[发明专利]双边结构调速永磁耦合器

说明书

技术领域

本发明涉及一种耦合器，具体涉及一种可调节转速的轴向磁通的双边永磁耦合器，属于调速耦合驱动技术领域。

背景技术

煤矿厂上使用的采煤机大多采用大功率的感应电机，然而感应电机的启动转矩比较小，无法实现带载启动，只能通过变压变频的控制器来增大启动转矩，但电机控制器在煤矿厂易燃易爆、潮湿、粉尘含量高等特殊的环境下有其一定的局限性，并且大功率的控制器价格很昂贵。

调速型永磁耦合器的调节气隙的控制执行器包括手动控制和信号电控两种。信号电控是当调速型永磁耦合器收到负载测控制信号时，传到其控制执行器的PLC控制系统，系统通过对信号的识别与转换，控制伺服电机，驱动四杆机构，调节永磁体与导电金属盘间气隙的大小。

发明内容

本发明是为解决现有煤矿厂上采用大功率感应电机带载启动，由于感应电机启动转矩比较小，其值小于负载转矩时，无法通过直接启动的方式实现带载启动，以及采用电机控制器存在价格昂贵的问题，进而提供一种双边结构调速永磁耦合器。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明的双边结构调速永磁耦合器包括驱动轴、输出轴、带颈的法兰盘、分离轴承座、分离轴承、第一支架、第二支架、第一导磁主动盘、第二导磁主动盘、导电金属盘、至少三个定位柱、多个永磁体和多个气隙调节装置；

第一支架、第一导磁主动盘、第二导磁主动盘和第二支架顺次并列设置，分离轴承、驱动轴和输出轴三者同轴设置，至少三个定位柱沿输入轴的周向均布设置，定位柱依次穿装在第一支架、第一主动盘、第二主动盘和第二支架上，定位柱的两端分别与第一支架和第二支架固接，第一导磁主动盘和第二导磁主动盘能沿定位柱滑动；驱动轴的一端穿过带颈的法兰盘、分离轴承座和分离轴承并与第一支架可拆卸连接，驱动轴的另一端套装有带颈的法兰盘，带颈的法兰盘的颈与第一支架相邻设置，带颈的法兰盘的颈上插装有分离轴承座且二者螺纹连接，分离轴承座与分离轴承连接为一体；输出轴的一端穿过第二主动盘和第二支架并连接负载，导电金属盘布置在第一主动盘和第二主动盘之间，输出轴的另一端与导电金属盘的中部连接，第一导磁主动盘和第二导磁主动盘相对的两个板面上沿输入轴7的周向分别固装有多个永磁体，第一导磁主动盘和第二导磁主动盘上的永磁体一一对应设置，同一个板面上的相邻两个永磁体相互吸引；

输入轴的周向均布设置有多个气隙调节装置，每个气隙调节装置包括分离叉、拉杆、连接杆、齿轮和两个齿条，分离叉布置在分离轴承和第一支架之间，分离叉的一端贴靠分离轴承，分离叉的另一端与水平布置的拉杆的一端连接，拉杆的另一端穿过第一支架并与第一主动盘连接，拉杆能在第一支架上滑动，连接杆水平设置，连接杆的一端穿过第一主动盘并与第一支架连接，第一导磁主动盘和第二导磁主动盘上分别安装有水平布置的齿条，齿轮置于第一导磁主动盘和第二导磁主动盘之间，齿轮安装在连接杆的另一端上，齿轮分别与两个齿条啮合。

本发明的有益效果是：

本发明设计为双边型结构，实现了传递大转矩，增大其转矩密度，两个导磁主动盘和位于两个导磁主动盘之间的导电金属盘，采用了双边型永磁体转子其磁路串联结构形式，与传统的双边结构永磁体—铜盘联轴节再铜盘—永磁体相比，传递的转矩不变的情况下，却减小了系统的体积。

本发明结构中调节导磁主动盘与导电金属盘之间的气隙（永磁体与导电金属盘之间的距离）的大小实现带载启动功能。首先将其气隙调为最大使其驱动电机可以空载启动，当驱动电机达到额定转速后通过旋转分离轴承座减小气隙长度，从而传递的转矩增大，当转矩大于负载转矩后负载侧的导电金属盘及输出轴开始旋转，当二者之间的转矩达到平衡时达到稳定运行，从而实现了带载启动的功能。

本发明与传统的调节气隙的手动执行器相比，可以通过气隙调节装置实现电机在旋转过程中直接调节气隙，达到了通过直接启动的方式实现带载启动，节省了在需要改变负载转速工况下将电机停止运行的时间以及避免了所需要的复杂操作。实现此功能的核心部件为分离轴承，采用汽车离合器分离轴承的工作原理，分离轴承受推力使分离叉实现两侧永磁体盘分离的轴承。

本发明采用手动控制调节气隙的结构装置，与其他手动控制的结构装置相比，此结构能实现在电机旋转的过程中进行导电金属盘与永磁体间气隙大小的调节，允许较大的对中误差，并且结构简单、易于操作，成本较低，整体成本降低了30%-50%。

附图说明