[发明专利]用于发电机的永磁自动离合器

说明书

技术领域

本发明涉及一种离合器，具体地说，涉及的是一种用于发电机的永磁自动离合器。

背景技术

离合器是双频发电机组或具有变频功能的发电机组发动机与发电机之间动力传递的关键部件，其性能优劣直接影响发电机组的供电品质，影响用电装备功能发挥。目前，双频发电机组配用离合器有单向转子式、离心楔块式等两种型式。在实际应用中发现，这两种离合器都存在易卡死或“烧死”、断弹簧等故障现象。

单向转子式离合器存在故障原因分析：一是楔形间隙中工作需采用耐高温的航空“特221”润滑脂润滑，由于该润滑脂不易采购，一些用户用黄油(钙基润滑脂)替代，常常出现高温稀释外泄，降低了润滑效果；二是滚柱在楔形间隙中靠滚动摩擦使芯子与外壳保持力的传递，易使滚柱与芯子、外壳卡死或高温“烧死”，使发电机组失去变频工作的功能；三是单向转子式离合器五个滚柱在工作中存在接合不均匀，易使外壳损坏。

离心楔块式离合器存在故障原因分析：一是在接合状态回位弹簧始终处于工作中，若工作时间长使弹簧产生疲劳，弹力下降或断裂，无法使楔块回位；二是离合器处于分离状态，楔块在回位弹簧作用下，收回到离合器中心轴上，回位弹簧仍处于工作中，同样存在弹力下降，使楔块误动作；三是特殊的结构使离合器楔块运动轨迹不受控，产生偏摩擦，容易使回位弹簧抖动，加速弹力下降，促使弹簧老化、失效。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的上述不足，提供一种用于发电机的永磁自动离合器，以确保双频发电机组或具有变频功能的发电机组可靠工作，提高系统工作可靠性，解决现用单向转子式、离心楔块式离合器存在的问题是。

为实现上述的目的，本发明所述的用于发电机的永磁自动离合器，包括离合器壳体、离合器盘、滑键、磁钢、定位螺母、摩擦片和滑块等零部件组成。离合器壳体、离合器盘为离合器主体，滑键固定于离合器盘，将滑块承受的力传递给离合器盘，磁钢用环氧树脂胶粘在滑块上，摩擦片胶粘在滑块顶部，磁钢、摩擦片和滑块为运动件，在不同的工作状态下起“接合”和“分离”的作用。

本发明中，所述离合器，其接合转速为0.15-0.22倍额定转速。

本发明中，永磁自动离合器安装于发动机与发电机之间，离合器盘与发动机飞轮联接、定位螺母与主轴联接作为主动部分，离合器壳体与发电机主轴联接为从动部分，滑块与滑键间隙配合，固定于离合器盘上，作为动力传递的主要元件。

永磁自动离合器静止状态时，由于磁钢磁力作用，四个滑块被紧紧地吸附在离合器盘的定位螺母上，此时，离合器外壳和离合器盘之间没有接触，称“分离”状态。

当发电机组双频工作时，发动机启动后，离合器盘随发动机曲轴旋转，转速低时，滑块离心力小于磁钢吸附力，此时，滑块处于静止状况；随着转速提升，滑块离心力大于磁钢的吸附力，即F_离＞F_磁，滑块沿滑键向离合器壳滑动，滑块外端摩擦片与离合器壳接触，在摩擦力作用下离合器外壳开始旋转，使电机主轴随之转动，发动机转速升至额定转速时，滑块在离心力作用下紧紧压在离合器壳上，使摩擦力达到最大，保证了发电机与发动机同步运转，这种工作状态称为“接合”状态，实现了发动机动力传输功能，使发电机为负载提供电能。当发动机转速下降低于临界转速，滑块离心力小于磁钢的磁力，滑块在磁力作用下向离合器盘定位螺母(向内)运动，使滑块摩擦片与离合器外壳分离，滑块最终牢牢地吸附在离合器盘定位螺母上。发动机和发电机之间没有连接关系，处于分离状态。

当发电机组变频工作时，发动机不工作，给同步发电机通上三相交流电，复合电机先异步启动，激磁后同步运行，使中频发电机同步发电，离合器外壳随着转动，而离合器盘没有转动，滑块没有离心力作用，被永磁铁吸附在离合器盘定位螺母上。离合器壳高速转动，滑块则不受影响，保护了发动机不会被反拖动，这种状态称为“分离”状态。

本发明具有以下的特点：(1)结构简单，安装方便；易于实现离合器通用化、规范化；(2)强磁材料控制滑块与离合器外壳的接合与分离，实现了磁连接替代机械连接；滑块在轨运动，保证了滑块与离合器外壳接触面，延长了离合器使用寿命；(3)通过离合器接合时机研究，提出了离合器低速接合工作模式，减小了运动件冲击力，增强了接合的稳定性；(4)实现了离合器软联接，具有保护功能；(5)具有免维护特性。离合器在一个修理周期(四年)不需维护保养，克服了现用离合器定期更换润滑脂、联接弹簧的要求；(6)工作安全可靠。永磁自动离合器工作中动力传递只有磁的连接，没有其他机械连接，提高了离合系统工作的可靠性。

附图说明