[发明专利]一种轴向充磁复合式磁液耦合器

说明书

本发明涉及一种轴向充磁复合式磁液耦合器。该复合式磁液耦合器包括主动轴、外壳、铜转子、永磁体、铝盘、涡轮、泵轮、叶片、从动轴。主动轴通过外壳与泵轮固接，铜转子与外壳固接；涡轮与从动轴固接，铝盘与涡轮固接，永磁体与铝盘固接；当电机带动主动轴转动时，泵轮将耦合器腔内液体搅动，在离心力的作用下，液流高速冲向涡轮的叶片，推动涡轮旋转做功；与此同时，铜转子随外壳转动，铜转子切割磁力线产生感应涡电流，形成磁力作用，带动从动轴转动；在液力和磁力的综合作用下，实现主动轴与从动轴之间的扭矩柔性传递。该复合式磁液耦合器轴向充磁，径向相对尺寸较小、动态响应快，具有减缓起动冲击和过载保护等功能，安装使用方便。

技术领域

本发明涉及一种耦合器，尤其涉及一种轴向充磁复合式磁液耦合器。

背景技术

当在复杂工况传递大功率负载时，为有效保护电机和工作机，改善电机的起动性能，降低电机和工作机故障率，延长整机的使用寿命。在电机与工作机通常通过柔性传动装置来连接，以此来消除冲击和振动，在超载时保护电机和工作机不受损害，降低维护成本。

目前常用的柔性传动装置有液力耦合器和磁力耦合器。对于大功率液力耦合器，体积大而且传动效率低，动态响应慢；同样对于大功率磁力耦合器，体积也较大，但是动态响应较快。申请号为201610683067.9的专利提出了一种磁液混合式耦合器，能实现减缓启动冲击和隔离扭振、过载保护、负载延时缓慢启动等功能的柔性传动装置。由于永磁体沿涡轮外壳径向排布，使得该耦合器径向尺寸较大，给安装使用带来不便。

发明内容

本发明的目的是提供一种轴向充磁，径向相对尺寸较小，能实现减缓启动冲击和隔离扭振、过载保护、负载延时缓慢起动等功能的柔性传动装置。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：设计了一种复合式磁液耦合器，该耦合器由主动轴、外壳、铜转子、永磁体、铝盘、涡轮、泵轮、叶片、从动轴、电机、工作机。电机与主动轴固接，主动轴与外壳固接，外壳与泵轮固接；从动轴与涡轮固接，铝盘与涡轮固接，在铝盘轴向端面均匀布置永磁体，沿涡轮径向布置叶片；当电机带动主动轴转动时，泵轮将充填在耦合器腔内的液体搅动，液体在离心力的作用下，从腔内半径较小的流道进口处被加速，并抛向半径较大的流道口处，从而液体的动量加大，在泵轮出口处液流以较高的速度和压强冲向涡轮叶片，释放液体动能推动涡轮旋转做功，实现涡轮将液体动能转化为机械能；当液体的动能减小后，在其后的液体推动下由涡轮流出而进入泵轮，再开始新的能量转化；与此同时，电机与主动轴固接，铜转子与外壳固接，主动轴带动外壳和铜转子转动，铜转子切割永磁体的磁力线，在铜转子中产生感应涡电流，感应涡电流的磁场与永磁体的磁场产生相互作用力，带动涡轮转动，由于涡轮与从动轴固接，从而带动从动轴，实现了主动轴与从动轴之间的扭矩的传递。如此周而复始，主动轴与从动轴在没有直接机械连接的情况下，在液力和磁力的综合作用下，实现电机与工作机之间的扭矩传递。

本发明的有益效果是：该复合式磁液耦合器综合利用液力和磁力传递动力，径向相对尺寸较小、结构紧凑、动态响应快，具有减缓起动冲击和隔离扭振、过载保护和负载延时缓慢起动等功能，安装使用方便。

附图说明

图1为本发明的轴向充磁复合式磁液耦合器工作原理图。

图2为本发明的永磁体在铝盘中的布置示意图。

其中：1.主动轴；2.外壳；3.铜转子；4.永磁体；5.铝盘；6.涡轮；7.泵轮；8.叶片；9.从动轴；10.电机；11.工作机。

具体实施方式