[发明专利]非调速盘式磁力耦合器

说明书

技术领域

动力传动、节能减排、动设备、磁力驱动。

背景技术

从人类利用地磁驱动发明罗盘开始，磁场能量的利用研究便一直没有停止过。伴随着现代磁学理论的发展，磁力驱动产品在工业中的应用便层出不穷，磁力泵、磁力轴承、磁力耦合器、磁力齿轮等等。限于磁性材料的制约，磁力驱动技术发展缓慢，直到1983年，中国发明了高性能永磁材料钕铁硼，磁力驱动产品才得到快速发展应用。

磁力耦合器从磁力泵等磁力驱动产品中独立出来作为单独的分支发展以来，出现了形形色色的产品，但都局限于结构方面的原因，只能局限于中小功率、中小扭矩区间的动设备动力传动应用中，而且价格昂贵。像碎煤机(1200KW，490r/min)等动设备，现有技术和产品都无法满足实际应用需求。

节能减排是目前迫切需求。碎煤机等大功率设备，目前普遍应用液力偶合器进行动力传动，传动效率相对磁耦较低。

发明内容

本发明重在为解决具有轴窜的动设备柔性传动和大功率高扭矩非调速动设备的节能找到一种经济可行的方法，伴随着这种技术方法而引伸出八大系列非调速盘式磁力耦合器——风冷普通型非调速盘式磁耦(FY)、风冷限矩型非调速盘式磁耦(FYX)、串联风冷普通型非调速盘式磁耦(CFY)、串联风冷限矩型非调速盘式磁耦(CFYX)、液冷普通型非调速盘式磁耦(YY)、液冷限矩型非调速盘式磁耦(YYX)、串联液冷普通型非调速盘式磁耦(CYY)、串联液冷限矩型非调速盘式磁耦(CYYX)。

附图说明

图1为风冷普通型非调速盘式磁耦(FY)，图2为串联风冷普通型非调速盘式磁耦(CFY)，图3为风冷限矩型非调速盘式磁耦(FYX)，图4为串联风冷限矩型非调速盘式磁耦(CFYX)，图5为液冷普通型非调速盘式磁耦(YY)，图6为串联液冷普通型非调速盘式磁耦(CYY)，图 7为液冷限矩型非调速盘式磁耦(YYX)，图8为串联液冷限矩型非调速盘式磁耦(CYYX)。

八大系列非调速盘式磁耦，都包含如下几个部分：图中标号1和5为感应盘，2和4为磁块固定盘，10为中心传动轴，11为法兰轴套。对于串联非调速盘式磁耦(CFY系列、CFYX系列、CYY系列、CYYX系列)，理论上可串联任意组，可根据需要决定，图2、图4、图6和图8所示均为3组串联，图中标号8为中间串联的感应盘和磁块固定盘。

八大系列非调速盘式磁耦中，所有的感应盘由限位螺栓联结组成外转子，所有的磁块固定盘串联在中心传动轴上组成内转子，内外转子之间依靠轴承等零件精确定位，确保不会产生附加磁场弯矩。工作时，外转子和原动机同步旋转，内转子和负载同步旋转，内外转子之间存在滑差。

图9所示为液冷非调速盘式磁耦外壳与内部的高速回转密封组件，密封环7-3、7-4、7-6、7-7为动密封，根据冷却液的不同可选用碳化钨、石墨等材料，弹簧7-11用来补偿密封环的磨损，平衡密封压力，弹簧处的导向销7-2对弹簧起导向限位作用，防止高速回转时弹簧在离心力作用下失效，定位销7-1、7-10与导向销7-2组合起定位作用，7-5、7-8、7-9为静密封，用O形圈即可。

图10、图11为感应盘，盘面上分布有凸起叶片，已助散热。未知设备旋向时，可选用图10所示形状，如已知设备旋向，可选用图11所示的流线形状，已增加散热量并减小扰流噪声。对于低负荷动设备，感应盘使用平盘即可满足散热需求时，可不要凸起叶片，以简化加工工艺。

图12所示为磁块固定盘上磁块的分布情况及形状，磁块圆弧过渡，避免用方形所造成的感应磁场畸形。

风冷盘式磁耦的散热片(图1中标号12)，高速运转时，直的叶片容易产生较大的扰流噪声，故在已知动设备旋向时，可选用具有流线型的叶片形状，以降低扰流噪声。

图13、图14所示为需要强制制动时所用的限矩型盘式磁耦，图中标号15为制动轮，可以和制动器相匹配，以保证安全需求。串联风冷限矩型非调速盘式磁耦(CFYX)、串联液冷限矩型非调速盘式磁耦(CFYX)需要强制制动时也可加装制动轮(同图13、图14所示)。

具体实施方式

非调速盘式磁耦所包含的各组成零部件，现代工业制造技术均可加工制造。磁块、轴承均可由专业厂商配套生产，其它零部件机加工、模具成形或焊接即可。

非调速盘式磁耦作为一种动设备，其成品要想成功应用，必须具备以下两个条件：(1) 功率标定——建立完备的测试台架(各功率扭矩区间)，以完成系列化产品的标定。(2)动平衡检测——旋转设备必须达到相关标准规定的动平衡要求，以达到必要的安全可靠性。