用於皮帶傳動的永磁偶合器的製作方法

2023-09-10 22:17:40

專利名稱：用於皮帶傳動的永磁偶合器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種永磁偶合器，具體涉及一種用於皮帶傳動的永磁偶合器裝置。
背景技術：
傳統皮帶傳動主要由電機、皮帶和負載組成,在電機的輸出端和負載的輸入端各安裝有皮帶輪，通過皮帶和皮帶輪的聯接使電機的輸出傳遞給負載。皮帶傳動具有以下特點:1)結構簡單，適用於兩軸中心距較大的傳動場合；2)傳動平穩無噪聲，能緩衝、吸振；3)過載時皮帶將會在帶輪上打滑，可防止薄弱零部件損壞，起到保護作用，所以得到廣泛的運用。但是，傳統皮帶聯接傳動也存在著較多的問題，主要體現在以下方面:—、傳統電機採用硬啟動方式，啟動時的大電流對電網衝擊較大，影響電網供電質量；傷害電機絕緣，降低電機壽命；在電機定子線圈和轉子鼠籠條上產生很大的衝擊力，會造成電機緊死，線圈變形，鼠籠條斷裂等故障。二、電機在啟動時，皮帶所受張力突然加大，縮短了皮帶的使用壽命。三、電機與負載間是通常的機械連接，故負載的振動會被傳遞到電機上，影響電機使用壽命。四、電機功率利用率低，為確保可以應對不同工況，電機選型時往往大於實際所需功率，而工作時電機又常處於輕載狀態，電機的恆扭矩運行勢必造成電能浪費。上述問題限制了皮帶傳動在要求較高場合的應用。磁力偶合器在皮帶傳動中的應用，則可以較好地解決上述問題。中國發明專利申請CN201110210707.1公開了一種帶有皮帶輪的磁力偶合器，包括輸入組件和輸出組件，輸出組件通過軸承支承在輸入組件上，輸入組件包括電機軸套和連接在電機軸套上的銅轉子，輸出組件包括磁轉子、軸套和皮帶輪，軸承安裝在輸入組件的電機軸套和輸出組件的軸套之間。在這種結構中，銅轉子作為輸入組件與電機相連接，皮帶輪作為輸出組件與磁轉子相連接，使整個結構的剛性較差，傳動時在皮帶的拉力作用下，結構變形較大，影響傳動效率和使用壽命。中國發明專利申請CN201110161199.2公開了一種皮帶式磁滯偶合器，包括輸出軸、設置在輸出軸上的散熱外殼和設置在散熱外殼內的永磁碟，散熱外殼的一端設置有皮帶輪，皮帶輪通過皮帶與驅動源連接，且驅動源通過皮帶及皮帶輪驅動散熱外殼旋轉；散熱外殼的另一端內壁設置有磁鋼；永磁碟設置在散熱外殼內腔輸出軸上，且永磁碟與磁鋼對應安裝，兩者之間設置有調節螺母，通過調節螺母調整永磁碟與磁鋼之間的距離以改變磁場感應強度。輸出軸設置在散熱外殼中部，輸出軸的內端與永磁碟固定連接為一體，輸出軸的外端連接減速機及輸出法蘭。但是，這種結構適用於負載側的皮帶輪，不適合安裝在電機側的皮帶輪上，並不能很好地克服電機啟動時所產生的衝擊。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種結構緊湊、剛性好的用於皮帶傳動的永磁偶合器，可提供軟啟動特性，可驅動較高的啟動慣量，能承受周期性負載堵轉(滑差)，提高皮帶的使用壽命和提高電機功率利用率。為了解決上述技術問題，本實用新型採用如下技術方案:一種用於皮帶傳動的永磁偶合器，包括導體轉子、永磁轉子、皮帶輪、輸入軸套和輸出軸承座，所述永磁轉子固定在輸入軸套的外圓柱面上，所述皮帶輪固定在輸出軸承座的外圓柱面，所述輸出軸承座與導體轉子固定連接，輸出軸承座通過軸承支承在輸入軸套的外圓柱面上。優選地，所述輸入軸套的一端設有軸套法蘭，所述永磁轉子套在輸入軸套的外圓柱面上，並通過螺釘與軸套法蘭固定連接。進一步地，所述輸入軸套的內孔為錐形孔。進一步地，所述輸入軸套的另一端固定有軸承壓板和圓螺母，所述圓螺母的一部分插入輸入軸套的內孔中。進一步地，所述軸承壓板通過螺釘固定在輸入軸套的端面上，所述圓螺母上設有法蘭邊並通過緊固螺釘固定在軸承壓板上。進一步地，所述緊固螺釘上套有單耳止動墊片。優選地，所述導體轉子包括左、右兩個導體盤，所述永磁轉子位於左、右兩個導體盤之間，永磁轉子的兩側各設有磁極與左、右兩個導體盤相對。進一步地，所述左、右兩個導體盤各包括一個外碟片和一個內碟片，內碟片通過螺釘固定在外碟片上。進一步地，所述輸出軸承座的一端設有連接法蘭，所述連接法蘭通過螺釘與右導體盤的外碟片固定連接。進一步地，所述左、右兩個導體盤之間設有多個氣隙套管，連接螺釘穿過所述氣隙套管將左、右兩個導體盤連接在一起。與現有技術相比，本實用新型所採用的技術方案具有以下優點:(I)有軟啟動功能:安裝本實用新型永磁偶合器的電機啟動時，永磁轉子和導體轉子之間有明顯滑差，在電機轉速從O升到最大值時，該滑差逐漸在幾秒之內減至最小。可有效減少對動力傳動系統的衝擊，同時對外圍設備也起到保護作用。(2)可驅動啟動轉矩較高的設備:採用本實用新型方案後，在選擇電機時可最大限度地選擇較小啟動轉矩的電機，極大地節省採購成本。( 3 )減少傳動皮帶磨損:由於本實用新型採用的是軟啟動方式，故在電機啟動時使皮帶所受張力減小，有效延長了皮帶的使用壽命。(4)更好的減振性能:本實用新型是通過磁場效應傳遞力矩，是一種無機械接觸的聯接方式，使負載端的振動得到有效隔離，延長了電機的使用壽命。(5)能承受周期性負載堵轉:當負載突然堵轉甚至卡死時，負載軸減慢轉速甚至停轉，此時電機軸仍可按原有的轉速繼續旋轉，這樣就可以有效地保護電機系統，避免因瞬間內部電流過大而燒壞。(6)提高電機功率利用率:採用本實用新型後,將使電機輸出功率根據現場實際工況合理匹配輸出，輸出扭矩隨負載的工況而改變，從而節約電能，提高電機功率合理利用率。(7)本實用新型採用永磁轉子與電機相連接、而導體轉子與輸出帶輪相連接的方式，使永磁偶合器的結構更加緊湊，軸向剛性好，能夠承受較大的負載。

圖1是本實用新型用於皮帶傳動的永磁偶合器的結構剖視圖。圖2是本實用新型用於皮帶傳動的永磁偶合器的結構分解示意圖。圖3是本實用新型中一種導體轉子的結構分解示意圖。圖4是本實用新型用於皮帶傳動的永磁偶合器的立體示意圖。圖5本實用新型在皮帶傳動中的一種應用實例示意圖。圖中:1、導體轉子 2、永磁轉子3、輸入軸套 4、輸出軸承座5a/5b、軸承6a/6b/6c/6d、螺釘 6e、緊固螺釘7、軸承壓板 8、皮帶輪9、圓螺母 10、單耳止動墊片11、外碟片12、內碟片13、內碟片14、外碟片15、連接螺釘 16、螺釘17、氣隙套管 18、螺釘19、螺母21、永磁體31、軸套法蘭 32、內孔41、連接法 蘭 81、帶輪法蘭91、法蘭邊 121/131、缺口100、電機200、本實用新型永磁偶合器 300、皮帶 400、負載裝置
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細說明，本領域技術人員由此可以更清楚地了解本實用新型的其他優點及功效。需要說明的是，說明書附圖所繪示的結構、比例、大小等，僅用以配合具體實施方式
，供本領域技術人員更清楚地了解本實用新型的構思，並非用以限制本實用新型的保護範圍。任何結構的修飾、比例關係的改變或大小的調整，在不影響本實用新型的功效及目的達成的情況下，均應仍落在本實用新型的保護範圍之內。為了便於描述，各部件的相對位置關係是根據說明書附圖的布圖方式來進行描述的，如:上、下、左、右等的位置關係是根據說明書附圖的布圖方向來確定的。如圖1、圖2所示，本實用新型是一種用於皮帶傳動的永磁偶合器，包括導體轉子
1、永磁轉子2、輸入軸套3、輸出軸承座4和皮帶輪8，在輸入軸套3的左端(靠近電機的一端)設有軸套法蘭31，永磁轉子2套在輸入軸套3的外圓柱面上，並通過螺釘6b與軸套法蘭31固定連接。輸出軸承座4的一端設有連接法蘭41，連接法蘭41通過螺釘6a與導體轉子I固定連接。皮帶輪8的左端設有帶輪法蘭81，皮帶輪8套在輸出軸承座4的外圓柱面上，並通過帶輪法蘭81、螺釘6c與輸出軸承座4固定連接。輸出軸承座4通過位於兩端的軸承5a、5b支承在輸入軸套3的外圓柱面上。輸入軸套3上設有與電機軸相連接的內孔32，該內孔32優選為錐形孔，錐形孔的優選錐度為1:10。在輸入軸套3的右端(遠離電機的一端)固定有軸承壓板7和圓螺母9，軸承壓板7通過螺釘6d固定在輸入軸套3的右端面上，用於壓緊軸承5b的內圈。所述圓螺母9的一部分插入輸入軸套的內孔32中，圓螺母9上設有法蘭邊91並通過緊固螺釘6e固定在軸承壓板7上，緊固螺釘6e上還可以套有單耳止動墊片10，以防止螺釘鬆動。當電機軸插入輸入軸套的內孔32中時，圓螺母9可以與電機軸端部的螺紋相配合，將本實用新型的永磁偶合器固定在電機軸上。在本實用新型的一種優選實施例中，導體轉子I包括左、右兩個導體盤，永磁轉子2位於左、右兩個導體盤之間，永磁轉子2上鑲嵌有多塊永磁體21，沿圓周方向永磁體按N、S極性交錯排列，永磁體21兩側的磁極分別與左、右兩個導體盤相對。進一步地，如圖3所示，左導體盤由一個外碟片11和一個內碟片12構成，內碟片12通過螺釘16固定在外碟片11上；右導體盤由一個外碟片14和一個內碟片13構成，內碟片13通過螺釘18固定在外碟片14上。外碟片11、14可以由鋼材料製成，而內碟片12、13可以由銅或鋁材料製成。在左、右兩個導體盤之間還設有多個氣隙套管17，連接螺釘15穿過所述氣隙套管17將左、右兩個導體盤連接在一起，由螺母19緊固。氣隙套管17用於使左、右兩個導體盤之間保持合適的距離，從而使永磁轉子2與左、右兩個導體盤之間保持合適的氣隙。所述外碟片11、14和內碟片12、13可以採用相同直徑的圓盤，但在內碟片12、13的邊緣最好設有容置氣隙套管17的缺口 121、131，從而使氣隙套管17的兩端直接頂在外碟片11、14的內側面上。在圖1中，所述輸出軸承座4端部的連接法蘭41通過螺釘6a與右導體盤的外碟片固定連接。如圖5所示，用於皮帶傳動時，本實用新型的永磁偶合器200安裝在電機100的輸出軸上，本實用新型中的皮帶輪與負載裝置400上的皮帶輪之間通過皮帶300相連接，從而實現傳動，並具有軟啟動特性，大大降低傳動時的機械和電氣衝擊，提高電機功率的利用率。本實用新型不僅具有傳統皮帶傳動結構簡單、傳動平穩、過載打滑、易於安裝等優點，而且兼具永磁偶合器的軟啟動、防止堵轉、減小振動、節約能源等優點，可廣泛地應用於對帶傳動要求較高的場合。當然，以上僅是本實用新型的具體應用範例，對本實用新型的保護範圍不構成任何限制。除上述實施例外，本實用新型還可以有其它實施方式。凡採用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本實用新型所要求保護的範圍之內。
權利要求1.一種用於皮帶傳動的永磁偶合器，包括導體轉子(I)、永磁轉子(2)、皮帶輪(8)、輸入軸套(3)和輸出軸承座(4)，其特徵是，所述永磁轉子(2)固定在輸入軸套(3)的外圓柱面上，所述皮帶輪(8)固定在輸出軸承座(4)的外圓柱面，所述輸出軸承座(4)與導體轉子Cl)固定連接，輸出軸承座(4)通過軸承(5a，5b)支承在輸入軸套(3)的外圓柱面上。
2.根據權利要求1所述的永磁偶合器，其特徵是，所述輸入軸套(3)的一端設有軸套法蘭(31)，所述永磁轉子(2)套在輸入軸套(3)的外圓柱面上，並通過螺釘與軸套法蘭(31)固定連接。
3.根據權利要求2所述的永磁偶合器，其特徵是，所述輸入軸套的內孔(32)為錐形孔。
4.根據權利要求3所述的永磁偶合器，其特徵是，所述輸入軸套(3)的另一端固定有軸承壓板(7)和圓螺母(9)，所述圓螺母(9)的一部分插入輸入軸套的內孔(32)中。
5.根據權利要求4所述的永磁偶合器，其特徵是，所述軸承壓板(7)通過螺釘固定在輸入軸套(3)的端面上，所述圓螺母(9)上設有法蘭邊(91)並通過緊固螺釘(6e)固定在軸承壓板(7)上。
6.根據權利要求5所述的永磁偶合器，其特徵是，所述緊固螺釘(6e)上套有單耳止動墊片(10)。
7.根據權利要求1所述的永磁偶合器，其特徵是，所述導體轉子(I)包括左、右兩個導體盤，所述永磁轉子(2)位於左、右兩個導體盤之間，永磁轉子(2)的兩側各設有磁極與左、右兩個導體盤相對。
8.根據權利要求7所述的永磁偶合器，其特徵是，所述左、右兩個導體盤各包括一個外碟片和一個內碟片，內碟片通過螺釘固定在外碟片上。
9.根據權利要求8所述的永磁偶合器，其特徵是，所述輸出軸承座(4)的一端設有連接法蘭(41)，所述連接法蘭(41)通過螺釘與右導體盤的外碟片固定連接。
10.根據權利要求8所述的永磁偶合器，其特徵是，所述左、右兩個導體盤之間設有多個氣隙套管(17)，連接螺釘(15)穿過所述氣隙套管(17)將左、右兩個導體盤連接在一起。
專利摘要本實用新型公開了一種用於皮帶傳動的永磁偶合器，包括導體轉子、永磁轉子、皮帶輪、輸入軸套和輸出軸承座，所述永磁轉子固定在輸入軸套的外圓柱面上，所述皮帶輪固定在輸出軸承座的外圓柱面，所述輸出軸承座與導體轉子固定連接，輸出軸承座通過軸承支承在輸入軸套的外圓柱面上。本實用新型具有軟啟動功能和更好的減振性能，能提高電機功率利用率，結構更加緊湊，軸向剛性好，能夠承受較大的負載。
文檔編號H02K49/10GK203009764SQ201220653219
公開日2013年6月19日 申請日期2012年11月30日 優先權日2012年11月30日
發明者黃曉兵, 杜毅 申請人:上海曜中能源科技有限公司