[發明專利]一種新型高轉矩密度非接觸式軸向磁性聯軸器

在審

• 申請號: 201910202338.8
• 申請日: 2019-03-18
• 公開（公告）號: CN109921601A
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 劉曉;周一覽
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: H02K49/10
• 分類號: H02K49/10
• 代理公司: 長沙準星專利代理事務所(普通合伙) 43241
• 代理人: 袁崇建

本發明公開的新型高轉矩密度非接觸式軸向磁性聯軸器，包括主動轉子、從動轉子，主動轉子與從動轉子之間設置有氣隙；主動轉子是由主動轉子鐵心和設置在主動轉子鐵心上的主動永磁體構成，從動轉子是由從動轉子鐵心和設置在從動轉子鐵心上的從動永磁體構成，其主動轉子上的主動永磁體的極對數與從動轉子上的從動永磁體的極對數相等，且在氣隙中設置有調磁環；該調磁環將主動轉子上的主動永磁體所產生的磁場調制成至少有一與從動轉子上的從動永磁體的極對數相等的空間諧波磁場。本發明的優點在于：傳遞的轉矩更大，在相同尺寸下，本發明傳遞的轉矩增加了112.13％。

技術領域

本發明涉及聯軸器領域，尤其涉及一種新型高轉矩密度非接觸式軸向磁性聯軸器。

背景技術

聯軸器廣泛應用在各種通用機械上,用來聯接兩根軸使其一同旋轉,以傳遞扭矩和運動。機械聯軸器都必須通過主動軸與從動軸的相互聯結來傳遞轉矩，其結構復雜、制造精度高，超載時容易導致部件的損壞。特別是主動軸與從動軸工作在需要相互隔離的兩種不同介質中時，必須使用密封元件進行動密封，這樣就存在要么加大旋轉阻力來保證密封可靠，要么密封不嚴產生泄漏的問題。另外隨著密封元件的磨損、老化，會加劇泄漏，尤其是在有害氣體(有害液體)存在的系統中，一旦泄漏就會污染環境，危及生命。

磁性聯軸器是依靠磁場耦合來傳遞轉矩，能夠實現轉矩的無接觸傳遞。磁性聯軸器多用于在高真空、高潔凈度、有毒、腐蝕性，或其它惡劣環境中講動力從主動軸傳遞給從動軸。由于采用了隔離密封套的形式，化動態密封為靜態密封，從而可使實現零泄漏。

參見圖1，傳統軸向磁性聯軸器包括主動轉子1、從動轉子2，主動轉子1與從動轉子2之間設置有氣隙3。傳統軸向磁性聯軸器的氣隙3很大，而且氣隙3中只有空氣，氣隙3的磁導率很低，會阻礙轉矩的傳遞。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對現有技術的不足和缺陷而提供一種轉矩的傳遞能力強的磁性聯軸器。

本發明所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現：

新型高轉矩密度非接觸式軸向磁性聯軸器，包括主動轉子、從動轉子，所述主動轉子與從動轉子之間設置有氣隙；所述主動轉子是由主動轉子鐵心和設置在主動轉子鐵心上的主動永磁體構成，所述從動轉子是由從動轉子鐵心和設置在從動轉子鐵心上的從動永磁體構成，其特征在于，所述主動轉子上的主動永磁體的極對數與所述從動轉子上的從動永磁體的極對數相等，且在所述氣隙中設置有調磁環；所述調磁環將所述主動轉子上的主動永磁體所產生的磁場調制成至少有一與所述從動轉子上的從動永磁體的極對數相等的空間諧波磁場。

在本發明的一個優選實施例中，所述調磁環與所述主動轉子、從動轉子之間分別設置有第一氣隙和第二氣隙。

在本發明的一個優選實施例中，所述主動轉子和從動轉子機械旋轉角度相同，但方向相反，所述調磁環處于靜止狀態。

在本發明的一個優選實施例中，所述主動轉子上的主動永磁體和所述從動轉子上的從動永磁體均采用軸向充磁方式排列，所述主動轉子上的相鄰主動永磁體和所述從動轉子上的從動永磁體軸向充磁方向均相反。

在本發明的一個優選實施例中，所述主動轉子上的主動永磁體和所述從動轉子上的從動永磁體均采用聚磁方式排列；所述主動轉子上的主動轉子鐵心與主動永磁體交替排列；所述從動轉子上的從動轉子鐵心與從動永磁體交替排列；所述主動永磁體和所述從動永磁體沿切向充磁；所述主動轉子上的相鄰主動永磁體和所述從動轉子上的從動永磁體軸向充磁方向均相反。

在本發明的一個優選實施例中，所述主動轉子上的主動永磁體和所述從動轉子上的從動永磁體均采用Halbach方式排列；所述主動轉子是由主動轉子鐵心和貼在主動轉子鐵心上的主動永磁體構成，所述從動轉子是由從動轉子鐵心和貼在從動轉子鐵心上的從動永磁體構成。