[發(fā)明專利]永磁渦流聯(lián)軸器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510028634.2
• 申請(qǐng)日: 2015-01-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107979262A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉丹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京華電潤(rùn)澤環(huán)保有限公司
• 主分類號(hào): H02K51/00
• 分類號(hào): H02K51/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種永磁渦流聯(lián)軸器。

背景技術(shù)

我國(guó)資源豐富，是產(chǎn)能大國(guó)，但同時(shí)也是耗能大國(guó)，能源、資源浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重，利用率較低，節(jié)約能源降低消耗已經(jīng)成為社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)，也成為設(shè)計(jì)過(guò)程中必須考慮的重要問(wèn)題。泵類電機(jī)和風(fēng)機(jī)等設(shè)備是社會(huì)生產(chǎn)中應(yīng)用極為廣泛，其消耗的能源在社會(huì)總能耗中所占的比例很大，約占31.3％。由于我國(guó)現(xiàn)在所使用的泵類電機(jī)和風(fēng)機(jī)在設(shè)計(jì)上存在一定不足，尤其是在大型驅(qū)動(dòng)設(shè)備上，與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比還較落后，并且電機(jī)與負(fù)載匹配過(guò)程中經(jīng)常“大馬拉小車”的現(xiàn)象，能源浪費(fèi)嚴(yán)重。永磁聯(lián)軸器是聯(lián)軸器的一種，屬于非接觸式。它與普通的機(jī)械聯(lián)軸器區(qū)別在于它無(wú)需直接的機(jī)械連接，而是利用電磁學(xué)原理，實(shí)現(xiàn)傳遞機(jī)械能量的目的，是一種新型聯(lián)軸器，具有機(jī)械聯(lián)軸器無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。它能夠無(wú)接觸地傳遞扭矩，無(wú)極調(diào)節(jié)負(fù)載軸轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)磁傳遞力矩、磁轉(zhuǎn)矩、傳遞功率的控制，極大地減小摩擦損耗、振動(dòng)損耗，大幅地提高能源利用率，同時(shí)當(dāng)負(fù)載過(guò)載時(shí)，主、從動(dòng)環(huán)產(chǎn)生相對(duì)滑轉(zhuǎn)，解決了過(guò)載保護(hù)的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了保護(hù)機(jī)械系統(tǒng)的作用，從而提高系統(tǒng)調(diào)節(jié)的可靠性，同時(shí)也解決了對(duì)中、軟啟動(dòng)等一系列問(wèn)題。

目前現(xiàn)有永磁渦流聯(lián)軸器主要有徑向(盤式)永磁渦流聯(lián)軸器和軸向(筒式)永磁渦流聯(lián)軸器，盤式永磁渦流聯(lián)軸器通過(guò)調(diào)整氣隙來(lái)調(diào)節(jié)輸出轉(zhuǎn)速及輸出扭矩的，允許輸入輸出軸不對(duì)中可到5mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大約筒式永磁渦流聯(lián)軸器不對(duì)中1mm的要求，但是相同的體積下，筒式永磁渦流聯(lián)軸器的最大傳遞扭矩比盤式永磁渦流聯(lián)軸器高20％，并且筒式永磁渦流聯(lián)軸器比盤式的噪聲低15-30dB，更重要的是筒式永磁渦流聯(lián)軸器允許的軸向竄動(dòng)量為5mm，而 盤式的僅為0.7mm，因此該型聯(lián)軸器的發(fā)展方向主要為筒式永磁渦流聯(lián)軸器，尤其是在發(fā)電廠、礦山機(jī)械、鋼鐵工業(yè)等大功率、環(huán)境惡劣的場(chǎng)合。但是目前對(duì)于筒式永磁渦流聯(lián)軸器的主要研究方向?yàn)槿绾翁岣哂来艤u流聯(lián)軸器的傳遞轉(zhuǎn)矩，而對(duì)其傳遞轉(zhuǎn)矩的平穩(wěn)性及降低噪聲方面研究較少，而且對(duì)于大功率的筒式永磁渦流聯(lián)軸器，解決發(fā)熱的方式均是采用強(qiáng)冷的方式，即增加成本，又增加產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性降低了產(chǎn)品的可靠性，并且即能實(shí)現(xiàn)主、從動(dòng)機(jī)構(gòu)支撐牢固，又能實(shí)現(xiàn)主、從動(dòng)機(jī)構(gòu)沿軸向移動(dòng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，市場(chǎng)上尚沒(méi)有出現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種永磁渦流聯(lián)軸器，與現(xiàn)有的專利技術(shù)相比，扭矩傳遞的平穩(wěn)性大幅增加，并且在不增加機(jī)構(gòu)的前提下，自身形成空氣對(duì)流，有效地解決發(fā)熱問(wèn)題，可適用于電網(wǎng)質(zhì)量差、濕度大、粉塵、易燃易爆的環(huán)境甚至是“晃電”的情況下也滿足使用要求，具有綠色節(jié)能、空載啟動(dòng)、啟動(dòng)時(shí)間短、發(fā)熱少、調(diào)速范圍寬等諸多優(yōu)點(diǎn)。

為此，本發(fā)明提供一種永磁渦流聯(lián)軸器，包括：主動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括主動(dòng)轉(zhuǎn)子、永磁體、屏蔽襯筒等，所述永磁體楔形鑲嵌在主動(dòng)轉(zhuǎn)子內(nèi)，使得永磁體在隨主動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中與主動(dòng)轉(zhuǎn)子配合更加牢靠，有效地減小因安裝存在縫隙產(chǎn)生的振動(dòng)及噪聲；所述主動(dòng)轉(zhuǎn)子采用非導(dǎo)磁材料，屏蔽襯筒采用導(dǎo)磁材料，優(yōu)化主動(dòng)轉(zhuǎn)子的厚度，即最大限度地增加從動(dòng)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)強(qiáng)度，又有效地的減小電磁污染；從動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括從動(dòng)轉(zhuǎn)子、永磁環(huán)、內(nèi)襯筒、雙列軸承、直線軸承及定位襯套等，所述從動(dòng)轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)有螺旋槽，使得系統(tǒng)輸出扭矩具有高平穩(wěn)性，大大削弱永磁渦流聯(lián)軸器在啟動(dòng)及工作時(shí)的振動(dòng)和噪音，并且從動(dòng)轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中形成空氣對(duì)流，可帶走大量熱量，有效地解決發(fā)熱問(wèn)題；所述永磁環(huán)，設(shè)計(jì)有斜面，減小對(duì)空氣流路的影響，而且最大限度地增加與空氣的有效接觸面積，最大限度地吸附空氣中的鐵磁性顆粒，減小對(duì)主動(dòng)環(huán)上的永磁體的污染；軸向移動(dòng)機(jī)構(gòu)，采用電動(dòng)執(zhí)行器與滑靴配合的方式， 所述電動(dòng)執(zhí)行器兩端均采用球連接，即實(shí)現(xiàn)從動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)與軸向移動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行，又有效地減小了轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)電動(dòng)執(zhí)行器的側(cè)向力；固定支撐機(jī)構(gòu)，采用雙軸承加軸間定位結(jié)構(gòu)，保證主從動(dòng)機(jī)構(gòu)支撐牢固，減小軸向竄動(dòng)；安全罩，采用導(dǎo)磁材料，再次形成一層磁屏蔽層，對(duì)外界幾乎不會(huì)產(chǎn)生電磁污染；所述安全罩兩端設(shè)計(jì)有空氣過(guò)濾器，減小如鐵磁性顆粒、煤粉等空氣懸浮顆粒對(duì)永磁渦流聯(lián)軸器的污染，極大地拓寬了永磁渦流聯(lián)軸器的環(huán)境要求，大大地減小了使用過(guò)程中的清潔次數(shù)，節(jié)省成本。

所述永磁體可根據(jù)實(shí)際需要，采用整塊永磁體或多塊永磁體組成一組永磁體，永磁體個(gè)數(shù)或組數(shù)為4的倍數(shù)，使得徑向波動(dòng)力相互抵消，有效地降低輸出扭矩的波動(dòng)；優(yōu)選地，永磁體弧長(zhǎng)與非永磁體部分弧長(zhǎng)之比介于3∶1到3∶2之間，采用輔向充磁方式，這樣即保證氣隙磁密的均勻性，使得扭矩輸出更加平穩(wěn)，而且保證盡量不發(fā)生磁短路，最大限度地利用磁場(chǎng)。