时随着磁体和导体盘的磁耦合区域增大, 磁场感应强度增大, 磁场力所产生的磁感应转矩也相应缓慢增加，从而使得负载扭矩缓慢增加，负载速度也随之缓慢增加, 这样就延长了设备的启动时间，对负载工作机起到一个缓慢启动的作用，对于一些需要软启动特性的大惯量重型设备的启动提供了一个简单易行的方法。但是，其结构、加工复杂。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种对负载设备在启动阶段起到延迟缓冲作用的延迟型磁力耦合器。

本实用新型是采用如下技术方案实现其发明目的，一种延迟型磁力耦合器，它包括中心轴、从动轴连接套，第一定位套、第二定位套分别通过推力角接触轴承安装在中心轴上，第一固定盘通过第一小轴安装在第一定位套上，第二固定盘通过第二小轴安装在第二定位套上；第一定位套、第二定位套两者相对的端面分别安装有第一换极限位盘、第二换极限位盘，第一换极限位盘上设有第一凸起，第二换极限位盘上设有第二凸起，第一凸起与第二凸起之间交错布置，依第一定位套的旋转方向，第一凸起与第二凸起之间设有复位弹簧；使第一定位套在旋转前，第一固定盘上的第一永磁体磁极与第二固定盘上的第二永磁体磁极相互吸引，当第一定位套在动力机带动下克服复位弹簧弹力旋转时，由第二凸起限位，使第一固定盘上的第一永磁体磁极与第二固定盘上的第二永磁体磁级同极对应相互排斥，第一固定盘向第一导体盘轴向移动，第二固定盘向第二导体盘轴向移动，使第一永磁体与第一导体盘之间、第二永磁体与第二导体盘之间的间隙缩小为工作间隙。

当负载突然出现过载或卡死的情况下，为保护动力机与传动件，本实用新型从动轴连接盘安装在从动轴连接套上，从动轴连接盘与法兰盘通过连接轴连接，第一导体盘、第二导体盘分别通过直线轴承安装在连接轴的两端。

为进一步提高软启动性能，本实用新型第一定位套、第一固定盘之间设有安装在第一小轴上的缓冲延时弹簧，第二定位套、第二固定盘之间设有安装在第二小轴上的缓冲延时弹簧。

由于采用上述技术方案，本实用新型较好的实现了发明目的，其结构简单，运行时对负载设备具有软启动性能，保证设备的正常运行，延长了设备的使用寿命，可广泛应用于皮带输送机、斗式提升机和各种大惯量设备等。

附图说明

图1是现有技术的结构示意图；

图2是本实用新型的结构示意图；

图3是本实用新型换极前的结构示意图；

图4是本实用新型换极前换极限位盘的结构示意图；

图5是本实用新型换极后的结构示意图；

图6是本实用新型换极后换极限位盘的结构示意图；

图7是本实用新型过载时的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

由图1可知，现有已知的磁力耦合器，都是双导体盘、双磁体盘结构。第一永磁体4、第二永磁体6通过空心方轴27与主动轴连接套20连接，第一永磁体4、第二永磁体6两者相对的端面安装有屏蔽钢板26；第二导体盘8安装在从动轴连接套12上，第一导体盘3通过连接板28与第二导体盘8连接。

工作时，第一永磁体4与第一导体盘3、第二永磁体6与第二导体盘8之间的间隙调整到最佳工作间隙，主动轴连接套20由动力机带动旋转，通过空心方轴27带动第一永磁体4、第二永磁体6旋转，第一导体盘3、第二导体盘8在磁感应力作用下同步旋转，通过从动轴连接套12将力矩传递给工作机，完成力矩传输。

当负载突然出现过载或卡死的情况下，第一导体盘3、第二导体盘8转动速度急剧下降到零，而与动力端连接的第一永磁体4、第二永磁体6继续按额定转速旋转，两者之间的相对速度差产生涡流电场，涡流电场产生反抗磁感应力将第一永磁体4、第二永磁体6分别向远离第一导体盘3、第二导体盘8方向推开，使两者之间的间隙（气隙）拉大，第一永磁体4与第一导体盘3、第二永磁体6与第二导体盘8之间的磁感应力变弱，从而负载与动力机的扭矩传递分离，实现了保护动力机与传动件的目的。

该磁力耦合器延迟效果不明显且非常有限，对于大惯量重负荷设备无法产生软启动效果，达不到对负载设备在启动阶段起到延迟缓冲作用。同时，其结构中磁体盘和导体盘的耦合仅用了磁体的单面, 而另一面用导磁钢板将磁力线封闭, 永磁体的磁耦合性能只利用了一半。

一种磁力耦合器延迟启动方法，所述磁力耦合器为双导体盘、双永磁体结构；双永磁体的初始位置保持一定距离使双永磁体之间磁极相互吸引；启动时，当与动力机轴连接的永磁体旋转一定角度，使双永磁体之间磁极由原来的相互吸引变为相互排斥，双永磁体分别向对应的导体盘轴向移动，直至永磁体与对应导体盘之间的间隙缩小为工作间隙；这样，在改变永磁体与对应导体盘之间间隙的过程中，随着间隙的缩小，磁感应力逐步增大，从而使得驱动负载的扭矩也随之增加，负载与动力机的速度也随之逐步接近同步，达到延长设备启动时间的目的。

由图2、图4可知，一种采用上述方法的延迟型磁力耦合器，它包括中心轴15、从动轴连接套12，第一定位套19、第二定位套16分别通过推力角接触轴承17安装在中心轴15上，第一固定盘5通过第一小轴1安装在第一定位套19上，第二固定盘7通过第二小轴18安装在第二定位套16上；第一定位套19、第二定位套16两者相对的端面分别安装有第一换极限位盘13、第二换极限位盘14，第一换极限位盘13上设有第一凸起21，第二换极限位盘14上设有第二凸起25，第一凸起21与第二凸起25之间交错布置，依第一定位套19的旋转方向，第一凸起21与第二凸起25之间设有复位弹簧22；使第一定位套19旋转前，第一固定盘5上的第一永磁体4磁极与第二固定盘7上的第二永磁体6磁级相互吸引，当第一定位套19克服复位弹簧22弹力旋转时，由第二凸起25限位，使第一固定盘5上的第一永磁体4磁极与第二固定盘7上的第二永磁体6磁级同极对应相互排斥，第一固定盘5向第一导体盘3轴向移动，第二固定盘7向第二导体盘8轴向移动，使第一永磁体4与第一导体盘3之间、第二永磁体6与第二导体盘8之间的间隙缩小为工作间隙。

当负载突然出现过载或卡死的情况下，为保护动力机与传动件，本实用新型从动轴连接盘11安装在从动轴连接套12上，从动轴连接盘11与法兰盘2通过连接轴10连接，第一导体盘3、第二导体盘8分别通过直线轴承9安装在连接轴10的两端。

为进一步提高软启动性能，本实用新型第一定位套19、第一固定盘5之间设有安装在第一小轴1上的缓冲延时弹簧29，第二定位套16、第二固定盘7之间设有安装在第二小轴18上的缓冲延时弹簧29。

为散热，本实用新型第一导体盘3、第二导体盘8上分别安装有散热器。

本实施例安装时，首先将动力机（电机）与主动轴连接套20连接，工作机（减速机高速轴）与从动轴连接套12连接。

如图3、图4所示，第一永磁体4成圆形按N极、S极交错布置在第一固定盘5，第二永磁体6也成圆形按N极、S极交错布置在第二固定盘7上。在换极（启动）前，第一固定盘5上第一永磁体4的N极、S极与第二固定盘7上第二永磁体6的S极、N极一一对应，第一永磁体4、第二永磁体6相互吸引并保持固定的位置。

如图5、图6所示，当启动时，动力机通过主动轴连接套20将力传递给安装在中心轴15上的第一定位套19，克服第一永磁体4、第二永磁体6之间的吸力与复位弹簧22的弹力，带动第一固定盘5、第一换极限位盘13及第一永磁体4旋转，并由第二换极限位盘14上的第二凸起25限位，使第一固定盘5上第一永磁体4的N极、S极与第二固定盘7上第二永磁体6的N极、S极一一对应，第一永磁体4、第二永磁体6相互排斥。这时，第一固定盘5克服缓冲延时弹簧29的弹力在第一小轴1上向第一导体盘3轴向移动，第二固定盘7克服缓冲延时弹簧29的弹力在第二小轴18上向第二导体盘8轴向移动，分别与第一导体盘3、第二导体盘8形成工作间隙（一般3～5㎜）。这样，在改变永磁体与对应导体盘之间间隙的过程中，随着间隙的缩小，磁感应力逐步增大，磁感应力通过从动轴连接套12、从动轴连接盘11将力矩传递给工作机，完成力矩传输。由于启动时磁感应力逐步增大，达到延长设备启动时间的目的，提高了设备的软启动性能。

如图7所示，当负载突然出现过载或卡死的情况下，第一导体盘3、第二导体盘8转动速度急剧下降到零，而与动力端连接的第一固定盘5、第二固定盘7继续按额定转速旋转，两者之间的相对速度差产生磁感应力将第一导体盘3、第二导体盘8分别向远离第一永磁体4、第二永磁体6方向推开（此时，由于第一固定盘5上第一永磁体4与第二固定盘7上第二永磁体6磁极同极相互排斥，第一固定盘5、第二固定盘7将不动），使两者之间的间隙拉大到非工作间隙（一般为20㎜），从而负载与动力机的扭矩传递分离，实现了保护动力机与传动件的目的。

停机时，第一定位套19失去驱动力，在复位弹簧22的作用下，第一定位套19反向旋转，带动第一固定盘5、第一换极限位盘13及第一永磁体4旋转，由第二换极限位盘14上的第二凸起25限位，使第一永磁体4上的N极、S极与第二永磁体6上的S极、N极一一对应，第一永磁体4、第二永磁体6相互吸引，同时，在缓冲延时弹簧29作用下，第一固定盘5在第一小轴1上轴向移动，第二固定盘7在第二小轴18上轴向移动，使第一导体盘3、第二导体盘8与第一永磁体4、第二永磁体6分离恢复到启动前状态。

本实用新型方法可行，延迟型磁力耦合器结构简单，运行时对负载设备具有软启动性能，保证设备的正常运行，延长了设备的使用寿命，可广泛应用于皮带输送机、斗式提升机和各种大惯量设备等。

Claims (3)

1.一种延迟型磁力耦合器，其特征是，它包括中心轴、从动轴连接套，第一定位套、第二定位套分别通过推力角接触轴承安装在中心轴上，第一固定盘通过第一小轴安装在第一定位套上，第二固定盘通过第二小轴安装在第二定位套上；第一定位套、第二定位套两者相对的端面分别安装有第一换极限位盘、第二换极限位盘，第一换极限位盘上设有第一凸起，第二换极限位盘上设有第二凸起，第一凸起与第二凸起之间交错布置，依第一定位套的旋转方向，第一凸起与第二凸起之间设有复位弹簧；使第一定位套在旋转前，第一固定盘上的第一永磁体磁极与第二固定盘上的第二永磁体磁极相互吸引，当第一定位套在动力机带动下克服复位弹簧弹力旋转时，由第二凸起限位，使第一固定盘上的第一永磁体磁极与第二固定盘上的第二永磁体磁级同极对应相互排斥，第一固定盘向第一导体盘轴向移动，第二固定盘向第二导体盘轴向移动，使第一永磁体与第一导体盘之间、第二永磁体与第二导体盘之间的间隙缩小为工作间隙。

2.根据权利要求1所述的延迟型磁力耦合器，其特征是，从动轴连接盘安装在从动轴连接套上，从动轴连接盘与法兰盘通过连接轴连接，第一导体盘、第二导体盘分别通过直线轴承安装在连接轴的两端。

3.根据权利要求1或2所述的延迟型磁力耦合器，其特征是，第一定位套、第一固定盘之间设有安装在第一小轴上的缓冲延时弹簧，第二定位套、第二固定盘之间设有安装在第二小轴上的缓冲延时弹簧。