本實(shí)用新型屬于機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域,主要應(yīng)用于礦用刮板輸送機(jī)及破碎機(jī)等沖擊頻繁的設(shè)備,具體涉及一種多盤式大功率限矩型永磁渦流聯(lián)軸器。
背景技術(shù):
電機(jī)-聯(lián)軸器-減速器的傳動(dòng)方式是機(jī)械設(shè)備中最常用的驅(qū)動(dòng)方式。在該傳動(dòng)結(jié)構(gòu)中,聯(lián)軸器的輸入端通過帶有鍵槽的軸套與電機(jī)輸出軸連接,輸出端與減速器輸入軸相連接。傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行過程中,由于電機(jī)轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)慣性,當(dāng)有沖擊負(fù)載時(shí),會(huì)對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)中傳動(dòng)元件形成慣性沖擊,損壞傳動(dòng)元件,影響傳動(dòng)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行,故障停機(jī)時(shí)有發(fā)生,特別是對(duì)于沖擊頻繁的負(fù)載,如破碎機(jī)和礦用刮板輸送機(jī),沖擊負(fù)載引發(fā)的故障尤為突出。
傳統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)方式中,具有過載保護(hù)性能的聯(lián)軸器主要有摩擦限矩聯(lián)軸器、液力聯(lián)軸器等。在沖擊負(fù)載頻繁發(fā)生時(shí),過載保護(hù)裝置也頻繁動(dòng)作,摩擦限矩聯(lián)軸器因摩擦動(dòng)作頻繁,使得摩擦片摩擦而過早損壞,影響其工作壽命和工作性能,而且過載打滑時(shí),不能卸載,使得傳動(dòng)元件常處于高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)而損壞,因其故障而造成主機(jī)停機(jī)。液力聯(lián)軸器采用液體介質(zhì)傳遞功率,在堵轉(zhuǎn)發(fā)生時(shí),液體介質(zhì)因做功而急劇升溫、噴液,使得液力偶合器工作中斷,需重新注液才能繼續(xù)工作。
隨著稀土永磁技術(shù)的進(jìn)步,采用非接觸的空氣介質(zhì)傳遞功率的永磁渦流聯(lián)軸器在機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域正得到越來越多地應(yīng)用。實(shí)際應(yīng)用表明,永磁渦流聯(lián)軸器特性能夠很好地應(yīng)用在易燃易爆、潮濕、粉塵含量高、電壓波動(dòng)大、諧波含量較高、沖擊負(fù)載頻繁等惡劣環(huán)境。但目前機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的圓盤式限矩型永磁渦流聯(lián)軸器仍然存在一些問題:(1)在永磁聯(lián)軸器工作時(shí),由于電機(jī)或減速器軸承存在軸向間隙,軸的軸向串動(dòng)不能保障導(dǎo)體盤與磁體盤的間隙;當(dāng)軸承損壞時(shí),軸的軸向竄動(dòng)會(huì)使得磁體盤和導(dǎo)體盤相互碰撞,使其損壞。(2)若要提高傳動(dòng)功率,一種方法是增大磁體盤及導(dǎo)體盤直徑,但這種方法會(huì)使其在徑向空間受限的機(jī)械傳動(dòng)場(chǎng)合應(yīng)用受到限制;另一種方法是增加磁體盤及導(dǎo)體盤的數(shù)量,并分別將多個(gè)磁體盤以及多個(gè)導(dǎo)體盤級(jí)聯(lián),但這種方法是導(dǎo)體盤和磁體盤分別固定于電機(jī)軸上和減速器軸上,會(huì)由于電機(jī)軸或減速器軸的竄動(dòng)導(dǎo)致導(dǎo)體盤和磁體盤接觸碰撞或者導(dǎo)體盤兩側(cè)的間隙不等,產(chǎn)生附加的軸向力作用于電機(jī)或減速器軸承。
現(xiàn)有專利技術(shù)的不足之處:
(1)專利201410751627.0(一種分組級(jí)聯(lián)式永磁聯(lián)軸器)
“分組級(jí)聯(lián)式”即永磁體盤組件與導(dǎo)體盤組件相間排布,將多個(gè)永磁體盤組件及多個(gè)導(dǎo)體盤組件串聯(lián)起來組成永磁體盤及導(dǎo)體盤,并與電機(jī)軸或負(fù)載軸連接。由實(shí)施圖例可知,該裝置靜置或工作過程中, 永磁體盤組件與導(dǎo)體盤組件之間的氣隙固定不變,屬于固定氣隙永磁聯(lián)軸器,與本專利(多盤式大功率限矩型永磁渦流聯(lián)軸器)存在本質(zhì)區(qū)別。
這種固定氣隙的永磁聯(lián)軸器一般只用于負(fù)載變化不大的場(chǎng)合。若將其應(yīng)用于負(fù)載功率大,沖擊載荷大的場(chǎng)合,其存在嚴(yán)重不足:
①磁體盤與導(dǎo)體盤間隙不能保證,容易碰撞。由于電機(jī)軸承與減速器軸承都有一定的軸向游隙,因此,電機(jī)軸和減速器軸都有一定的軸向竄動(dòng)量。永磁聯(lián)軸器與電機(jī)和減速器組裝時(shí),很難保證導(dǎo)體盤兩側(cè)的氣隙相等,使運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體盤兩側(cè)的軸向斥力不相等,從而對(duì)電機(jī)和減速器軸承產(chǎn)生附加軸向力,電機(jī)軸和減速器軸軸向竄動(dòng)過大時(shí),易使導(dǎo)體盤和磁體盤接觸,導(dǎo)致兩者運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)摩擦損壞;特別是當(dāng)電機(jī)和減速器軸承損壞時(shí),電機(jī)軸或減速器軸竄動(dòng),直接導(dǎo)致導(dǎo)體盤和磁體盤接觸、摩擦損壞,使整個(gè)聯(lián)軸器報(bào)廢。
②永磁體盤與導(dǎo)體盤間隙不可調(diào)節(jié),當(dāng)遇到較大的沖擊載荷時(shí),永磁體盤與導(dǎo)體盤滑差增大,盡管傳遞力矩有所減小,但不能完全卸載,這種情形持續(xù)發(fā)生,永磁聯(lián)軸器將發(fā)熱嚴(yán)重,僅僅依靠電機(jī)側(cè)及負(fù)載側(cè)少量的散熱片散熱(功率越大,發(fā)熱越嚴(yán)重,而散熱片卻沒有增加),發(fā)熱問題是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能得到解決的,這樣將導(dǎo)致永磁體溫度升高直至退磁,最終永磁聯(lián)軸器報(bào)廢。
③該專利無靜止部件,無法設(shè)置冷卻系統(tǒng),也沒有給出大功率傳動(dòng)時(shí)發(fā)熱問題解決策略與方法,不能用于大功率傳動(dòng)系統(tǒng)。
④其創(chuàng)新點(diǎn)與文獻(xiàn)[Formal design optimization of PM drive couplings]有雷同之處。
而本實(shí)用新型克服了上述缺點(diǎn):
①除輸入側(cè)永磁體盤與花鍵套固定連接,其余永磁體盤與導(dǎo)體盤彼此相互獨(dú)立,永磁體盤依靠花鍵連接在花鍵套上,導(dǎo)體盤依靠花鍵連接在輸出花鍵軸上,導(dǎo)體盤可以在花鍵軸上自由滑動(dòng);靜止時(shí),導(dǎo)體盤與兩側(cè)的排斥磁塊間的斥力使導(dǎo)體盤與磁體盤不會(huì)接觸;運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體盤與磁體盤之間存在滑差,兩者之間存在軸向力,可以確保導(dǎo)體盤與磁體盤不會(huì)接觸,且自動(dòng)保證導(dǎo)體盤兩側(cè)的氣隙相等,根據(jù)電磁感應(yīng)原理,在小于或等于最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩工況下運(yùn)行時(shí),永磁體盤與導(dǎo)體盤之間間隙不變,傳遞所需的負(fù)載扭矩;過載時(shí),負(fù)載轉(zhuǎn)矩將超過永磁聯(lián)軸器所能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩,則永磁體盤與導(dǎo)體盤之間斥力迅速增加,超過磁體盤之間的引力,磁體盤之間、磁體盤與導(dǎo)體盤之間的間隙迅速變大(磁體盤與導(dǎo)體盤可分別在花鍵套和花鍵軸上滑動(dòng)),則永磁聯(lián)軸器傳遞轉(zhuǎn)矩迅速變小,因而電機(jī)負(fù)載也變小,將電機(jī)與負(fù)載"脫開",從而保護(hù)了傳動(dòng)元部件,實(shí)現(xiàn)了過載保護(hù)。
②為了實(shí)現(xiàn)大功率永磁聯(lián)軸器有效散熱,該裝置采用了冷卻水主動(dòng)循環(huán)散熱方式,可保證永磁體溫度不至于過高而退磁,實(shí)現(xiàn)了永磁聯(lián)軸器的可靠運(yùn)行。
(2)專利201310013057.0(一種圓盤式時(shí)滯效應(yīng)較小的永磁渦流聯(lián)軸器磁盤)
其創(chuàng)新磁盤采用內(nèi)外兩圈布置,內(nèi)、外圈磁極相反,且各圈磁極也相反布置,這種布置的永磁體主要用于提高傳遞轉(zhuǎn)矩的能力。
本實(shí)用新型是在各永磁體盤與導(dǎo)體盤靠近內(nèi)徑周向均布置了若干塊永磁體,每圈布置的永磁體的磁極均相同,磁體盤與導(dǎo)體盤正對(duì)的永磁體的磁極相同,這種布置的永磁體主要起排斥力作用,保證永磁體盤與導(dǎo)體盤永不接觸。
(3)專利201510981250.2(一種永磁渦流傳動(dòng)聯(lián)軸器)
該創(chuàng)新聯(lián)軸器屬于徑向磁通永磁渦流聯(lián)軸器,不適用徑向尺寸受限制的場(chǎng)合。
而本實(shí)用新型屬于軸向磁通永磁限矩型渦流聯(lián)軸器,兩者目的不同,原理也不同。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型是為了能利用聯(lián)軸器來限制電機(jī)與傳動(dòng)系統(tǒng)的傳遞扭矩,確保傳動(dòng)元件免受沖擊過載,保證主機(jī)設(shè)備正常運(yùn)行,進(jìn)而提供了一種多盤式大功率限矩型永磁渦流聯(lián)軸器。
本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
一種多盤式大功率限矩型永磁渦流聯(lián)軸器,包括輸入軸套、過渡連接盤、左輔殼、磁體盤、花鍵套、導(dǎo)體盤、輸出花鍵軸和支撐殼體,所述磁體盤包括輸入側(cè)磁體盤、輸出側(cè)磁體盤和若干中間磁體盤,磁體盤的總數(shù)量比導(dǎo)體盤數(shù)量多一個(gè),所述輸入側(cè)磁體盤、中間磁體盤、輸出側(cè)磁體盤與導(dǎo)體盤交替疊放組成多盤式結(jié)構(gòu),各中間磁體盤、輸出側(cè)磁體盤和導(dǎo)體盤均可沿花鍵軸軸向滑動(dòng)。其中,中間磁體盤數(shù)量和導(dǎo)體盤數(shù)量可根據(jù)功率需要增加。
所述輸入側(cè)磁體盤與過渡連接盤、左輔殼、花鍵套緊固連接,各中間磁體盤和輸出側(cè)磁體盤通過花鍵與花鍵套連接,輸入側(cè)磁體盤、中間磁體盤、輸出側(cè)磁體盤、過渡連接盤、左輔殼、花鍵套及花鍵套右側(cè)端板構(gòu)成連接電機(jī)軸的主動(dòng)轉(zhuǎn)子;導(dǎo)體盤通過花鍵與輸出花鍵軸連接構(gòu)成連接減速器輸入軸的從動(dòng)轉(zhuǎn)子,主動(dòng)轉(zhuǎn)子及從動(dòng)轉(zhuǎn)子置于支撐殼體內(nèi),用于支撐轉(zhuǎn)子的重量。
所述中間磁體盤包括永磁體保持盤、永磁體及小磁體,永磁體保持盤上靠近外徑沿周向均布鑲嵌著N、S極交替排列的偶數(shù)對(duì)永磁體,永磁體保持盤兩側(cè)(即兩軸端面)靠近內(nèi)徑處沿周向均布鑲嵌著若干磁極相同的小磁體,小磁體處的弧長(zhǎng)大于兩個(gè)小磁體間的間隙弧長(zhǎng);所述的輸入側(cè)磁體盤及輸出側(cè)磁體盤具有中間磁體盤的組成結(jié)構(gòu)(即輸入側(cè)磁體盤和輸出側(cè)磁體盤與中間磁體盤的組成結(jié)構(gòu)相同),所不同的是輸入側(cè)磁體盤和輸出側(cè)磁體盤只在靠近中間磁體盤的一側(cè)均布鑲嵌小磁體,另一側(cè)面緊貼固定設(shè)有背板,用于匯聚磁場(chǎng),保證磁通回路的閉合;所述相鄰磁體盤上的永磁體軸向一一正對(duì)且磁極互為相反,用于形成軸向磁通回路。
所述導(dǎo)體盤包括導(dǎo)體板保持盤、小磁體及導(dǎo)體板,導(dǎo)體板保持盤的兩側(cè)面與導(dǎo)體板固定,導(dǎo)體板保持盤的兩側(cè)內(nèi)圈周向均布鑲嵌著若干磁極相同的小磁體;所述各磁體盤上的小磁體與相鄰導(dǎo)體盤上的小磁體軸向一一正對(duì)且磁極互為相同,使磁體盤與導(dǎo)體盤相互排斥不接觸。
所述導(dǎo)體板保持盤采用導(dǎo)磁率接近于空氣的低導(dǎo)磁材料(如不銹鋼、鋁、銅合金,但應(yīng)滿足強(qiáng)度要求)制成,導(dǎo)體板采用導(dǎo)電率非常高而導(dǎo)磁率接近于空氣的純銅材料制成。
所述輸入側(cè)磁體盤和輸出側(cè)磁體盤的永磁體保持盤背面緊貼連接的背板采用導(dǎo)磁率非常高而導(dǎo)電率非常低的低碳鋼或軟磁材料制成。
除輸入側(cè)磁體盤外,所有磁體盤及均可沿花鍵套軸向滑動(dòng),所有導(dǎo)體盤均可沿花鍵軸軸向滑動(dòng),以確保導(dǎo)體盤與磁體盤之間總是留有間隙,不會(huì)接觸,不論輸入軸套和輸出軸是否存在軸向串動(dòng)。設(shè)備靜止時(shí),依靠小磁體保持導(dǎo)體盤與磁體盤不會(huì)接觸,運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,靠導(dǎo)體盤與磁體盤之間的軸向力保證二者不會(huì)接觸。
所述聯(lián)軸器輸出側(cè)設(shè)有與花鍵套內(nèi)腔連通的進(jìn)水管,輸入側(cè)設(shè)有與左輔殼內(nèi)腔連通的出水管。
所述花鍵套右側(cè)端板上設(shè)有用于限制輸出側(cè)磁體盤軸向滑動(dòng)的極限位置的軸向限位螺釘。
所述聯(lián)軸器的組裝方法如下:
聯(lián)軸器未與電機(jī)連接時(shí),聯(lián)軸器主動(dòng)轉(zhuǎn)子上的過渡連接盤通過螺釘與支撐殼體連為一體;
聯(lián)軸器與電機(jī)連接時(shí),先將輸入軸套與電機(jī)輸入軸連接,然后將輸入軸套與過渡連接盤對(duì)接,并用螺釘緊固電機(jī)殼體法蘭與支撐殼體法蘭,隨后拆下所有過渡連接盤與支撐殼體的連接螺釘,并將輸入軸套與過渡連接盤用螺釘連接;最后將前述電機(jī)、含轉(zhuǎn)子部分的支撐殼體與減速器輸入軸對(duì)接,并固定支撐殼體與減速器外殼的連接螺栓。
聯(lián)軸器的具體控制過程為:
啟動(dòng)電機(jī)后,電機(jī)軸與磁體盤升速,導(dǎo)體盤與磁體盤非接觸,導(dǎo)體盤與磁體盤存在轉(zhuǎn)差,導(dǎo)體盤上的導(dǎo)體板切割磁體盤間的固有永磁場(chǎng),根據(jù)電磁感應(yīng)定律,導(dǎo)體板中形成感應(yīng)渦電流,產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng),并與永磁場(chǎng)相互作用,阻礙磁體盤轉(zhuǎn)動(dòng),導(dǎo)體盤在磁體盤的驅(qū)動(dòng)下,其轉(zhuǎn)速快速上升,直至與磁體盤保持較低轉(zhuǎn)差下帶動(dòng)負(fù)載穩(wěn)定運(yùn)行;則在這一過程中,磁體盤與導(dǎo)體盤之間產(chǎn)生斥力,但由于兩者轉(zhuǎn)差較低,因而其斥力小于磁體盤之間的引力,各磁體盤相互壓緊,即磁體盤之間的間隙最小,此時(shí)聯(lián)軸器處于高效扭矩傳遞運(yùn)行狀態(tài);當(dāng)負(fù)載增加時(shí),導(dǎo)體盤轉(zhuǎn)速下降,由于磁體盤的轉(zhuǎn)速恒定,在這一過程中,磁體盤與導(dǎo)體盤轉(zhuǎn)差加大,兩者之間斥力也因此而逐漸增大,當(dāng)兩者之間斥力大于磁體盤間的引力時(shí),磁體盤與導(dǎo)體盤軸向滑動(dòng),兩者間隙增大,渦流感應(yīng)磁場(chǎng)與永磁場(chǎng)的相互作用力下降,傳遞扭矩也因此而降低,將電機(jī)與減速器“脫開”,自動(dòng)實(shí)現(xiàn)了過載保護(hù)。在磁體盤與導(dǎo)體盤軸向滑動(dòng)過程中,輸出側(cè)磁體盤最先接觸軸向限位螺釘,導(dǎo)體盤與輸出側(cè)磁體盤之間的間隙達(dá)到最大,此時(shí),聯(lián)軸器傳遞扭矩最小,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電機(jī)額定扭矩,有效地保護(hù)了傳動(dòng)元件因過載而損壞。
傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行過程中,冷卻水從聯(lián)軸器輸出側(cè)的進(jìn)水口進(jìn)入,依次從各磁體盤與導(dǎo)體盤間的縫隙流過,最后進(jìn)入左輔殼內(nèi)腔,將熱水從聯(lián)軸器輸入側(cè)的出水口排出,保證了聯(lián)軸器在傳遞大扭矩運(yùn)行中,不會(huì)因發(fā)熱嚴(yán)重引起永磁體高溫而退磁。
本實(shí)用新型具有如下有益效果:
(1)通過增加磁體盤和導(dǎo)體盤的數(shù)量,以提高永磁渦流聯(lián)軸器的傳遞功率,使其可適應(yīng)于徑向空間受限制的大功率傳動(dòng)場(chǎng)合。(2)通過設(shè)置花鍵套和花鍵軸及排斥小磁體,無需安裝軸承對(duì)導(dǎo)體盤和磁體盤定位,就可以自動(dòng)保證導(dǎo)體盤與磁體盤之間的間隙,有效防止磁體盤和導(dǎo)體盤的碰撞和磨損。(3)啟動(dòng)瞬間,聯(lián)軸器主從端滑差為0,因而電機(jī)空載啟動(dòng)。(4)傳動(dòng)系統(tǒng)過載時(shí),導(dǎo)體盤與磁體盤之間間隙可快速增加,使電機(jī)快速卸載,實(shí)現(xiàn)了傳動(dòng)元件的有效過載保護(hù)。(5)傳動(dòng)系統(tǒng)過載保護(hù)后,只要停止電機(jī)即可復(fù)位,排除故障后可重新啟動(dòng)而無須人工參與。(6)正常運(yùn)行時(shí),電機(jī)與減速器非接觸連接,可以有效減少負(fù)載波動(dòng)對(duì)電機(jī)的沖擊。(7)應(yīng)用于多電機(jī)驅(qū)動(dòng)同一負(fù)載系統(tǒng)時(shí),可實(shí)現(xiàn)多機(jī)驅(qū)動(dòng)負(fù)載均衡。(8)磁體盤與導(dǎo)體盤非接觸傳遞扭矩,內(nèi)部無軸承,永不磨損,一次投入,終身受益。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型裝置的裝配示意圖。
圖2為一組導(dǎo)體盤與磁體盤裝配側(cè)視圖。
圖3為磁體盤上永磁體和小磁體的分布示意圖。
圖4為導(dǎo)體盤上小磁體的分布示意圖。
圖中:1-輸入軸套、2-過渡連接盤、3-左輔殼、4-輸入側(cè)磁體盤、5-花鍵套、6-導(dǎo)體盤、7-中間磁體盤、8-輸出花鍵軸、9-輸出側(cè)磁體盤、10-支撐殼體、11-軸向限位螺釘、12-螺釘、14-導(dǎo)體板保持盤、15-聯(lián)接盤、16-小磁體、17-導(dǎo)體板、18-永磁體保持盤、19-永磁體。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖,對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說明:
如圖1所示的多盤式大功率限矩型永磁渦流聯(lián)軸器,包括輸入軸套、過渡連接盤、左輔殼、花鍵套、輸入側(cè)磁體盤、數(shù)個(gè)中間磁體盤、輸出側(cè)磁體盤、數(shù)個(gè)導(dǎo)體盤、輸出花鍵軸、軸向限位螺釘、支撐殼體等,所述多盤式結(jié)構(gòu)是指數(shù)個(gè)磁體盤與導(dǎo)體盤交替疊放,組成多盤式結(jié)構(gòu),根據(jù)功率需求可設(shè)計(jì)磁體盤與導(dǎo)體盤的數(shù)量,由磁體盤、花鍵套、左輔殼、右側(cè)端板等組成的主動(dòng)轉(zhuǎn)子與電機(jī)軸連接;由導(dǎo)體盤、輸出花鍵軸等組成的從動(dòng)轉(zhuǎn)子與減速器輸入軸連接。除輸入側(cè)磁體盤,其余磁體盤和導(dǎo)體盤組成的多盤組件可分別在花鍵套與輸出花鍵軸上滑動(dòng)而不相互接觸。磁體盤共N個(gè),輸入側(cè)磁體盤與左輔殼及花鍵套緊固連接,中間磁體盤、輸出側(cè)磁體盤通過花鍵與具有內(nèi)花鍵的花鍵套連接,可沿花鍵套軸向滑動(dòng),在花鍵套右側(cè)端板上設(shè)置限位螺釘,可以調(diào)整磁體盤與導(dǎo)體盤移動(dòng)的最大距離。導(dǎo)體盤共N-1個(gè),每個(gè)導(dǎo)體盤置于每?jī)蓚€(gè)磁體盤之間,通過花鍵與具有外花鍵的輸出花鍵軸連接,可沿輸出花鍵軸軸向滑動(dòng)。導(dǎo)體盤與磁體盤彼此相鄰的小磁體具有一定的斥力,以保證磁體盤與導(dǎo)體盤不接觸。
如圖2、3、4所示,中間磁體盤包括永磁體保持盤、永磁體、小磁體,中間磁體盤內(nèi)圈的兩側(cè)面周向均布鑲嵌著磁極相同的小磁體,輸入側(cè)磁體盤、輸出側(cè)磁體盤僅在鄰近的導(dǎo)體盤一側(cè)內(nèi)圈周向均布鑲嵌著磁極相同的小磁體(正對(duì)著導(dǎo)體盤)。
導(dǎo)體盤包括導(dǎo)體保持盤、導(dǎo)體板、小磁體及聯(lián)接盤,導(dǎo)體盤內(nèi)圈的兩側(cè)面周向均布鑲嵌著磁極相同的小磁體,導(dǎo)體板緊貼固定在導(dǎo)體保持盤的兩側(cè)面,具有內(nèi)花鍵的聯(lián)接盤與導(dǎo)體保持盤緊貼連接。磁體盤與導(dǎo)體盤相鄰的兩側(cè)面上的小磁體,軸向正對(duì)且磁極相同。每個(gè)磁體盤沿其周向均布鑲嵌著N、S極交替排列的偶數(shù)對(duì)永磁體,各磁體盤上的永磁體軸向正對(duì)且磁極相反。
永磁體保持盤為非導(dǎo)磁材料,每個(gè)磁體盤沿其周向分布鑲嵌著N極、S極交替排列的偶數(shù)對(duì)永磁體,各磁體盤上的永磁體軸向位置正對(duì),且磁極相反,除輸入側(cè)磁體盤與左輔殼及花鍵套緊固連接外,其余磁體盤依靠花鍵與具有內(nèi)花鍵的花鍵套連接,可沿花鍵套軸向滑動(dòng),并在花鍵套右側(cè)端板上設(shè)置軸向限位螺釘;數(shù)個(gè)導(dǎo)體盤通過花鍵與具有外花鍵的輸出花鍵軸連接,每個(gè)導(dǎo)體盤置于每?jī)蓚€(gè)磁體盤之間,分別在磁體盤與導(dǎo)體盤靠近內(nèi)徑端面周向分布鑲嵌著小磁體,其軸向正對(duì),且彼此相鄰的小磁體磁極相同,使得彼此具有一定的斥力,以保證磁體盤與導(dǎo)體盤不接觸,支撐殼體左側(cè)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)機(jī)座法蘭連接,右側(cè)與減速器機(jī)殼輸入端法蘭連接,以支撐電機(jī)重量。
因多盤式結(jié)構(gòu)的左右外盤為磁體盤(輸入和輸出側(cè)磁體盤),靜態(tài)時(shí),各磁體盤在永磁體磁場(chǎng)引力作用下相互壓緊,每個(gè)導(dǎo)體盤置于每?jī)蓚€(gè)磁體盤之間,由高電導(dǎo)率且低導(dǎo)磁材料組成,可以在磁體盤之間軸向浮動(dòng),不會(huì)與磁體盤產(chǎn)生引力,電機(jī)軸、減速器軸軸向竄動(dòng)不會(huì)改變磁體盤和導(dǎo)體盤之間的氣隙。在磁體盤和導(dǎo)體盤上均設(shè)置了極性相對(duì)的排斥小磁體,使磁體盤與導(dǎo)體盤之間存在一定斥力,由于磁體盤與導(dǎo)體盤之間無引力,即使設(shè)備靜態(tài)時(shí)也能保證導(dǎo)體盤與磁體盤不接觸,確保低滑差下磁體盤與導(dǎo)體盤不發(fā)生接觸磨損。
所述聯(lián)軸器未與電機(jī)連接時(shí),其主動(dòng)轉(zhuǎn)子上的過渡連接盤通過螺釘與支撐殼體連為一體,以防止主動(dòng)轉(zhuǎn)子組件下垂。所述聯(lián)軸器與電機(jī)連接時(shí),先將輸入軸套與電機(jī)軸連接,然后將輸入軸套與過渡連接盤對(duì)接,并用螺釘緊固電機(jī)殼體法蘭與支撐殼體法蘭,隨后拆下所有過渡連接盤與支撐殼體的連接螺釘,并將輸入軸套與過渡連接盤用螺釘連接。最后,將前述電機(jī)-支撐殼體(含轉(zhuǎn)子部分)與減速器輸入軸對(duì)接,并固定支撐殼體與減速器外殼的連接螺栓即可。
支撐殼體靜止不動(dòng),在其右側(cè)設(shè)置冷卻進(jìn)水口,依次從各磁體盤與導(dǎo)體盤間的縫隙流過,最后進(jìn)入左輔殼,通過出水口將熱水排出。
聯(lián)軸器工作原理為:?jiǎn)?dòng)電機(jī)后,電機(jī)軸與磁體盤瞬間升速,導(dǎo)體盤與磁體盤非接觸,兩者存在轉(zhuǎn)差,導(dǎo)體盤上的導(dǎo)體板切割磁體盤間的固有永磁場(chǎng),根據(jù)電磁感應(yīng)定律,導(dǎo)體板表面形成感應(yīng)渦電流,產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng),并與永磁場(chǎng)相互作用,阻礙磁體盤轉(zhuǎn)動(dòng),導(dǎo)體盤在磁體盤的驅(qū)動(dòng)下,其轉(zhuǎn)速快速上升,直至與磁體盤保持較低轉(zhuǎn)差下帶動(dòng)負(fù)載穩(wěn)定運(yùn)行;在這一過程中,磁體盤與導(dǎo)體盤之間產(chǎn)生斥力,但由于兩者轉(zhuǎn)差較低,因而其斥力小于磁體盤之間的引力,各磁體盤相互壓緊,即磁體盤之間的間隙最小,此時(shí)聯(lián)軸器處于高效扭矩傳遞運(yùn)行狀態(tài);當(dāng)負(fù)載增加時(shí),導(dǎo)體盤轉(zhuǎn)速下降,由于磁體盤的轉(zhuǎn)速恒定,在這一過程中,磁體盤與導(dǎo)體盤轉(zhuǎn)差加大,兩者之間斥力也因此而逐漸增大,當(dāng)兩者之間斥力大于磁體盤間的引力時(shí),磁體盤與導(dǎo)體盤軸向滑動(dòng),兩者間隙增大,渦流感應(yīng)磁場(chǎng)與永磁場(chǎng)的相互作用力下降,傳遞扭矩也因此而降低,將電機(jī)與減速器“脫開”,自動(dòng)實(shí)現(xiàn)了過載保護(hù)。在磁體盤與導(dǎo)體盤軸向滑動(dòng)過程中,輸出側(cè)磁體盤最先接觸軸向限位螺釘,導(dǎo)體盤與輸出側(cè)磁體盤之間的間隙達(dá)到最大,此時(shí),聯(lián)軸器傳遞扭矩最小,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電機(jī)額定扭矩,有效地保護(hù)了傳動(dòng)元件因過載而損壞。
傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行過程中,冷卻水從聯(lián)軸器輸出側(cè)的進(jìn)水口進(jìn)入,依次從各磁體盤與導(dǎo)體盤間的縫隙流過,最后進(jìn)入左輔殼內(nèi)腔,將熱水從聯(lián)軸器輸入側(cè)的出水口排出,保證了聯(lián)軸器在傳遞大扭矩運(yùn)行中,不會(huì)因發(fā)熱嚴(yán)重引起永磁體高溫而退磁。
本實(shí)用新型采用多盤式結(jié)構(gòu),可以不增加永磁傳動(dòng)裝置徑向結(jié)構(gòu)尺寸,就能大大提高永磁傳動(dòng)功率,該結(jié)構(gòu)可廣泛應(yīng)用于徑向空間受限,而軸向空間富裕的大功率傳動(dòng)場(chǎng)合。
本實(shí)用新型中未作特殊說明構(gòu)件等均為現(xiàn)有技術(shù),以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例,并不用以限制本實(shí)用新型,凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。