CN220401595U - 一种盘式磁力耦合器气隙调整装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种盘式磁力耦合器气隙调整装置，主要包括外壳筒、永磁体盘、方形永磁体、方形电磁体、电磁绕组、输入轴、输出轴、永磁体盘、导电滑环、弹簧、第一法兰盘、第二法兰盘、铜盘、限位块。由外壳筒、方形电磁体、电磁绕组、弹簧以及导电滑环构成主动转子，弹簧安装在方形电磁体左侧，方形电磁体安装在外壳筒内侧；在方形电磁体上设有电磁绕组，导线通过在外壳筒和第二法兰盘上开槽固定走线与导电滑环连接。主动转子通过第二法兰盘与输出轴连接。由外环和内环分别做成两个凸起的永磁体盘构成从动转子，永磁体N级和S级交替布置。主动转子和从动转子可以自由旋转，从动转子与外壳筒配合一起旋转。

Description

一种盘式磁力耦合器气隙调整装置

技术领域

本实用新型涉及磁力耦合器技术领域，尤其涉及一种适用于盘式磁力耦合器气隙调整装置。

背景技术

磁力耦合器是一种新兴的动力传输联轴设备，其优异的性能正在被广大用户认知，应用越来越广泛。磁力耦合器安装在电机与负载中间，按照气隙调节方式的不同，分为标准型、延迟性、限扭矩型、调速型等。

调速型磁力耦合器是通过改变转子盘与永磁盘之间的气隙大小来调整输出扭矩或负载转速的，气隙调整装置的性能直接决定了调速型磁力合器性能优劣。目前的气隙调整装置主要有电缸、气缸、液压、螺旋槽、蜗轮蜗杆与梯形螺纹套相结合等方式。现有技术中的调速型磁力耦合器存在以下问题：

1、气隙调整装置通常设置在悬臂轴上(即支撑到永磁盘之间的轴)，增加了悬臂轴的长度，需要更大的安装空间，同时提高了对悬臂轴以及支撑架的承重及强度要求，导致总制造成本的增加；

2、调速型磁力耦合器的气隙可变，当磁场不稳或驱动电机端或负载端轴承失效时，会导致转子盘和永磁盘互相贴合，出现擦盘现象；

3、调速型磁力耦合器的气隙由气隙调整装置控制，在进行调整时，气隙只能缓慢增大或缓慢减小，限扭保护有一定的延迟，不能实现快速脱开，此外，气隙调整装置需要接受到指定监测信号才能执行限扭保护动作，通常会采用电信号监测来判断是否发生故障，当系统监测到电流过大时，执行机构开始动作，气隙调整装置将永磁盘缓慢推离转子盘进行限扭保护，电信号的建立到传输直至保护动作的执行，总共需要10秒左右的时间，在大型设备的运行中，该时间差足以导致驱动电机烧毁；

综上所述，现有技术中的磁力耦合器，受制于气隙调整装置的限制，导致其功能单一，不能兼顾结构紧凑、调速、防擦盘和限扭保护功能。

为了解决上述问题，本实用新型提出一种盘式磁力耦合器气隙调整装置，包括外壳筒、永磁体盘、方形永磁体、方形电磁体、电磁绕组、输入轴、输出轴、永磁体盘、导电滑环、弹簧、第一法兰盘、第二法兰盘、铜盘、限位块。由外壳筒、方形电磁体、电磁绕组、弹簧以及导电滑环构成主动转子，弹簧安装在方形电磁体左侧，方形电磁体安装在外壳筒内侧；在方形电磁体上设有电磁绕组，导线通过在外壳筒和第二法兰盘上开槽固定走线与导电滑环连接，主动转子通过第二法兰盘与输出轴连接，由外环和内环分别做成两个凸起的永磁体盘构成从动转子，永磁体N级和S级交替布置，外环与外壳筒内环配合，内环与悬臂轴配合，永磁体盘可以在滑轨内滑动以改变气隙的大小，同时永磁体盘和外壳筒一起旋转，主动转子和从动转子可以一起旋转，通过调节电磁绕组的电流方向、通电电流的大小实现永磁体盘的左右滑动来改变气隙的大小，实现气隙磁场的增磁和弱磁，从而获得更大范围的可控制的传递扭矩，控制输出转矩和输出功率，从而实现输出转矩和输出功率的非接触式调节，其运行效率更高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种盘式磁力耦合器气隙调整装置，具有整体性好，空间利用率高，造型美观等特点；在其经济方面，材料损耗少，利用率高；在其功能方面，不仅可以控制更大范围的传递扭矩、输出转矩和输出功率，还可以实现等稳定的非接触式调节，其实用性更大，且运行效率更高。

本实用新型的解决方案是提出了一种新型的励磁传动结构，这种新型的传动结构主要由主动转子和从动转子两部分构成，主动转子与从动转子一起配合旋转，当主动转子旋转时，卡在外壳筒内的从动转子即永磁体盘也同时旋转，通过调节电磁绕组的电流方向可改变电磁绕组的正负级，实现永磁体盘的左右滑动来改变气隙的大小，实现气隙磁场的增磁和弱磁，从而控制主动转子和从动转子旋转速度，实现新型的励磁传动调速结构。

本实用新型的特征在于上述主动转子由外壳筒、方形电磁体、电磁绕组、弹簧以及导电滑环构成，方形电磁体左侧安装弹簧，右侧通过螺钉固定在外壳筒内侧，同时在外壳筒和第二法兰盘开有走线通孔，以供相邻电磁绕组连接通电，方形电磁体应在外壳体内侧作对称布置，限位块设在外壳筒左侧靠内，外壳体左侧开槽以放入限位块，通过螺纹钉固定在外壳筒上，提高了气隙调节的精确性和稳定性，同时限制了转子盘和永磁盘，永磁盘和方形电磁体之间的最小间隙，有效避免了磁场不稳时引起的擦盘现象。在方形电磁体上设有电磁绕组，由于主动转子需要高速旋转，为避免导线在高速旋转中发生交叉短路，使线路发生损坏，从而导致装置无法正常运行，导线通过在外壳筒和第二法兰盘上开槽固定走线与导电滑环连接。如果在负载允许的范围内，此调速装置不仅可以通过改变励磁电流的方向来调节传递扭矩，还可以通过改变励磁电流的大小来提高调节的精度。本实用新型的特征还在于从动转子由外环和内环分别做成两个凸起的永磁体盘构成，当外壳筒旋转时，卡在筒内的从动转子即永磁体盘也同时旋转，通过调节电磁绕组的电流方向可改变电磁绕组的正负级，实现永磁体盘的左右滑动来改变气隙的大小，实现气隙磁场的增磁和弱磁，从而控制主动转子和从动转子旋转速度。永磁体盘中永磁体N级和S级交替布置，外环与外壳筒内环配合，内环与悬臂轴配合，永磁体盘可以在滑轨内滑动以改变气隙的大小，同时永磁体盘和外壳筒一起旋转，方形电磁体应在外壳体一侧作对称布置。

本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种盘式磁力耦合器气隙调整装置，其特征在于：主要包括外壳筒、永磁体盘、方形永磁体、方形电磁体、电磁绕组、输入轴、输出轴、永磁体盘、导电滑环、弹簧、第一法兰盘、第二法兰盘、铜盘、限位块。由外壳筒、方形电磁体、电磁绕组、弹簧以及导电滑环构成主动转子，弹簧安装在方形电磁体左侧，方形电磁体安装在外壳筒内侧；在方形电磁体上设有电磁绕组，导线通过在外壳筒和第二法兰盘上开槽固定走线与导电滑环连接。主动转子通过第二法兰盘与输出轴连接。由外环和内环分别做成两个凸起的永磁体盘构成从动转子，永磁体N级和S级交替布置。主动转子和从动转子可以自由旋转，从动转子与外壳筒配合一起旋转。通过调节电磁绕组的电流方向、通电电流的大小实现永磁体盘的左右滑动来改变气隙的大小，实现气隙磁场的增磁和弱磁，从而获得更大范围的可控制的传递扭矩，控制输出转矩和输出功率，从而实现输出转矩和输出功率的非接触式调节。

综上所述本实用新型与现有技术相比优点在于：

1.本实用新型结构紧凑，可以安装在外壳筒内靠近负载一端，降低了对支撑架的承重要求，降低磁力耦合器的整体生产成本；

2.本实用新型通过调节电磁绕组的电流方向、通电电流的大小实现永磁体盘的左右滑动来改变气隙的大小，实现气隙磁场的增磁和弱磁，从而获得更大范围的可控制的传递扭矩，控制输出转矩和输出功率，从而实现输出转矩和输出功率的非接触式调节。

3.本实用新型通过高强度永磁极、可调电磁极和的相互作用，实现电机和负载之间通过气隙进行扭矩的传递；电机和负载之间相互保持独立运行，没有机械连结。

4.本实用新型通过对外壳筒和方形电磁体的结构进行优化设计，外壳筒左侧靠内安装限位块，方形电磁体左侧安装弹簧，提高了气隙调节的精确性和稳定性，同时限制了转子盘和永磁盘，永磁盘和方形电磁体之间的最小间隙，有效避免了磁场不稳时引起的擦盘现象，同时也有一定的限扭保护功能。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种盘式磁力耦合器气隙调整装置的结构示意图和总体装配体；

图2为本实用新型提出的一种盘式磁力耦合器气隙调整装置的外壳筒的结构示意图；

图3为本实用新型提出的一种盘式磁力耦合器气隙调整装置的永磁体盘的结构示意图；

图4为本实用新型提出的一种盘式磁力耦合器气隙调整装置的A处结构示意图；

图1中：1、输入轴，2、第一法兰盘，3、铜盘，4、外壳筒，5、永磁体盘，6、限位块，7、方形永磁体，8、弹簧，9、方形电磁体，10、电磁绕组，11、第二法兰盘，12、导电滑环，13、输出轴。

具体实施方式

为了使本实用新型所实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和图示，进一步阐述本实用新型。

本实用新型如图1所示，一种盘式磁力耦合器气隙调整装置，其特征在于，主要包括输入轴(1)、第一法兰盘(2)、铜盘(3)、外壳筒(4)、永磁体盘(5)、限位块(6)、方形永磁体(7)、弹簧(8)、方形电磁体(9)、电磁绕组(10)、第二法兰盘(11)、导电滑环(12)、输出轴(13)。由外壳筒(4)、方形电磁体(9)、电磁绕组(10)、弹簧(8)以及导电滑环(12)构成主动转子，方形电磁体(9)安装在外壳筒(4)内侧；在方形电磁体(9)上设有电磁绕组(10)，导线通过在外壳筒(4)和第二法兰盘(11)上开槽固定走线与导电滑环(12)连接。主动转子通过第二法兰盘(11)与输出轴(13)连接。主动转子和从动转子可以自由旋转，从动转子与外壳筒(4)配合一起旋转。通过调节电磁绕组(10)的电流方向、通电电流的大小实现永磁体盘(5)的左右滑动来改变气隙的大小，实现气隙磁场的增磁和弱磁，从而获得更大范围的可控制的传递扭矩，控制输出转矩和输出功率。

本实用新型如图2所示，一种盘式磁力耦合器气隙调整装置中外壳筒(4)的外形为类似圆筒的形状，其中间有一根悬臂轴，其表面做成两个对称滑轨道，外壳筒(4)内环同样也做成两个对称的滑轨道，由外环和内环分别做成两个凸起的永磁体盘(5)构成从动转子，永磁体N级和S级交替布置，外环与外壳筒(4)内环配合，内环与悬臂轴配合，永磁体盘(5)可以在滑轨内滑动以改变气隙的大小，同时永磁体盘(5)和外壳筒(4)一起旋转，方形电磁体(9)左侧安装弹簧(8)，右侧通过螺钉固定在外壳筒(4)内侧，同时在外壳筒(4)和第二法兰盘(11)开有走线通孔，以供相邻电磁绕组(10)连接通电，方形电磁体(9)应在外壳体内侧作对称布置，限位块(6)设在外壳筒(4)左侧靠内，外壳体左侧开槽以放入限位块(6)，通过螺纹钉固定在外壳筒(4)上。其左侧靠内开槽用以放置限位块(6)；其右端开有与第二法兰盘(11)连接的螺纹孔；其右侧和法兰盘开有走线通孔，以供相邻电磁绕组(10)连接通电。

本实用新型如图3所示，一种盘式磁力耦合器气隙调整装置的永磁体盘(5)的外形为圆环形，外环和内环分别做成两个凸起，与外壳筒(4)内部的滑轨道配合的作用。

Claims (4)

1.一种盘式磁力耦合器气隙调整装置，其特征在于，主要包括输入轴(1)、第一法兰盘(2)、铜盘(3)、外壳筒(4)、永磁体盘(5)、限位块(6)、方形永磁体(7)、弹簧(8)、方形电磁体(9)、电磁绕组(10)、第二法兰盘(11)、导电滑环(12)、输出轴(13)，由外壳筒(4)、方形电磁体(9)、电磁绕组(10)、弹簧(8)以及导电滑环(12)构成主动转子，弹簧(8)安装在方形电磁体(9)左侧，方形电磁体(9)安装在外壳筒(4)内侧；在方形电磁体(9)上设有电磁绕组(10)，导线通过在外壳筒(4)和第二法兰盘(11)上开槽固定走线与导电滑环(12)连接，主动转子通过第二法兰盘(11)与输出轴(13)连接。

2.根据权利要求1所述的一种盘式磁力耦合器气隙调整装置，其特征在于外壳筒(4)内部有一根悬臂轴，其表面做成两个对称滑轨道，外壳筒(4)内环同样也做成两个对称的滑轨道，由外环和内环分别做成两个凸起的永磁体盘(5)构成从动转子，永磁体N级和S级交替布置，外环与外壳筒(4)内环配合，内环与类似悬臂轴配合，永磁体盘(5)可以在滑轨内滑动以改变气隙的大小，同时永磁体盘(5)和外壳筒(4)一起旋转。

3.根据权利要求1所述的一种盘式磁力耦合器气隙调整装置，其特征在于方形电磁体(9)右侧安装弹簧(8)，左侧通过螺钉固定在外壳筒(4)内侧，同时在外壳筒(4)和第二法兰盘(11)开有走线通孔，以供相邻电磁绕组(10)连接通电，方形电磁体(9)应在外壳体一侧作对称布置。

4.根据权利要求1所述的一种盘式磁力耦合器气隙调整装置，其特征在于限位块(6)设在外壳筒(4)左侧靠内，外壳体左侧开槽以放入限位块(6)，通过螺纹钉固定在外壳筒(4)上。