智能保護型筒式磁耦聯軸器制造技術

本實用新型專利技術涉及一種智能保護型筒式磁耦聯軸器，包括電機外轉子（I）、負載內轉子（II）、轉速控制系統(III)，能適用于電機動力無連接地傳遞給負載，同時滿足對中安裝誤差大、軟啟動和過載保護三項功能的要求，應用范圍很廣。電機外轉子（I）高速旋轉其感應體中的銅環以徑向固定氣隙切割負載內轉子II載磁體中的永磁鐵的磁力線而在銅環上產生渦流，同時渦流產生感應磁場與永磁場相互作用實現動力無連接傳遞。本實用新型專利技術為非接觸式聯軸器，隔振，容許較大的對中誤差、安裝簡單，能實現軟啟動和過載保護，使用壽命長，運行可靠、免維護，傳遞效率高，節能30～60%。大大降低了系統運行費用并延長了設備的使用壽命。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種電機聯軸器的裝置，特別涉及一種智能保護型筒式磁耦聯軸器，尤其適用于電機頻繁起動及負載變載頻繁、過載惡劣的工況下電機與負載的聯接。
技術介紹
聯軸器是機械系統動力傳輸過程中經常使用的部件，廣泛應用于石油化工、動力工業、采礦和船舶、航空航天、鋼鐵工業、造紙等行業。隨著科學技術的不斷發展，聯軸器應用領域不斷擴大，技術也在不斷發展，新產品新技術層出不窮。聯軸器的類型較多，通常根據有無補償相對位移的能力，即能否在發生相對位移的條件下保持聯接的功能，劃分為剛性聯軸器和撓性聯軸器。剛性聯軸器具有結構簡單、傳遞效率高的優點。但也有不能過載保護、不能緩沖減震、無法補償兩軸相對位移及提供軟啟動功能的缺點。目前工業上廣泛應用的撓性聯軸器包括無彈性元件的撓性聯軸器和有彈性元件的撓性聯軸器，前者緩沖減震能力差，后者的傳遞效率則較低。撓性聯軸器屬于接觸式聯軸器，對中安裝誤差小且很難保證，往往由于對中安裝問題導致振動并縮短密封件和軸承的壽命，使設備溫度升高、傳遞效率降低。雖然部分撓性聯軸器允許在較大的對中誤差條件下運行，但卻會在電機和負載軸上產生周期性附加載荷，沒有從根本上解決問題。另外重載機械設備必須具有“軟啟動和過載保護”的工作能力，以避免對設備造成很大的損害和易發生人身事故，同時減小對電網的沖擊?！败泦印辈粌H能夠大幅度減輕傳動系統本身所受到的啟動沖擊，延長關鍵零部件的使用壽命，同時還能大大縮短電動機啟動電流的沖擊時間，減小對電動機的熱沖擊負荷及對電網的影響，從而節約電能并延長電動機的工作壽命。“過載保護”不僅能夠保護電機而且有效延長負載設備壽命，是大型設備必須具有的。大部分撓性聯軸器無軟啟動和過載保護功能。雖然個別撓性聯軸器能提供軟啟動和過載保護功能但要求對中安裝誤差要小，否則直接影響動力傳遞的效果甚至出現生產事故?，F有撓性聯軸器都不同時具備對中安裝誤差大、軟啟動和過載保護三項功能。在實際中，系統運行情況是復雜多變的，無論怎樣嚴格保證兩軸的對中，設備運行一段時間后都會產生振動，從而加速磨損、縮短設備壽命。所以為了提高旋轉設備的可靠性，消除電機軸和負載軸之間聯軸器的剛性聯接，使得電機和負載之間振動隔離、互不影響；容許更大的對中誤差，當設備受到大沖擊、過載時保護設備；并能提供軟啟動功能。是未來聯軸器發展的必然趨勢。
技術實現思路
本技術的目的是為了解決剛性聯軸器不能過載保護、不能緩沖減震、無法補償兩軸相對位移及提供軟啟動功能的缺點，和現有撓性聯軸器都不同時具備對中安裝誤差大、軟啟動和過載保護三項功能的不足，本技術提供一種智能保護型筒式磁耦聯軸器，同時實現對中安裝誤差大、軟啟動和過載保護三項功能。本技術解決其技術問題所采用的技術方案是一種智能保護型筒式磁耦聯軸器，由電機外轉子(I)、負載內轉子(II)、轉速控制系統(III)三個部分組成，電機外轉子(I)和負載內轉子(II)是兩個獨立的沒有任何接觸的轉體，這兩個轉體之間徑向設有固定的空氣間隙，帶銅環的鋼制轉動體-電機外轉子(I)稱為導磁體與電機輸出端連接，另一個帶永磁材料的招制轉動體-負載內轉子(II)稱為永磁體與負載輸入端連接，電機外轉子(I)由電機軸脹套(I)、動力連接套(2)、外旋轉盤(3)、外鋼環(4)和銅環(5)通過螺釘連接成的圓筒形整體，其中銅環(5)與外鋼環(4)為機械緊配合連接并以止口形式限制銅環(5)軸向移動，銅環(5 )與外鋼環(4)組成感應體，通過電機軸脹套(I)把電機軸(15 )、電機軸鍵條(16)與動力連接套(2)連接作為電機動力輸出用；負載內轉子(II)由負載軸脹套(6)、負載連接套(7)、內旋轉盤(8)、內鋼環(9)和載磁環(10)、永磁鐵(11)組成，負載內轉子(II)采用螺釘連接將載磁環(10)與內旋轉盤(8)連為一體，采用螺釘連接將內鋼環(9)與內旋轉盤(8)連為一體，采用過渡配合將載磁環(10)和永磁鐵(11)連為一體組成載磁體，采用負載軸脹套(6)連接將負載連接套(7)與負載軸(17)、負載軸鍵條(18)連為一體，作為負載動力輸入用，通過磁力耦合作用由負載軸(17)將電機的輸出扭矩無接觸地輸入給負載；轉速控制系統(III)由信號發生盤(12)、轉速傳感器(13)和信號處理器(14)組成，采用電源線連接，將轉速傳感器(13)和信號處理器(14)連為一體并由信號處理器(14)給電機電源一個輸出控制信號。本技術利用永磁渦流驅動技術研發的一種創新節能產品，采用徑向氣隙大小固定的圓環式感應裝置和軸向有效尺寸優化結構，利用感應銅環與載磁環相對轉動導磁體以徑向固定氣隙切割永磁體的磁力線產生磁感應力，實現電機與負載之間無接觸的扭矩傳遞。通過轉速控制系統在負載過載時實現對電機和智能保護型筒式磁耦聯軸器的全自動保護。本技術的有益效果是，本技術可將動力無接觸傳遞給負載并具有保護電機的作用。本技術兼具了剛性聯軸器和撓性聯軸器的優點，是一款無機械連接的軟啟動設備。由于是通過磁場傳遞扭矩，以空氣間隙取代電機與負載之間的實體連接。因而將兩軸完全隔開，隔振，容許較大的對中誤差，安裝簡單，實現了電機軟啟動，消除了有害振動，磨損和斷裂，傳遞效率高，延長了電機壽命并且避免了過載引起的危害。運行可靠，免維護，傳遞效率高，節能30 60%。大大降低了系統運行費用并延長了設備的使用壽命?？煽s小電機容量，消除“大馬拉小車”現象且符合國家的"節能減排"政策。是一個低碳環保、綠色節能產品。附圖說明圖I是本技術結構示意圖。圖2是本技術外形圖。圖3是本技術電機外轉子(導磁體)結構示意圖。圖4是本技術負載內轉子(永磁體)結構示意圖。圖5是本技術轉速控制系統結構示意圖。圖6是本技術電機外轉子感應體組件結構示意圖。圖7是本技術載磁體結構示意圖。圖8是本技術組裝圖。具體實施方式以下結合附圖和實施例對本技術進一步說明。本技術采用徑向氣隙大小固定的圓環式感應裝置和軸向有效尺寸優化結構，特制鑲嵌永磁鐵的載磁環。通過磁力耦合作用實現電機與負載之間無接觸的扭矩傳遞，通過轉速控制系統在負載過載時實現對電機的全自動保護。本技術具體結構和技術方案如下一種智能保護型筒式磁耦聯軸器，由電機外轉子I、負載內轉子II、轉速控制系統III三個部分組成，電機外轉子I和負載內轉子II是兩個獨立的沒有任何接觸的轉體，這兩個轉體之間徑向設有固定的空氣間隙，帶銅環的鋼制轉動體-電機外轉子I稱為導磁體與電機輸出端連接，另一個帶永磁材料的鋁制轉動體-負載內轉子II稱為永磁體與負載輸入端連接。(I)電機外轉子I :由電機軸脹套I、動力連接套2、外旋轉盤3、外鋼環4和銅環5通過螺釘連接成的圓筒形整體，其中銅環5與外鋼環4為機械緊配合連接并以止口形式限制銅環5軸向移動。銅環5與外鋼環4組成感應體。通過電機軸脹套I把電機軸15、電機軸鍵條16與動力連接套2連接作為電機動力輸出用，工作時，由電機軸15帶動電機外轉子I高速旋轉銅環5以徑向固定氣隙切割載磁環10中的永磁鐵11的磁力線而在銅環5上產生渦流，渦流產生感應磁場。渦流產生的感應磁場與永磁場相互作用驅動載磁環10旋轉。渦流產生的感應磁場是電機動力傳遞的基礎。智能保護型筒式磁耦聯軸器感應體采用圓環式本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種智能保護型筒式磁耦聯軸器，由電機外轉子（I）、負載內轉子（II）、轉速控制系統（III）三個部分組成，其特征在于：電機外轉子（I）和負載內轉子（II）是兩個獨立的沒有任何接觸的轉體，這兩個轉體之間徑向設有固定的空氣間隙，帶銅環的鋼制轉動體？電機外轉子（I）稱為導磁體與電機輸出端連接，另一個帶永磁材料的鋁制轉動體？負載內轉子（II）稱為永磁體與負載輸入端連接，電機外轉子（I）由電機軸脹套（1）、動力連接套（2）、外旋轉盤（3）、外鋼環（4）和銅環（5）通過螺釘連接成的圓筒形整體，其中銅環（5）與外鋼環（4）為機械緊配合連接并以止口形式限制銅環（5）軸向移動，銅環（5）與外鋼環（4）組成感應體，通過電機軸脹套（1）把電機軸（15）、電機軸鍵條（16）與動力連接套（2）連接作為電機動力輸出用；負載內轉子（II）由負載軸脹套（6）、負載連接套（7）、內旋轉盤（8）、內鋼環（9）和載磁環（10）、永磁鐵（11）組成，負載內轉子（II）采用螺釘連接將載磁環（10）與內旋轉盤（8）連為一體，采用螺釘連接將內鋼環（9）與內旋轉盤（8）連為一體，采用過渡配合將載磁環（10）和永磁鐵（11）連為一體組成載磁體，采用負載軸脹套（6）連接將負載連接套（7）與負載軸（17）、負載軸鍵條（18）連為一體，作為負載動力輸入用，通過磁力耦合作用由負載軸（17）將電機的輸出扭矩無接觸地輸入給負載；轉速控制系統（III）由信號發生盤（12）、轉速傳感器（13）和信號處理器（14）組成，采用電源線連接，將轉速傳感器（13）和信號處理器（14）連為一體并由信號處理器（14）給電機電源一個輸出控制信號。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王興君，
申請(專利權)人：王興君，
類型：實用新型
國別省市：