CN220107806U - 一种磁斥力传动耦合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种磁斥力传动耦合器，涉及机械传动技术领域，该装置包括主动转子组件和从动转子组件，所述主动转子组件和从动转子组件同轴设置。所述主动转子组件包括主动转子载体、定位套筒、主动转子磁钢、主动转子弹性体及主动转子磁爪；所述从动转子组件包括从动转子载体、从动转子磁钢、从动转子弹性体及从动转子磁爪，相比于磁爪两侧同时嵌入磁钢而言，采用这种设计方案，一方面，可以减小磁阻力矩，使得该磁斥力传动耦合器单向传递扭矩大；另一方面，当该磁斥力传动耦合器在不传递任何负载扭矩时，可以避免主动转子磁爪与从动转子磁爪因磁驱动而沿角向“刚性碰撞”在一起，通过设置弹性体可起到弹性缓冲的作用。

Description

一种磁斥力传动耦合器

技术领域

本实用新型涉及机械传动装置，具体是一种磁斥力传动耦合器。

背景技术

永磁耦合器是依靠稀土永磁材料的磁力实现驱动轴和负载轴之间的非接触传动，尤其是同步传动永磁耦合器在机械传动系统中已有较多应用。

常见的同步传动永磁耦合器主要有筒式结构和盘式结构两类，无论是以上哪种结构，都是依靠永磁吸力实现驱动轴与负载轴之间的传动，且主动转子与从动转子之间的气隙值是恒定的。盘式结构同步传动永磁耦合器因存在较大的轴向力，故生产中很少使用。筒式结构同步传动永磁耦合器的磁钢径向参与磁偶合，由于离心力的作用导致内转子的磁钢固定比较困难，且主动转子与从动转子的同轴定位也不方便，会导致“偏心吸附”在一起难以分离。另外，该筒式结构同步传动永磁耦合器的径向气隙不可调节，弹性缓冲能力稍差，单位体积内所传递的扭矩值小。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种磁斥力传动耦合器，以解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种磁斥力传动耦合器，包括主动转子组件和从动转子组件，所述主动转子组件和从动转子组件同轴设置。所述主动转子组件包括主动转子载体、定位套筒、主动转子磁钢、主动转子弹性体及主动转子磁爪；所述从动转子组件包括从动转子载体、从动转子磁钢、从动转子弹性体及从动转子磁爪；

所述主动转子磁爪一侧开口槽内设置的主动转子磁钢与所述从动转子磁爪一侧的开口槽内设置的从动转子磁钢取同名磁极相对设置如N-N或S-S磁极；所述主动转子磁爪另一侧开口槽内设置有所述主动转子弹性体，所述从动转子磁爪另一侧的开口槽内设置有所述从动转子弹性体；所述定位套筒的外圆柱面与从动转子磁爪的内圆壁面之间存在径向间隙ΔR。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还提供以下可选技术方案：

在一种可选方案中：所述主动转子载体端面上沿圆周方向均匀地设置若干个相同的主动转子磁爪，所述主动转子磁爪的左右两侧设置有开口槽，开口槽的截面呈扇形，并按照一定的顺序在若干个主动转子磁爪一侧的开口槽内嵌入所述主动转子磁钢，另一侧嵌入所述主动转子弹性体。

在一种可选方案中：所述从动转子载体端面上沿圆周方向均匀地设置若干个相同的从动转子磁爪，所述从动转子磁爪的左右两侧设置有开口槽，开口槽的截面呈扇形，且按照一定的顺序在若干个从动转子磁爪一侧的开口槽内嵌入所述从动转子磁钢，另一侧嵌入所述从动转子弹性体。

在一种可选方案中：所述主动转子磁钢和所述从动转子磁钢的截面均呈扇形，两者分别嵌入所述主动转子磁爪和所述从动转子磁爪的扇形截面的开口槽中，所述主动转子磁钢与所述主动转子磁爪之间、所述从动转子磁钢与所述从动转子磁爪之间均构成“形锁合”。

在一种可选方案中：所述主动转子弹性体和所述从动转子弹性体的截面均呈扇形，且两者分别嵌入所述主动转子磁爪和所述从动转子磁爪一侧的扇形截面的开口槽中，所述主动转子弹性体与所述主动转子磁爪之间、所述从动转子弹性体与所述从动转子磁爪之间也均构成“形锁合”。所述主动转子弹性体和所述从动转子弹性体的扇形角度分别大于所述主动转子磁爪和所述从动转子磁爪的一侧开口槽的扇形角度。

在一种可选方案中：所述主动转子磁爪与所述从动转子磁爪沿圆周方向均匀交替排列布置。

在一种可选方案中：所述主动转子磁钢与所述从动转子磁钢的尺寸相同、材质相同；所述主动转子弹性体与所述从动转子弹性体的尺寸相同、材质相同。

在一种可选方案中：工作状态下，所述主动转子载体的右端面与所述从动转子磁爪左端面之间、所述从动转子载体的左端面与所述主动转子磁爪的右端面之间均存在轴向间隙ΔL。

在一种可选方案中：工作状态下，所述主动转子磁爪的主动转子磁钢与所述从动转子磁爪的从动转子磁钢之间存在角向间隙α；所述主动转子磁爪的主动转子弹性体与所述从动转子磁爪的从动转子弹性体之间存在角向间隙β。

在一种可选方案中：所述主动转子磁钢、所述主动转子弹性体与所述主动转子磁爪之间除了“形锁合”外，还采用胶水粘接。所述从动转子磁钢、所述从动转子弹性体与所述从动转子磁爪之间除了“形锁合”外，还采用胶水粘接。

在一种可选方案中：所述主动转子磁钢与所述从动转子磁钢选用高性能永磁磁钢，优先选用钕铁硼材质；所述主动转子弹性体与所述从动转子弹性体选用弹性材料，优先选用橡胶材质。

相较于现有技术，本实用新型的有益效果如下：

1该磁斥力传动耦合器的主动转子磁爪与从动转子磁爪的一侧嵌入磁钢，另一侧嵌入弹性体。相比于磁爪两侧同时嵌入磁钢而言，采用这种设计方案，一方面，可以减小磁阻力矩，使得该磁斥力传动耦合器单向逆时针方向或顺时针方向传动时的扭矩值最大；另一方面，当该磁斥力传动耦合器在不传递任何负载扭矩时，可以避免主动转子磁爪与从动转子磁爪因磁驱动而沿角向“刚性”碰撞在一起，通过设置弹性体可起到弹性缓冲的作用。

2该磁斥力传动耦合器的若干个相同的主动转子磁爪与从动转子磁爪沿圆周方向均匀交替设置，且磁钢和弹性体均通过“形锁合”和胶水粘接方式安装于主动转子磁爪和从动转子磁爪的左右两侧扇形开口槽内，因此，工作时，磁钢和弹性体的定位准确、固定可靠，磁钢不易脱落。

3采用磁斥力传动取代常规的磁吸力传动，即圆周方向的磁斥力偶合传动取代了径向的磁吸力偶合传动，显然，磁斥力偶合气隙值的大小会随着负载的大小而变化，这样容易设置较大的主动转子与从动转子之间的角向间隙α值，以此来增大该磁斥力传动耦合器的弹性缓冲能力。当所述磁斥力传动耦合器工作时，随着负载增大，而角向间隙α值则减小，这时磁斥力矩即驱动力矩会呈现非线性显著增大。即在磁钢用量相同时，所述磁斥力传动耦合器所传递的扭矩值大于已知技术中常规磁吸力传动耦合器的传递扭矩值。

4该磁斥力传动耦合器，在安装前，因为定位套筒的外圆柱面与从动转子磁爪的内圆壁面两者之间设置有一定的径向间隙ΔR，那么定位套筒的外圆柱面与从动转子磁爪的内圆壁面可进行预定位，即使存在径向不平衡力，该磁斥力传动耦合器的主动转子组件与从动转子组件在安装前的最大径向偏心量也不超过ΔR。待主动转子组件和从动转子组件分别安装于驱动轴与负载轴后，由于偏心量ΔR较小，非常容易找正两轴的中心，减少对中工作量，使得该磁斥力传动耦合器的两转子径向间隙ΔR均匀。另外该磁斥力传动耦合器的轴向左右两端面均预留间隙ΔL，角度方向留有角向间隙α，这样完全保证了主动转子组件和从动转子组件的非接触传动。

5该磁斥力传动耦合器结构相对简单，安全可靠，磁路结构合理，且便于设计制造，相比其他磁力耦合器，其能够节省一定的磁钢用量，可用于单向传动的机械传动系统。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的截面工作状态示意图。

图3为本实用新型的截面非工作状态示意图。

附图标记注释：11、主动转子载体；12、定位套筒；13、主动转子磁钢；14、主动转子弹性体；15、主动转子磁爪；21、从动转子载体；23、从动转子磁钢；24、从动转子弹性体；25、从动转子磁爪。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。

在一个实施例中，如图1-图3所示，一种磁斥力传动耦合器，包括主动转子组件1和从动转子组件2，所述主动转子组件1和从动转子组件2同轴设置。所述主动转子组件1包括主动转子载体11、定位套筒12、主动转子磁钢13、主动转子弹性体14及主动转子磁爪15；所述从动转子组件2包括从动转子载体21、从动转子磁钢23、从动转子弹性体24及从动转子磁爪25；其特征在于：所述主动转子磁爪15一侧开口槽内设置的主动转子磁钢13与所述从动转子磁爪25一侧的开口槽内设置的从动转子磁钢23取同名磁极相对设置如N-N或S-S磁极；所述主动转子磁爪15另一侧开口槽内设置有所述主动转子弹性体14，所述从动转子磁爪25另一侧的开口槽内设置有所述从动转子弹性体24；所述定位套筒12的外圆柱面与所述从动转子磁爪25的内圆壁面之间存在径向间隙ΔR；

所述主动转子载体端面11上沿圆周方向均匀地设置若干个相同的主动转子磁爪15，所述主动转子磁爪15的左右两侧设置有开口槽，开口槽的截面呈扇形，并按照一定的顺序在若干个主动转子磁爪15一侧的开口槽内嵌入所述主动转子磁钢13，另一侧嵌入所述主动转子弹性体14；

所述从动转子载体端面21上沿圆周方向均匀地设置若干个相同的从动转子磁爪25，所述从动转子磁爪25的左右两侧设置有开口槽，开口槽的截面呈扇形，且按照一定的顺序在若干个从动转子磁爪25一侧的开口槽内嵌入所述从动转子磁钢23，另一侧嵌入所述从动转子弹性体24；

所述主动转子磁钢13和所述从动转子磁钢23的截面均呈扇形，两者分别嵌入所述主动转子磁爪15和所述从动转子磁爪25的扇形截面的开口槽中，所述主动转子磁钢13与所述主动转子磁爪15之间、所述从动转子磁钢23与所述从动转子磁爪25之间均构成“形锁合”；

所述主动转子弹性体14和所述从动转子弹性体24的截面均呈扇形，且两者分别嵌入所述主动转子磁爪15和所述从动转子磁爪25一侧的扇形截面的开口槽中，所述主动转子弹性体14与所述主动转子磁爪15之间、所述从动转子弹性体24与所述从动转子磁爪25之间也均构成“形锁合”。所述主动转子弹性体14和所述从动转子弹性体24的扇形角度分别大于所述主动转子磁爪15和所述从动转子磁爪25的一侧开口槽的扇形角度；

所述主动转子磁爪15与所述从动转子磁爪25沿圆周方向均匀交替排列布置；

所述主动转子磁钢13与所述从动转子磁钢23的尺寸相同、材质相同；所述主动转子弹性体14与所述从动转子弹性体24的尺寸相同、材质相同；

在其工作时，所述主动转子载体11的右端面与所述从动转子磁爪25左端面之间、所述从动转子载体21的左端面与所述主动转子磁爪15的右端面之间均存在轴向间隙ΔL；

在其工作时，所述主动转子磁爪15的主动转子磁钢13与所述从动转子磁爪25的从动转子磁钢23之间存在角向间隙α；所述主动转子磁爪15的主动转子弹性体14与所述从动转子磁爪25的从动转子弹性体24之间存在角向间隙β；

所述主动转子磁钢13、所述主动转子弹性体14与所述主动转子磁爪15之间除了“形锁合”外，还采用胶水粘接。所述从动转子磁钢23、所述从动转子弹性体24与所述从动转子磁爪25之间除了“形锁合”外，还采用胶水粘接；

所述主动转子磁钢13与所述从动转子磁钢23选用高性能永磁磁钢，优先选用钕铁硼材质；所述主动转子弹性体14与所述从动转子弹性体24选用弹性材料，优先选用橡胶材质。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种磁斥力传动耦合器，包括主动转子组件(1)和从动转子组件(2)，所述主动转子组件(1)和从动转子组件(2)同轴设置，所述主动转子组件(1)包括主动转子载体(11)、定位套筒(12)、主动转子磁钢(13)、主动转子弹性体(14)及主动转子磁爪(15)；所述从动转子组件(2)包括从动转子载体(21)、从动转子磁钢(23)、从动转子弹性体(24)及从动转子磁爪(25)；

其特征在于：所述主动转子磁爪(15)一侧开口槽内设置的主动转子磁钢(13)与所述从动转子磁爪(25)一侧的开口槽内设置的从动转子磁钢(23)取同名磁极相对设置；

所述主动转子磁爪(15)另一侧开口槽内设置有所述主动转子弹性体(14)，所述从动转子磁爪(25)另一侧的开口槽内设置有所述从动转子弹性体(24)；所述定位套筒(12)的外圆柱面与从动转子磁爪(25)的内圆壁面之间存在径向间隙ΔR。

2.根据权利要求1所述的磁斥力传动耦合器，其特征在于，所述主动转子载体(11)端面上沿圆周方向均匀地设置若干个相同的主动转子磁爪(15)，所述主动转子磁爪(15)的左右两侧设置有开口槽，开口槽的截面呈扇形，并按照一定的顺序在若干个主动转子磁爪(15)一侧的开口槽内嵌入所述主动转子磁钢(13)，另一侧嵌入所述主动转子弹性体(14)。

3.根据权利要求1所述的磁斥力传动耦合器，其特征在于，所述从动转子载体(21)端面上沿圆周方向均匀地设置若干个相同的从动转子磁爪(25)，所述从动转子磁爪(25)的左右两侧设置有开口槽，开口槽的截面呈扇形，且依次在若干个从动转子磁爪(25)一侧的开口槽内嵌入所述从动转子磁钢(23)，另一侧嵌入所述从动转子弹性体(24)。

4.根据权利要求1所述的磁斥力传动耦合器，其特征在于，所述主动转子磁钢(13)和所述从动转子磁钢(23)的截面均呈扇形，两者分别嵌入所述主动转子磁爪(15)和所述从动转子磁爪(25)的扇形截面的开口槽中，所述主动转子磁钢(13)与所述主动转子磁爪(15)之间、所述从动转子磁钢(23)与所述从动转子磁爪(25)之间均构成“形锁合”。

5.根据权利要求1所述的磁斥力传动耦合器，其特征在于，所述主动转子弹性体(14)和所述从动转子弹性体(24)的截面均呈扇形，且两者分别嵌入所述主动转子磁爪(15)和所述从动转子磁爪(25)一侧的扇形截面的开口槽中，所述主动转子弹性体(14)与所述主动转子磁爪(15)之间、所述从动转子弹性体(24)与所述从动转子磁爪(25)之间也均构成“形锁合”，所述主动转子弹性体(14)和所述从动转子弹性体(24)的扇形角度分别大于所述主动转子磁爪(15)和所述从动转子磁爪(25)的一侧开口槽的扇形角度。

6.根据权利要求5所述的磁斥力传动耦合器，其特征在于，所述主动转子磁爪(15)与所述从动转子磁爪(25)沿圆周方向均匀交替排列布置。

7.根据权利要求1-6任一项所述的磁斥力传动耦合器，其特征在于，工作状态下，所述主动转子载体(11)的右端面与所述从动转子磁爪(25)左端面之间、所述从动转子载体(21)的左端面与所述主动转子磁爪(15)的右端面之间均存在轴向间隙ΔL。

8.根据权利要求1-6任一项所述的磁斥力传动耦合器，其特征在于，工作状态下，所述主动转子磁爪(15)的主动转子磁钢(13)与所述从动转子磁爪(25)的从动转子磁钢(23)之间存在角向间隙α；所述主动转子磁爪(15)的主动转子弹性体(14)与所述从动转子磁爪(25)的从动转子弹性体(24)之间存在角向间隙β。

9.根据权利要求8所述的磁斥力传动耦合器，其特征在于，所述主动转子磁钢(13)与所述从动转子磁钢(23)选用钕铁硼材质；所述主动转子弹性体(14)与所述从动转子弹性体(24)选用橡胶材质。