[实用新型]一种软启动永磁涡流联轴器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种永磁涡流联轴器，通过组件控制永磁体与导体盘间气隙的变化，实现电机的软启动，并且在过载情况下，实现过载保护。尤其是过载保护的软启动永磁涡流联轴器。

背景技术

现有的机械传动中，电机和负载之间大多数是机械结构直接连接的方式。机械式的联轴器，都有部件的相互接触，振动传递难以避免，即使是挠性联轴器，弹性也是较小的，所以在使用过程中有以下问题：在安装的过程中，主动轴与从动轴要求较高的对中性，安装精度高，增加安装难度和加工精度。在传动中传递的不仅仅是转矩，还有负载对电机的振动影响，工作过程的振动，严重损害电机、传动机构和负载设备，使得设备的寿命大幅度减小。

传动中相关变速和变转矩的机构，如现在使用变频器和液力耦合器进行软启动和调速。变频器对电力系统有谐波污染，液力耦合器的传动效率较低，并且使用环境要求较高。

永磁联轴器独特的结构，使得它在使用中有无可代替的优点。永磁体联轴器有各种类型，如调速型、实用型、软启动型等，现阶段已经在石油、化工、电力等工业领域应用。在实现永磁体联轴器的基本功能，传递转矩的同时，还有安装精度低，过载保护，软启动，调速等诸多优点。例如传动过程中，主动部分和从动部分是有气隙隔开的，这样振动就不会相互影响。消除传递过程中振动的存在，不仅仅提高了传递效率，节省能源，而且提高设备的使用寿命。气隙的存在，使得安装过程中回避较高的对中性，降低安装精度也可满足使用，降低了安装成本，节约安装时间，提高安装效率。

永磁涡流联轴器的原理是，导体盘切割由永磁体产生的磁场，产生涡电流，涡电流所产生的反感磁场，与原磁场相互作用，产生力的作用。在旋转状态中，产生转矩的效果；在直线状态中，产生沿运动方向力的效果。由于有涡电流的存在，涡流损耗就存在。较小的转速差会有较小的涡流损耗。以尽量小的转速差取得最大的转矩，和一定的永磁体体积得到最大的磁感应强度，在这里是需要的。永磁涡流联轴器的核心部件是永磁体和导体。由于其内部结构复杂，并且传动中有较大的转速，随着应用的广泛，以简单的结构实现动平衡的问题凸显。在产生转矩的同时，导磁盘与永磁体所产生的巨大的轴向力也是急需消除的。

现阶段的软启动联轴器，由于启动的过程不能兼顾软启动和过载保护的功能，存在改进的地方。并且内部结构过于复杂，可以通过新型结构进行简化。对称结构中永磁体的联动，存在响应慢或者摩擦力较大等多种缺点。联轴器中的磁体形式过于单一，永磁体的形状尺寸需要改进，以较小体积的永磁体传递较大的转矩，取得成本上的优势。

实用新型内容

本实用型的目的是为了克服上述技术的不足，提供结构简单的永磁联轴器，同时实现软启动和过载保护的功能。

此联轴器包括两大部分，导体盘转子和永磁体转子。导体盘转子为主动端，与电机轴相连接。永磁体转子为从动端，与负载轴相连接。两者的连接都使用胀套法兰结构，实现快装快拆功能。导体盘切割永磁体所产生的磁感线，产生涡电流，形成反感磁场，与原磁场相互作用，产生转矩的效果。其中导体盘转子在外部，永磁体转子在内部；气隙的调整通过永磁体转子中两永磁体载体的轴向距离变化实现。

导体盘转子为主动端。通过导磁性能较好的低碳钢为载体，把导电性能较好的环状铜盘通过螺钉连接在上面；由于左右两侧，整体结构是圆柱形笼状，低碳钢盘为左右两底面，铜盘附在内部；左右两低碳钢盘通过连接板连接，由螺栓和螺母固定。和电机轴相连接的法兰通过螺钉连接低碳钢盘，并且由胀套把法兰紧固在电机轴上。

永磁体转子为从动端，永磁体为激励源，两个永磁体载体盘的轴向移动实现调整气隙的功能。负载轴通过胀套紧固法兰盘而连接从动端。由于永磁体转子的重量较大，悬伸长度较长，法兰盘通过螺栓螺母与永磁体转子的中心轴相连接。永磁体为梯形体状，通过镶嵌在开孔永磁体载体中固定位置，其中永磁体载体开孔的大小与数量跟永磁体相同，圆周均匀排布；为了永磁体的磁路循环，和联轴器的结构强度，在每块永磁体载体的背面附上一载体衬板，其材料为低碳钢，载体衬板上焊接两个开槽的条状钢板，作为连杆连接两板的受力部位，并通过滑块增大受力面积。连杆为长方形，两端打孔，通过六角轴肩螺栓连接载体衬板。连杆中间打孔，通过轴肩螺栓固定在固定块上。固定块四角打有四个孔，来安装四根导向轴，并用顶紧螺钉紧固，导向轴穿过永磁体载体，使其运动平稳。固定块固定在中心轴上，轴向有螺钉紧固在中心轴上的端盖定位，径向通过两个键定位。其中一个载体衬板装有上下离心臂，通过销轴连接，销轴上装有卷簧，使离心臂在启动时回位。