CN204179922U - 双铜环式永磁联轴器 - Google Patents
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Abstract
双铜环式永磁联轴器，包括与电机轴连接的导体外转子和与负载轴连接的永磁内转子，导体外转子与永磁内转子之间径向有固定的空气间隙；导体外转子包括主动旋转盘、分别与主动旋转盘通过螺钉连接的内钢环和外钢环，内钢环上连接有内铜环，内钢环与内铜环组成内感应体，外钢环上连接有外铜环，外钢环与外铜环组成外感应体；永磁内转子包括被动旋转盘、与被动旋转盘通过螺钉连接的载磁环，载磁环内粘接有瓦片式磁铁，载磁环通过粘接和焊接与外包封和内包封连为一体。本实用新型永磁联轴器，同时具备对中安装误差大、软启动和过载滑差保护三项功能，消除了有害振动，磨损和断裂，传递效率高，延长了电机和负载设备寿命并且避免了过载引起的危害。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电机联轴器装置，具体涉及一种双铜环式永磁联轴器。
背景技术
联轴器是机械***动力传输过程中经常使用的部件，广泛应用于石油化工、动力工业、采矿和船舶、航空航天、钢铁工业、造纸等行业。随着科学技术的不断发展，联轴器应用领域不断扩大，技术也在不断发展，新产品新技术层出不穷。
联轴器的类型较多，通常根据有无补偿相对位移的能力，划分为刚性联轴器和挠性联轴器。
刚性联轴器具有结构简单、传递效率高的优点。但也有不能过载保护、不能缓冲减震、无法补偿两轴相对位移及提供软启动功能的缺点。
挠性联轴器包括无弹性元件的挠性联轴器和有弹性元件的挠性联轴器，前者缓冲减震能力差，后者的传递效率则较低。挠性联轴器属于接触式联轴器，对中安装误差小且很难保证，往往由于对中安装问题导致振动并缩短密封件和轴承的寿命，使设备温度升高、传递效率降低。虽然部分挠性联轴器允许在较大的对中误差条件下运行，但却会在电机和负载轴上产生周期性附加载荷，没有从根本上解决问题。另外重载机械设备必须具有“软启动和过载滑差保护”的工作能力，以避免对设备造成很大的损害和易发生人身事故，同时减小对电网的冲击。大部分挠性联轴器无软启动和过载滑差保护功能。虽然个别挠性联轴器能提供软启动和过载滑差保护功能但要求对中安装误差要小，否则直接影响动力传递的效果甚至出现生产事故。现有挠性联轴器都不同时具备：对中安装误差大、软启动和过载滑差保护三项功能。
在实际中，***运行情况是复杂多变的，无论怎样严格保证两轴的对中，设备运行一段时间后都会产生振动，从而加速磨损、缩短设备寿命。所以为了提高旋转设备的可靠性，消除电机轴和负载轴之间联轴器的刚性联接，使得电机和负载之间振动隔离、互不影响；容许更大的对中误差，当设备受到大冲击、过载时滑差保护设备；并能提供软启动功能。是未来联轴器发展的必然趋势。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种双铜环式永磁联轴器，同时具备对中安装误差大、软启动和过载滑差保护三项功能。
本实用新型所采用的技术方案是，双铜环式永磁联轴器，包括与电机轴连接的导体外转子和与负载轴连接的永磁内转子，导体外转子与永磁内转子之间径向有固定的空气间隙；导体外转子包括主动旋转盘、分别与主动旋转盘通过螺钉连接的内钢环和外钢环，内钢环上连接有内铜环，内钢环与内铜环组成内感应体，外钢环上连接有外铜环，外钢环与外铜环组成外感应体；永磁内转子包括被动旋转盘、与被动旋转盘通过螺钉连接的载磁环，载磁环内粘接有瓦片式磁铁，载磁环通过粘接和焊接与外包封和内包封连为一体。
本实用新型的特点还在于，
内铜环与内钢环通过铆钉连接，并限制内铜环的轴向移动；外铜环与外钢环通过铆钉连接，并限制外铜环的轴向移动。
主动旋转盘上焊接有进风挡环。
电机轴、电机轴键条与主动旋转盘通过电机轴胀套连接，作为电机动力输出机构。
被动旋转盘、负载轴与负载轴键条通过负载轴胀套连为一体，作为负载轴输入机构。
本实用新型的有益效果是，
1.本实用新型双铜环式永磁联轴器，采用径向气隙大小固定的双圆环式感应装置和内磁环结构的单永磁转子，通过磁场传递扭矩，以空气间隙取代电机与负载之间的实体连接。因而将两轴完全隔开，容许较大的对中误差，实现了电机软启动，消除了有害振动，磨损和断裂，传递效率高，延长了电机和负载设备寿命并且避免了过载引起的危害。
2.本实用新型双铜环式永磁联轴器为非接触式联轴器，隔振，容许较大的对中误差、安装简单，能实现软启动和过载滑差保护，使用寿命长，运行可靠，免维护，传递效率高，节能5～20％。大大降低了***运行费用并延长了设备的使用寿命。运用其还可缩小电机容量，消除“大马拉小车”现象且符合国家的“节能减排”政策。
附图说明
图1是本实用新型双铜环式永磁联轴器的结构示意图；
图2是本实用新型双铜环式永磁联轴器中导体外转子的结构图；
图3是本实用新型双铜环式永磁联轴器中永磁内转子的结构图。
图中，1.电机轴胀套，2.主动旋转盘，3.内钢环，4.内铜环，5.外钢环，6.外铜环，7.瓦片式磁铁，8.载磁环，9.外包封，10.内包封，11.被动旋转盘，12.负载轴胀套，13.铆钉，14.进风挡环，15.电机轴，16.电机轴键条，17.负载轴，18.负载轴键条。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
本实用新型双铜环式永磁联轴器，参见附图1，包括与电机轴15连接的导体外转子和与负载轴17连接的永磁内转子，导体外转子与永磁内转子之间径向有固定的空气间隙；如图2所示，导体外转子包括主动旋转盘2、分别与主动旋转盘2通过螺钉连接的内钢环3和外钢环5，内钢环3上连接有内铜环4，内钢环3与内铜环4组成内感应体，外钢环5上连接有外铜环6，外钢环5与外铜环6组成外感应体，主动旋转盘2上焊接有进风挡环14；
内铜环4与内钢环3通过铆钉13连接，并限制内铜环4的轴向移动；外铜环6与外钢环5通过铆钉连接，并限制外铜环6的轴向移动；
电机轴15、电机轴键条16与主动旋转盘2通过电机轴胀套1连接，作为电机动力输出机构。
如图3所示，永磁内转子包括被动旋转盘11、与被动旋转盘11通过螺钉连接的载磁环8，载磁环8内粘接有瓦片式磁铁7，载磁环8通过粘接和焊接与外包封9和内包封10连为一体；
被动旋转盘11、负载轴17与负载轴键条18通过负载轴胀套12连为一体，作为负载轴输入机构。通过磁力耦合作用由负载轴17将电机的输出扭矩无接触地输入给负载。永磁场是传递电机输出动力并输入给负载的基础。
工作时由电机轴15带动导体外转子高速旋转内铜环4和外铜环6以径向固定气隙切割瓦片式磁铁7的磁力线并在内铜环4和外铜环6上产生涡流，同时涡流产生感应磁场与永磁场相互作用驱动被动旋转盘11旋转将电机扭矩无接触传给负载。涡流产生的感应磁场是电机动力传递的基础。同时利用进风挡环14高效散热结构，降低内铜环4、外铜环6和瓦片式磁铁7的温度，保证***磁力工作稳定。
内铜环4位于载磁环8内圆周且与载磁环8同轴心布局，确保内铜环4外径与载磁环8中的瓦片式磁铁7内经径向气隙均匀、固定，外铜环6位于载磁环8外圆周且与载磁环8同轴心布局，确保外铜环6内径与载磁环8中的瓦片式磁铁7外经径向气隙均匀、固定。内、外径向气隙均匀、固定，可获得最佳动力传递。导体外转子组成电机动力输出部件。
载磁环8位于内、外双感应铜环中间且与内铜环4和外铜环6同轴心布局，确保瓦片式磁铁7与内铜环4和外铜环6径向气隙均匀、固定，以获得最佳动力传递。
本实用新型双铜环式永磁联轴器工作过程：电机起动时，导体外转子与电机同步高速旋转，由于导体外转子与永磁内转子为非接触式联轴，永磁内转子并不能立即旋转。电机转动过程中，导体外转子(导磁体)双圆环感应体中的内、外铜环与永磁内转子(永磁体)内磁环中的瓦片式磁铁7产生相对转动，交变磁场通过气隙在内、外感应铜环上产生涡流，同时涡流产生感应磁场与瓦片式磁铁7的永磁场相互作用，由于负载转矩作用，永磁内转子仍处于静止，当导体外转子转过一个角度后，其内、外感应铜环中的感应磁场和永磁内转子的永磁场之间存在一定的转差角，根据磁极同性相斥、异性相吸的原理，从而使得静止的平衡状态被打破，导体外转子所转过的角度的大小取决于负载转矩的大小，此时永磁内转子会受到电磁力矩的作用，电磁转矩随着导体外转子与永磁内转子的转差角的增加而增大；当电磁转矩超过负载转矩时，永磁内转子开始转动。整个过程起动电流大约为正常工作电流的2倍，实现了电机软起动，减少电动机的起动电能消耗以及避免造成较大的电压冲击。尤其适用于电机频繁起动及负载变载频繁的工况下电机与负载的联接。
此后，在电动机的驱动下，导体外转子将与永磁内转子保持一定的转差角度同步运行。从而带动永磁内转子沿着与导体外转子相同的方向旋转，结果在负载侧输出轴上产生转矩，从而带动负载做旋转运动。来实现动力的无接触传递。实现电机与负载之间的扭矩传递。当负载变载时双铜环式永磁联轴器自动调节转差角，确保扭矩传递顺利。
本实用新型双铜环式永磁联轴器所能承受的最大负载转矩由静转矩特性的峰值转矩决定，当负载转矩值超过该峰值大小时，将会产生失步现象。由于滑差原理，电机不出现堵转。但导体外转子中的内铜环4和外铜环6仍会保持电机转速不变以径向固定气隙切割永磁内转子中的瓦片式磁铁7的磁力线，同时电机过载工作。自有的过载滑差保护特性，确保电机、负载设备和双铜环式永磁联轴器短时间内无损害。
本实用新型双铜环式永磁联轴器整套装置实现了无接触动力传递和过载滑差保护动作的完成，节能环保。
Claims (5)
1.双铜环式永磁联轴器，其特征在于，包括与电机轴(15)连接的导体外转子和与负载轴(17)连接的永磁内转子，导体外转子与永磁内转子之间径向有固定的空气间隙；导体外转子包括主动旋转盘(2)、分别与主动旋转盘(2)通过螺钉连接的内钢环(3)和外钢环(5)，内钢环(3)上连接有内铜环(4)，内钢环(3)与内铜环(4)组成内感应体，外钢环(5)上连接有外铜环(6)，外钢环(5)与外铜环(6)组成外感应体；永磁内转子包括被动旋转盘(11)、与被动旋转盘(11)通过螺钉连接的载磁环(8)，载磁环(8)内粘接有瓦片式磁铁(7)，载磁环(8)通过粘接和焊接与外包封(9)和内包封(10)连为一体。
2.根据权利要求1所述的双铜环式永磁联轴器，其特征在于，所述内铜环(4)与内钢环(3)通过铆钉(13)连接，并限制内铜环(4)的轴向移动；所述外铜环(6)与外钢环(5)通过铆钉连接，并限制外铜环(6)的轴向移动。
3.根据权利要求1所述的双铜环式永磁联轴器，其特征在于，所述主动旋转盘(2)上焊接有进风挡环(14)。
4.根据权利要求1～3任一所述的双铜环式永磁联轴器，其特征在于，所述电机轴(15)、电机轴键条(16)与主动旋转盘(2)通过电机轴胀套(1)连接，作为电机动力输出机构。
5.根据权利要求1所述的双铜环式永磁联轴器，其特征在于，所述被动旋转盘(11)、负载轴(17)与负载轴键条(18)通过负载轴胀套(12)连为一体，作为负载轴输入机构。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113669381A (zh) * | 2021-08-25 | 2021-11-19 | 天津市汇智尘科技有限公司 | 力矩限制机构及传动*** |
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2014
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