專利名稱：新型磁力離合器的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明是屬于離合器領域的一種新型磁力離合器。
二背景技術(shù)：
在機械領域中，離合器是一個重要的機械部件，它主要是起到使機械系 統(tǒng)與動力系統(tǒng)按要求及時的結(jié)合與分離的作用。
傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的離合器的種類很多，但主要有牙嵌離合器、摩擦離合器、離 心式離合器、超越離合器、電磁離合器、安全離合器等幾類(參見一般機械 設計手冊)，這些離合器的一個共同特點就是動力傳遞的元件間均是采用接 觸形式的，除牙嵌式離合器以外，其它離合器一般最后都是通過摩擦元件來 完成動力的傳遞工作的，所以這些離合器所存在的一個共同問題就是摩擦元 件的機械磨損問題。正是由于這些原因的存在，使得這些離合器在應用范圍 上受到了一定的限制。所以，設計一種非接觸型的離合器從效果上說，應當 是比較積極的。 '
三
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種非接觸型的采用永久磁鐵作為傳遞動力的基本 元件的適用范圍相對較廣、結(jié)構(gòu)比較簡單、對大型動力機械也較適用的新型 磁力離合器的原理性技術(shù)方案。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的機構(gòu)中具有輸入軸l，其特征在于在輸入軸l上 制有或固定裝有與輸入軸l同軸的沿徑向制有多個滑槽的圓盤，在各滑槽 中，分別活動裝有形狀及尺寸與滑槽對應的滑塊6，在各滑塊6中，沿輸入軸
1的軸向固定裝有其磁場軸線方向與輸入軸1的軸向相同的動磁鐵5，在輸入 軸1上，通過軸承11同軸裝有其上制有輸出接口的階梯圓盤形輸出盤12，在 輸出盤12的與裝在輸入軸1上的動磁鐵5的沿滑槽外端極限位置對應的位置處 的平面處，分別對應固定裝有其磁場軸線的方向與動磁鐵5軸線方向平行的 外端平面與動磁鐵5外端平面對應并保持一定間隔的且對應面處的磁場極性 與動磁鐵5相同的定磁鐵7。
動磁鐵5與定磁鐵7的形狀可以是圓柱形或圓柱端部倒角形或階梯圓柱形或矩形或階梯矩形，滑槽可制成T形槽或J形槽，滑塊6可制成T形滑塊或J形滑 塊。。
由定磁鐵7與動磁鐵5組成的磁鐵組可制成相對于輸入軸1對稱分布的結(jié) 構(gòu)，這時，可將另一側(cè)的定磁鐵及定磁鐵外套安裝在一個中通過軸承與輸出 軸1做同軸聯(lián)接上部與輸出盤12做固定聯(lián)接的圓盤形接盤2上。
在輸入軸l上可安裝多組對稱的磁鐵組。
可將動磁鐵5沿徑向分別固定在特定的工作位置上，將輸入軸l上安裝動 磁鐵5的圓盤制成通過滑鍵與輸入軸1聯(lián)結(jié)并通過液壓或氣壓沿輸入軸1的軸 向運動的的結(jié)構(gòu)。
可以采用多個磁鐵組組合工作的機構(gòu)，這時，分別裝有動、定磁鐵的盤 狀機構(gòu)的組合及驅(qū)動方式可以借用標準的多片式摩擦離合器的機構(gòu)中各摩擦 片的組合及驅(qū)動方式。
具體工作時，例如當將新型磁力離合器用于大型機械設備時，可將新型 磁力離合器的輸入端與電動機聯(lián)接，將其輸出端與機械設備聯(lián)接，這樣一 來，當電動機啟動時，由于在一定的時間內(nèi)轉(zhuǎn)速是比較低的，所以這時機構(gòu) 中的動磁鐵5在機構(gòu)作用下產(chǎn)生的離心力是相對較小的，因此不足以起到帶 動定磁鐵7—起轉(zhuǎn)動的目的，所以這時機械設備是處于一個相對靜止的狀 態(tài)，而電動機確可以在接近零負載的狀態(tài)下逐步起動，當電動機的轉(zhuǎn)速達到 一定程度時，由于定磁鐵7與動磁鐵5是同極相對的，所以在離心力的作用 下，當動磁鐵5沿徑向接近動磁鐵7時，二者間必然要產(chǎn)生一個相互排斥的作 用，由于這時動磁鐵5是繞軸線轉(zhuǎn)動的，所以，在相互位置的約束條件下， 定磁鐵7極其所在系統(tǒng)也會開始隨之產(chǎn)生轉(zhuǎn)動趨勢，這時，輸出盤12開始對 機械設備產(chǎn)生一個逐步加大的工作扭矩，因此，這個逐步加強的工作扭矩開 始克服機械設備本身相關部件的慣性質(zhì)量使設備平穩(wěn)的完成起步的工作，當 電動機達到額定工作轉(zhuǎn)速時，機械設備也就進入了正常的工作狀態(tài)了。當機 械設備在工作過程中遇到負載的突然增大或卡滯現(xiàn)象時，由于動磁鐵5在給 定轉(zhuǎn)速的條件下其能夠傳遞的最大扭矩是根據(jù)設計要求決定的，所以在超載 情況下，新型磁力離合器就會產(chǎn)生打滑現(xiàn)象，所以就有效的保護了電動機及 設備的安全。從這個意義上看，新型磁力離合器是可以完成通常所說的大型 機械設備的軟啟動工作的。另外，由于本發(fā)明適用范圍相對較廣，且結(jié)構(gòu)比較簡單，制造成本相對 較低，而且設計的靈活性比較強，例如將新型磁力離合器用于大型機械設 備的軟啟動工作及汽車離合器時均可以有效的起到節(jié)能的效果，所以，預計 實施后可以產(chǎn)生積極的效果。
四

本發(fā)明有2個附圖，圖1是新型磁力離合器的基本原理示意圖，圖2是 圖l的A—A剖視圖。各圖中1、輸入軸；2、接盤；3、螺栓；4、壓緊螺 母-,5、動磁鐵；6、滑塊；7、定磁鐵；8、擋圈；9、定磁鐵外套；10、螺 母；11、軸承；12、輸出盤。
五具體實施例方式
下面，結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明提出的技術(shù)方案作進一步的說明 在圖1與圖2中可以看到，機構(gòu)中具有輸入軸l，其特征在于在輸入 軸l上制有或固定裝有與輸入軸l同軸的沿徑向制有多個滑槽的圓盤，在各滑 槽中，分別活動裝有形狀及尺寸與滑槽對應的滑塊6，在各滑塊6中，沿輸入 軸1的軸向固定裝有其磁場軸線方向與輸入軸1的軸向相同的動磁鐵5，在輸 入軸l上，通過軸承11同軸裝有其上制有輸出接口的階梯圓盤形輸出盤12， 在輸出盤12的與裝在輸入軸1上的動磁鐵5的沿滑槽外端極限位置對應的位置 處的平面處，分別對應固定裝有其磁場軸線的方向與動磁鐵5軸線方向平行 的外端平面與動磁鐵5外端平面對應并保持一定間隔的且對應面處的磁場極 性與動磁鐵5相同的定,磁鐵7?？梢钥闯?，機構(gòu)的基本工作原理是依靠動磁鐵 5在離心力的作用下沿徑向運動并接近定磁鐵，由于兩磁鐵間是同極相對 的，所以就會產(chǎn)生排斥力，當這種合排斥力達到一定程度后，就可以達到帶 動機械設備的目的了。
動磁鐵5與定磁鐵7的形狀可以是圓柱形或圓柱端部倒角形或階梯圓柱形 或矩形或階梯矩形，滑槽可制成T形槽或J形槽，滑塊6可制成T形滑塊或J形滑 塊。具體設計時磁鐵的形狀可以根據(jù)具體的要求靈活的選擇，其它形狀的磁 鐵也是可以選擇的。 一般情況下，滑槽制成T形槽比較好，因為這樣就可以 采用標準刀具加工了。為了簡化制造工藝，滑槽也可制成J形槽，但由于J形 槽的底端比T形槽少一個凹進的邊，所以制造相對簡單一些，但定位功能稍 微差一些。采用上述結(jié)構(gòu)的目的是防止滑塊6從滑槽中沿軸向脫出。由定磁鐵7與動磁鐵5組成的磁鐵組可制成相對于輸入軸1對稱分布的結(jié) 構(gòu)，這時，可將另一側(cè)的定磁鐵及定磁鐵外套安裝在一個中通過軸承與輸出 軸1做同軸聯(lián)接上部與輸出盤12做固定聯(lián)接的圓盤形接盤2上。當定磁鐵7的 形狀成階梯圓柱形時，也可將其固定安裝在一個外形成圓柱形的通過擋圈8 固定在輸出盤12對應平面上制有的孔中的定磁鐵外套9中，動磁鐵也可以通 過壓緊螺母4固定在滑塊6中對應制有的孔中。具體設計時，對于動、定磁鐵 外套的選擇時， 一般情況下可考慮讓每一個磁鐵的磁力線都能單獨的形成自 己的回路，因為這樣做容易形成合力。所以，在輸出盤12及輸入軸1上的圓 盤采用材料的磁導率不同時，可以根據(jù)不同的情況結(jié)合試驗來決定具體的設 計方案， 一般情況下，二者均可采用奧氏體不銹鋼材料制成，這樣，其制造 的成本相對較低。
一般情況下，可考慮采用在磁鐵的外圍加一個由奧氏體不銹鋼材料制成 的外套，也可考慮在磁鐵的周圍加雙層或多層的外套，并利用磁軛使磁力線 形成回路。必要時，也可考慮讓各磁鐵間形成一個組合回路，但是，由于一 般情況下磁路的計算比較復雜，所以，具體設計時應考慮采用試驗與經(jīng)典的 設計方法相結(jié)合的設計方法。當離心式磁力離合器的工作直徑較大時，也可 考慮使定磁鐵的數(shù)量多于動磁鐵數(shù)量的方案。
另外，當滑槽采用T形槽時，由于一般情況下機構(gòu)中的各T形槽的下端都 會制有一個直徑與T形塊直徑對應的孔，所以，工作時T形塊很容易從孔中掉 出，所以，可以采用在孔中裝一個螺栓3，并用螺母10固定在孔中的方法， 來避免T形塊掉出?？梢钥闯?，將離心式磁力離合器的驅(qū)動單元設計成對稱 結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是一方面可以在機構(gòu)的工作半徑不變的情況下增加機構(gòu)的扭矩容 量，另一方面，由于其對稱性的特點，可以有效的抵消機構(gòu)產(chǎn)生的軸向推 力。
在輸入軸l上可安裝多組對稱的磁鐵組，這樣做的目的是可以有效的減 小本發(fā)明直徑方向上的尺寸，這一點對于大型的新型磁力離合器在設計上是 比較方便的。
可將動磁鐵5沿徑向分別固定在特定的工作位置上，將輸入軸l上安裝動 磁鐵5的圓盤制成通過滑鍵與輸入軸1聯(lián)結(jié)并通過液壓或氣壓沿輸入軸1的軸 向運動的的結(jié)構(gòu)。輸入軸1上的圓盤可制成相對于輸出盤12及接盤2左右對稱的結(jié)構(gòu)，并可制成多組。這種結(jié)構(gòu)實際上就是使動、定磁鐵分別固定在特定 的工作位置上，將輸入軸l上安裝磁鐵的圓盤制成通過滑鍵聯(lián)結(jié)的結(jié)構(gòu)，并
通過液壓或氣壓機構(gòu)來驅(qū)動圓盤，從而使輸入軸1與輸出盤12在動、定磁鐵 的作用下達到聯(lián)結(jié)的目的。 一般情況下這種機構(gòu)中的圓盤可制成左右對稱的
多組結(jié)構(gòu)，左右對稱的目的是抵消機構(gòu)在外力作用下產(chǎn)生的軸向力D
在其軸向力的作用不至于影響機構(gòu)的正常運轉(zhuǎn)的情況下，可以采用多個 磁鐵組組合工作的機構(gòu)，采用多組圓盤的目的是可以增加機構(gòu)的輸出扭矩。 采用這種結(jié)構(gòu)時，可以使用多組圓盤沿同一方向運動的機構(gòu)，這時，分別裝 有動、定磁鐵的盤狀機構(gòu)的組合及驅(qū)動方式可以借用標準的多片式摩擦離合 器的機構(gòu)中各摩擦片的組合及驅(qū)動方式。這樣做的目的是可以在一定程度上 簡化設計方案，這時，只需要將傳統(tǒng)的圓片式主、從動摩擦片用分別裝有 動、定磁鐵的圓盤來替換即可，其它結(jié)構(gòu)基本上可以套用標準結(jié)構(gòu)就行了。
由于這種傳遞扭矩的方式是通過液壓或氣壓來實現(xiàn)的，所以機構(gòu)啟動的 時間可以靈活的調(diào)節(jié)，在正常工作的狀態(tài)下其輸出扭矩也可以根據(jù)需要靈活 的調(diào)節(jié)，因此可起到變扭矩的作用。但這種結(jié)構(gòu)的制造工藝比較復雜，制造 成本相對也比較高。
權(quán)利要求
1、 一種新型磁力離合器，具有輸入軸(1)，其特征在于在輸入軸 (1)上制有或固定裝有與輸入軸(1)同軸的沿徑向制有多個滑槽的圓盤，在各滑槽中，分別活動裝有形狀及尺寸與滑槽對應的滑塊(6)，在各滑塊 (6)中，沿輸入軸(1)的軸向固定裝有其磁場軸線方向與輸入軸(1)的軸向相同的動磁鐵(5)，在輸入軸(1)上，通過軸承(11)同軸裝有其上 制有輸出接口的階梯圓盤形輸出盤(12)，在輸出盤(12)的與裝在輸入軸 (1)上的動磁鐵(5)的沿滑槽外端極限位置對應的位置處的平面處，分別 對應固定裝有其磁場軸線的方向與動磁鐵(5)軸線方向平行的外端平面與 動磁鐵(5)外端平面對應并保持一定間隔的且對應面處的磁場極性與動磁 鐵(5)相同的定磁鐵(7)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的新型磁力離合器，其特征在于動磁鐵(5) 與定磁鐵(7)的形狀可以是圓柱形或圓柱端部倒角形或階梯圓柱形或矩形 或階梯矩形，滑槽可制成T形槽或J形槽，滑塊(6)可制成T形滑塊或J形滑 塊。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的新型磁力離合器，其特征在于由定磁鐵( 7)與動磁鐵(5)組成的磁鐵組可制成相對于輸入軸(1)對稱分布的結(jié) 構(gòu)，這時，可將另一側(cè)的定磁鐵及定磁鐵外套安裝在一個中通過軸承與輸出 軸(1)做同軸聯(lián)接上部與輸出盤(12)做固定聯(lián)接的圓盤形接盤(2)上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的新型磁力離合器，其特征在于在輸入軸( 1)上可安裝多組對稱的磁鐵組。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的新型磁力離合器，其特征在于可將動磁鐵 (5)沿徑向分別固定在特定的工作位置上，將輸入軸(1)上安裝動磁鐵 (5)的圓盤制成通過滑鍵與輸入軸(1)聯(lián)結(jié)并通過液壓或氣壓沿輸入軸 (1)的軸向運動的的結(jié)構(gòu)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的新型磁力離合器，其特征在于可以采用多個 磁鐵組組合工作的機構(gòu)，這時，分別裝有動、定磁鐵的盤狀機構(gòu)的組合及驅(qū) 動方式可以借用標準的多片式摩擦離合器的機構(gòu)中各摩擦片的組合及驅(qū)動方 式。
全文摘要
本發(fā)明是屬于離心式離合器領域的一種新型磁力離合器，機構(gòu)中具有輸入軸1，其特征在于在輸入軸1上制有或固定裝有與輸入軸1同軸的沿徑向制有多個T形槽的圓盤，在各T形槽中，分別活動裝有形狀及尺寸與T形槽對應的T形塊6，在各T形塊6中，沿輸入軸1的軸向固定裝有其磁場軸線方向與輸入軸1的軸向相同的動磁鐵5，在輸入軸1上，通過軸承11同軸裝有其上制有輸出接口的階梯圓盤形輸出盤12，在輸出盤12的與裝在輸入軸1上的動磁鐵5的沿T形槽外端極限位置對應的位置處的平面處，分別對應固定裝有其磁場軸線的方向與動磁鐵5軸線方向平行的外端平面與動磁鐵5外端平面對應并保持一定間隔的且對應面處的磁場極性與動磁鐵5相同的定磁鐵7。
文檔編號H02K49/00GK101312321SQ20071001562
公開日2008年11月26日 申請日期2007年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月23日
發(fā)明者陳伯恒 申請人:陳伯恒