專利名稱：智能保護(hù)型筒式磁耦聯(lián)軸器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電機(jī)聯(lián)軸器的裝置，特別涉及一種智能保護(hù)型筒式磁耦聯(lián)軸器，尤其適用于電機(jī)頻繁起動(dòng)及負(fù)載變載頻繁、過載惡劣的工況下電機(jī)與負(fù)載的聯(lián)接。
背景技術(shù)：
聯(lián)軸器是機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力傳輸過程中經(jīng)常使用的部件，廣泛應(yīng)用于石油化工、動(dòng)力工業(yè)、采礦和船舶、航空航天、鋼鐵工業(yè)、造紙等行業(yè)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，聯(lián)軸器應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，技術(shù)也在不斷發(fā)展，新產(chǎn)品新技術(shù)層出不窮。聯(lián)軸器的類型較多，通常根據(jù)有無補(bǔ)償相對位移的能力，即能否在發(fā)生相對位移的條件下保持聯(lián)接的功能，劃分為剛性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器。剛性聯(lián)軸器具有結(jié)構(gòu)簡單、傳遞效率高的優(yōu)點(diǎn)。但也有不能過載保護(hù)、不能緩沖減震、無法補(bǔ)償兩軸相對位移及提供軟啟動(dòng)功能的缺點(diǎn)。目前工業(yè)上廣泛應(yīng)用的撓性聯(lián)軸器包括無彈性元件的撓性聯(lián)軸器和有彈性元件的撓性聯(lián)軸器，前者緩沖減震能力差，后者的傳遞效率則較低。撓性聯(lián)軸器屬于接觸式聯(lián)軸器，對中安裝誤差小且很難保證，往往由于對中安裝問題導(dǎo)致振動(dòng)并縮短密封件和軸承的壽命，使設(shè)備溫度升高、傳遞效率降低。雖然部分撓性聯(lián)軸器允許在較大的對中誤差條件下運(yùn)行，但卻會(huì)在電機(jī)和負(fù)載軸上產(chǎn)生周期性附加載荷，沒有從根本上解決問題。另外重載機(jī)械設(shè)備必須具有“軟啟動(dòng)和過載保護(hù)”的工作能力，以避免對設(shè)備造成很大的損害和易發(fā)生人身事故，同時(shí)減小對電網(wǎng)的沖擊?！败泦?dòng)”不僅能夠大幅度減輕傳動(dòng)系統(tǒng)本身所受到的啟動(dòng)沖擊，延長關(guān)鍵零部件的使用壽命，同時(shí)還能大大縮短電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流的沖擊時(shí)間，減小對電動(dòng)機(jī)的熱沖擊負(fù)荷及對電網(wǎng)的影響，從而節(jié)約電能并延長電動(dòng)機(jī)的工作壽命?！斑^載保護(hù)”不僅能夠保護(hù)電機(jī)而且有效延長負(fù)載設(shè)備壽命，是大型設(shè)備必須具有的。大部分撓性聯(lián)軸器無軟啟動(dòng)和過載保護(hù)功能。雖然個(gè)別撓性聯(lián)軸器能提供軟啟動(dòng)和過載保護(hù)功能但要求對中安裝誤差要小，否則直接影響動(dòng)力傳遞的效果甚至出現(xiàn)生產(chǎn)事故?，F(xiàn)有撓性聯(lián)軸器都不同時(shí)具備對中安裝誤差大、軟啟動(dòng)和過載保護(hù)三項(xiàng)功能。在實(shí)際中，系統(tǒng)運(yùn)行情況是復(fù)雜多變的，無論怎樣嚴(yán)格保證兩軸的對中，設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后都會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，從而加速磨損、縮短設(shè)備壽命。所以為了提高旋轉(zhuǎn)設(shè)備的可靠性，消除電機(jī)軸和負(fù)載軸之間聯(lián)軸器的剛性聯(lián)接，使得電機(jī)和負(fù)載之間振動(dòng)隔離、互不影響；容許更大的對中誤差，當(dāng)設(shè)備受到大沖擊、過載時(shí)保護(hù)設(shè)備；并能提供軟啟動(dòng)功能。是未來聯(lián)軸器發(fā)展的必然趨勢。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了解決剛性聯(lián)軸器不能過載保護(hù)、不能緩沖減震、無法補(bǔ)償兩軸相對位移及提供軟啟動(dòng)功能的缺點(diǎn)，和現(xiàn)有撓性聯(lián)軸器都不同時(shí)具備對中安裝誤差大、軟啟動(dòng)和過載保護(hù)三項(xiàng)功能的不足，本實(shí)用新型提供一種智能保護(hù)型筒式磁耦聯(lián)軸器，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對中安裝誤差大、軟啟動(dòng)和過載保護(hù)三項(xiàng)功能。[0008]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種智能保護(hù)型筒式磁耦聯(lián)軸器，由電機(jī)外轉(zhuǎn)子(I)、負(fù)載內(nèi)轉(zhuǎn)子(II)、轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)(III)三個(gè)部分組成，電機(jī)外轉(zhuǎn)子
(I)和負(fù)載內(nèi)轉(zhuǎn)子(II)是兩個(gè)獨(dú)立的沒有任何接觸的轉(zhuǎn)體，這兩個(gè)轉(zhuǎn)體之間徑向設(shè)有固定的空氣間隙，帶銅環(huán)的鋼制轉(zhuǎn)動(dòng)體-電機(jī)外轉(zhuǎn)子(I)稱為導(dǎo)磁體與電機(jī)輸出端連接，另一個(gè)帶永磁材料的招制轉(zhuǎn)動(dòng)體-負(fù)載內(nèi)轉(zhuǎn)子(II)稱為永磁體與負(fù)載輸入端連接，電機(jī)外轉(zhuǎn)子
(I)由電機(jī)軸脹套(I)、動(dòng)力連接套(2)、外旋轉(zhuǎn)盤(3)、外鋼環(huán)(4)和銅環(huán)(5)通過螺釘連接成的圓筒形整體，其中銅環(huán)(5)與外鋼環(huán)(4)為機(jī)械緊配合連接并以止口形式限制銅環(huán)(5)軸向移動(dòng)，銅環(huán)(5 )與外鋼環(huán)(4)組成感應(yīng)體，通過電機(jī)軸脹套(I)把電機(jī)軸(15 )、電機(jī)軸鍵條(16)與動(dòng)力連接套(2)連接作為電機(jī)動(dòng)力輸出用；負(fù)載內(nèi)轉(zhuǎn)子(II)由負(fù)載軸脹套(6)、負(fù)載連接套(7)、內(nèi)旋轉(zhuǎn)盤(8)、內(nèi)鋼環(huán)(9)和載磁環(huán)(10)、永磁鐵(11)組成，負(fù)載內(nèi)轉(zhuǎn)子(II)采用螺釘連接將載磁環(huán)(10)與內(nèi)旋轉(zhuǎn)盤(8)連為一體，采用螺釘連接將內(nèi)鋼環(huán)(9)與內(nèi)旋轉(zhuǎn)盤(8)連為一體，采用過渡配合將載磁環(huán)(10)和永磁鐵(11)連為一體組成載磁體，采用負(fù)載軸脹套(6)連接將負(fù)載連接套(7)與負(fù)載軸(17)、負(fù)載軸鍵條(18)連為一體，作為負(fù)載動(dòng)力輸入用，通過磁力耦合作用由負(fù)載軸(17)將電機(jī)的輸出扭矩?zé)o接觸地輸入給負(fù)載；轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)(III)由信號發(fā)生盤(12)、轉(zhuǎn)速傳感器(13)和信號處理器(14)組成，采用電源線連接，將轉(zhuǎn)速傳感器(13)和信號處理器(14)連為一體并由信號處理器(14)給電機(jī)電源一個(gè)輸出控制信號。本實(shí)用新型利用永磁渦流驅(qū)動(dòng)技術(shù)研發(fā)的一種創(chuàng)新節(jié)能產(chǎn)品，采用徑向氣隙大小固定的圓環(huán)式感應(yīng)裝置和軸向有效尺寸優(yōu)化結(jié)構(gòu)，利用感應(yīng)銅環(huán)與載磁環(huán)相對轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)磁體以徑向固定氣隙切割永磁體的磁力線產(chǎn)生磁感應(yīng)力，實(shí)現(xiàn)電機(jī)與負(fù)載之間無接觸的扭矩傳遞。通過轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)在負(fù)載過載時(shí)實(shí)現(xiàn)對電機(jī)和智能保護(hù)型筒式磁耦聯(lián)軸器的全自動(dòng)保護(hù)。本實(shí)用新型的有益效果是，本實(shí)用新型可將動(dòng)力無接觸傳遞給負(fù)載并具有保護(hù)電機(jī)的作用。本實(shí)用新型兼具了剛性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器的優(yōu)點(diǎn)，是一款無機(jī)械連接的軟啟動(dòng)設(shè)備。由于是通過磁場傳遞扭矩，以空氣間隙取代電機(jī)與負(fù)載之間的實(shí)體連接。因而將兩軸完全隔開，隔振，容許較大的對中誤差，安裝簡單，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)軟啟動(dòng)，消除了有害振動(dòng)，磨損和斷裂，傳遞效率高，延長了電機(jī)壽命并且避免了過載引起的危害。運(yùn)行可靠，免維護(hù)，傳遞效率高，節(jié)能30 60%。大大降低了系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用并延長了設(shè)備的使用壽命?？煽s小電機(jī)容量，消除“大馬拉小車”現(xiàn)象且符合國家的"節(jié)能減排"政策。是一個(gè)低碳環(huán)保、綠色節(jié)能產(chǎn)品。

圖I是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型外形圖。圖3是本實(shí)用新型電機(jī)外轉(zhuǎn)子(導(dǎo)磁體)結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實(shí)用新型負(fù)載內(nèi)轉(zhuǎn)子(永磁體)結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本實(shí)用新型轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本實(shí)用新型電機(jī)外轉(zhuǎn)子感應(yīng)體組件結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是本實(shí)用新型載磁體結(jié)構(gòu)示意圖。[0018]圖8是本實(shí)用新型組裝圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。本實(shí)用新型采用徑向氣隙大小固定的圓環(huán)式感應(yīng)裝置和軸向有效尺寸優(yōu)化結(jié)構(gòu)，特制鑲嵌永磁鐵的載磁環(huán)。通過磁力耦合作用實(shí)現(xiàn)電機(jī)與負(fù)載之間無接觸的扭矩傳遞，通過轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)在負(fù)載過載時(shí)實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的全自動(dòng)保護(hù)。本實(shí)用新型具體結(jié)構(gòu)和技術(shù)方案如下一種智能保護(hù)型筒式磁耦聯(lián)軸器，由電機(jī)外轉(zhuǎn)子I、負(fù)載內(nèi)轉(zhuǎn)子II、轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)III三個(gè)部分組成，電機(jī)外轉(zhuǎn)子I和負(fù)載內(nèi)轉(zhuǎn)子II是兩個(gè)獨(dú)立的沒有任何接觸的轉(zhuǎn)體，這兩個(gè)轉(zhuǎn)體之間徑向設(shè)有固定的空氣間隙，帶銅環(huán)的鋼制轉(zhuǎn)動(dòng)體-電機(jī)外轉(zhuǎn)子I稱為導(dǎo)磁體與電機(jī)輸出端連接，另一個(gè)帶永磁材料的鋁制轉(zhuǎn)動(dòng)體-負(fù)載內(nèi)轉(zhuǎn)子II稱為永磁體與負(fù)載輸入端連接。(I)電機(jī)外轉(zhuǎn)子I :由電機(jī)軸脹套I、動(dòng)力連接套2、外旋轉(zhuǎn)盤3、外鋼環(huán)4和銅環(huán)5通過螺釘連接成的圓筒形整體，其中銅環(huán)5與外鋼環(huán)4為機(jī)械緊配合連接并以止口形式限制銅環(huán)5軸向移動(dòng)。銅環(huán)5與外鋼環(huán)4組成感應(yīng)體。通過電機(jī)軸脹套I把電機(jī)軸15、電機(jī)軸鍵條16與動(dòng)力連接套2連接作為電機(jī)動(dòng)力輸出用，工作時(shí)，由電機(jī)軸15帶動(dòng)電機(jī)外轉(zhuǎn)子I高速旋轉(zhuǎn)銅環(huán)5以徑向固定氣隙切割載磁環(huán)10中的永磁鐵11的磁力線而在銅環(huán)5上產(chǎn)生渦流，渦流產(chǎn)生感應(yīng)磁場。渦流產(chǎn)生的感應(yīng)磁場與永磁場相互作用驅(qū)動(dòng)載磁環(huán)10旋轉(zhuǎn)。渦流產(chǎn)生的感應(yīng)磁場是電機(jī)動(dòng)力傳遞的基礎(chǔ)。智能保護(hù)型筒式磁耦聯(lián)軸器感應(yīng)體采用圓環(huán)式，根據(jù)傳遞功率不同，改變銅環(huán)直徑。來設(shè)計(jì)不同規(guī)格的智能保護(hù)型筒式磁耦聯(lián)軸器。(2)負(fù)載內(nèi)轉(zhuǎn)子II :由負(fù)載軸脹套6、負(fù)載連接套7、內(nèi)旋轉(zhuǎn)盤8、內(nèi)鋼環(huán)9和載磁環(huán)10、永磁鐵11組成，負(fù)載內(nèi)轉(zhuǎn)子II采用螺釘連接將載磁環(huán)10與內(nèi)旋轉(zhuǎn)盤8連為一體。采用螺釘連接將內(nèi)鋼環(huán)9與內(nèi)旋轉(zhuǎn)盤8連為一體。采用機(jī)械過渡配合將載磁環(huán)10和永磁鐵11連為一體組成載磁體。采用負(fù)載軸脹套6連接將負(fù)載連接套7與負(fù)載軸17、負(fù)載軸鍵條18連為一體，作為負(fù)載動(dòng)力輸入用。工作時(shí)，負(fù)載內(nèi)轉(zhuǎn)子II載磁環(huán)10中的永磁場受到電機(jī)外轉(zhuǎn)子I感應(yīng)銅環(huán)5中的感應(yīng)磁場的相互作用使得載磁環(huán)10旋轉(zhuǎn)。并由負(fù)載軸17將電機(jī)的輸出扭矩輸入給負(fù)載。實(shí)現(xiàn)電機(jī)與負(fù)載之間無接觸的扭矩傳遞。永磁場是傳遞電機(jī)輸出動(dòng)力并輸入給負(fù)載的基礎(chǔ)。智能保護(hù)型筒式磁耦聯(lián)軸器載磁環(huán)10采用圓環(huán)式，根據(jù)傳遞功率不同，改變載磁環(huán)10直徑并鑲嵌不同數(shù)目的永磁鐵U。實(shí)現(xiàn)不同規(guī)格的智能保護(hù)型筒式磁耦聯(lián)軸器的扭矩傳遞。(3)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)III :由信號發(fā)生盤12、轉(zhuǎn)速傳感器13和信號處理器14組成，采用電源線連接，將轉(zhuǎn)速傳感器13和信號處理器14連為一體并由信號處理器14給電機(jī)電源一個(gè)輸出控制信號。根據(jù)不同的使用環(huán)境，采用不同的信號發(fā)生裝置。其工作原理是檢測負(fù)載轉(zhuǎn)速，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)速降低到0-4r/min時(shí)，通過信號處理器14給電機(jī)電源一個(gè)控制信號，立即切斷電機(jī)電源，使電機(jī)停轉(zhuǎn)。阻止智能保護(hù)型筒式磁耦聯(lián)軸器在高速滑差時(shí)，整體溫度升高，甚至融化銅環(huán)。通過轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)III實(shí)現(xiàn)在負(fù)載過載時(shí)對電機(jī)的全自動(dòng)保護(hù)。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)組成和功能、原理。[0027]I.在圖I中，顯示的是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)本實(shí)用新型由電機(jī)外轉(zhuǎn)子I、負(fù)載內(nèi)轉(zhuǎn)子II、轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)III三個(gè)部分組成。其特點(diǎn)是電機(jī)外轉(zhuǎn)子I由電機(jī)軸脹套I連接電機(jī)軸15、電機(jī)軸鍵條16引入電機(jī)動(dòng)力，負(fù)載內(nèi)轉(zhuǎn)子II由負(fù)載軸脹套6連接負(fù)載軸17、負(fù)載軸鍵條18輸出扭矩；轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)III的信號發(fā)生盤12安裝于負(fù)載軸17上，用來實(shí)時(shí)檢測負(fù)載轉(zhuǎn)速變化。工作時(shí)由電機(jī)軸15帶動(dòng)電機(jī)外轉(zhuǎn)子I與電機(jī)同步高速旋轉(zhuǎn)其感應(yīng)銅環(huán)5以徑向固定氣隙切割負(fù)載內(nèi)轉(zhuǎn)子II載磁環(huán)10中的永磁鐵11的磁力線產(chǎn)生渦流，同時(shí)渦流產(chǎn)生感應(yīng)磁場與永磁場相互作用，帶動(dòng)負(fù)載內(nèi)轉(zhuǎn)子II載磁環(huán)10旋轉(zhuǎn)，通過磁力耦合作用由負(fù)載軸17將電機(jī)的輸出扭矩輸入給負(fù)載。實(shí)現(xiàn)電機(jī)與負(fù)載之間無接觸的扭矩傳遞。當(dāng)負(fù)載過載(負(fù)載失速)時(shí)通過轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)III中的轉(zhuǎn)速傳感器13和信號處理器14運(yùn)算給電機(jī)電源一個(gè)控制信號立即切斷電機(jī)電源，使電機(jī)停轉(zhuǎn)。阻止智能保護(hù)型筒式磁耦聯(lián)軸器在高速滑差時(shí)，整體溫度升高。實(shí)現(xiàn)對電機(jī)和智能保護(hù)型筒式磁耦聯(lián)軸器的全自動(dòng)保護(hù)。2.在圖2中，顯示的是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)組成示意圖電機(jī)外轉(zhuǎn)子I通過螺釘連接將電機(jī)軸脹套I、動(dòng)力連接套2、外旋轉(zhuǎn)盤3、外鋼環(huán)4和銅環(huán)5連成圓筒形整體，其中銅環(huán)5與外鋼環(huán)4為機(jī)械緊配合連接并以止口形式限制銅環(huán)5軸向移動(dòng)。銅環(huán)5位于載磁環(huán)10外圓周且與載磁環(huán)10同軸心布局，確保銅環(huán)5內(nèi)徑與載磁環(huán)10外經(jīng)徑向氣隙均勻、固定，以獲得最佳動(dòng)力傳遞。電機(jī)外轉(zhuǎn)子I組成電機(jī)動(dòng)力輸出部件。負(fù)載內(nèi)轉(zhuǎn)子II由負(fù)載軸脹套6、負(fù)載連接套7、內(nèi)旋轉(zhuǎn)盤8、內(nèi)鋼環(huán)9和載磁環(huán)10、永磁鐵11組成，組成負(fù)載動(dòng)力輸入部件。采用螺釘連接將載磁環(huán)10與內(nèi)旋轉(zhuǎn)盤8連為一體，采用螺釘連接將內(nèi)鋼環(huán)9與內(nèi)旋轉(zhuǎn)盤8連為一體，采用機(jī)械過渡配合連接將載磁環(huán)10和永磁鐵11連為一體組成載磁體。采用負(fù)載軸脹套6連接將負(fù)載連接套7與負(fù)載軸17、負(fù)載軸鍵條18連接為一體，作為負(fù)載動(dòng)力輸入用。通過磁力耦合作用由負(fù)載軸17將電機(jī)的輸出扭矩?zé)o接觸地輸入給負(fù)載。載磁環(huán)10位于感應(yīng)銅環(huán)5內(nèi)圓周且與銅環(huán)5同軸心布局，確保載磁環(huán)10外經(jīng)與銅環(huán)5內(nèi)徑徑向氣隙均勻、固定，以獲得最佳動(dòng)力傳遞。轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)III由信號發(fā)生盤12、轉(zhuǎn)速傳感器13和信號處理器14組成，采用電源線連接將轉(zhuǎn)速傳感器13和信號處理器14連為為一體并由信號處理器14給電機(jī)電源一個(gè)輸出信號。當(dāng)負(fù)載過載(負(fù)載失速)時(shí)通過轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)III實(shí)現(xiàn)對電機(jī)和智能保護(hù)型筒式磁耦聯(lián)軸器的全自動(dòng)保護(hù)。3.在圖3中，顯示的是本實(shí)用新型電機(jī)外轉(zhuǎn)子I (導(dǎo)磁體)結(jié)構(gòu)安裝圖電機(jī)外轉(zhuǎn)子I與電機(jī)軸15連接作為電機(jī)動(dòng)力輸出組件，為主動(dòng)旋轉(zhuǎn)體。其作用將電機(jī)機(jī)械動(dòng)力轉(zhuǎn)化為磁場力并輸出給負(fù)載旋轉(zhuǎn)體。其中圖3中電機(jī)軸脹套I為連接電機(jī)軸用，將電機(jī)軸15與電機(jī)外轉(zhuǎn)子I連為一體作為電機(jī)動(dòng)力輸出用。4.在圖4中，顯示的是本實(shí)用新型負(fù)載內(nèi)轉(zhuǎn)子II (永磁體)結(jié)構(gòu)安裝圖負(fù)載內(nèi)轉(zhuǎn)子II與負(fù)載軸17連接作為負(fù)載扭矩輸入組件，為被動(dòng)旋轉(zhuǎn)體。其作用將磁場力轉(zhuǎn)化為扭矩并輸入給負(fù)載軸。其中圖4中負(fù)載軸脹套6為連接負(fù)載軸用，將負(fù)載軸17與負(fù)載內(nèi)轉(zhuǎn)子II連為一體作為負(fù)載扭矩輸入用。5.在圖5中，顯示的是本實(shí)用新型轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)III結(jié)構(gòu)示意圖如果負(fù)載過載(負(fù)載失速)即負(fù)載內(nèi)轉(zhuǎn)子II (永磁體)停轉(zhuǎn)，由于滑差原理，電機(jī)外轉(zhuǎn)子I仍保持電機(jī)轉(zhuǎn)速不變切割負(fù)載內(nèi)轉(zhuǎn)子II (永磁體)，此時(shí)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)III中的轉(zhuǎn)速傳感器13會(huì)在信號發(fā)生盤12上采集一個(gè)過程信號傳遞給信號處理器14，經(jīng)過信號處理器單片機(jī)處理，然后給電機(jī)電源一個(gè)控制信號，切斷電源使電機(jī)停轉(zhuǎn)。阻止智能保護(hù)型筒式磁耦聯(lián)軸器在高速滑差時(shí)，筒體升溫過高而產(chǎn)生負(fù)面影響。實(shí)現(xiàn)對電機(jī)和智能保護(hù)型筒式磁耦聯(lián)軸器的全自動(dòng)保護(hù)。其中圖5中的信號發(fā)生盤12安裝于負(fù)載軸17上，用來實(shí)時(shí)檢測負(fù)載轉(zhuǎn)速變化。轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)III為負(fù)載失速保護(hù)機(jī)構(gòu)，其中信號發(fā)生盤12與負(fù)載軸17或負(fù)載其它旋轉(zhuǎn)部位連接為系統(tǒng)接入負(fù)載轉(zhuǎn)速變化信號。6.在圖6中，顯示的是本實(shí)用新型電機(jī)外轉(zhuǎn)子I感應(yīng)體組件安裝圖電機(jī)外轉(zhuǎn)子I感應(yīng)體是使系統(tǒng)產(chǎn)生感應(yīng)磁聲的裝置，電機(jī)外轉(zhuǎn)子I感應(yīng)體組件中的銅環(huán)5與外鋼環(huán)4為機(jī)械緊配合連接并以止口形式限制銅環(huán)5軸向移動(dòng)。感應(yīng)體高速旋轉(zhuǎn)銅環(huán)5以徑向固定氣隙切割載磁環(huán)10中的永磁鐵11的磁力線時(shí)會(huì)在銅環(huán)5上感應(yīng)產(chǎn)生渦流，渦流產(chǎn)生感應(yīng)磁場。渦流產(chǎn)生的感應(yīng)磁場與永磁場相互作用驅(qū)動(dòng)載磁環(huán)旋轉(zhuǎn)。感應(yīng)體軸向尺寸固定。是實(shí)現(xiàn)可控扭矩輸出的基礎(chǔ)。為關(guān)鍵性尺寸。7.在圖7中，顯示的是本實(shí)用新型載磁體組件安裝圖載磁體為系統(tǒng)提供永磁場的裝置,載磁體由載磁環(huán)10和永磁鐵11組成。載磁環(huán)10內(nèi)鑲嵌永磁鐵11且永磁鐵11按一定順序規(guī)律分布。永磁鐵11與載磁環(huán)10為機(jī)械過渡配合且膠接，載磁環(huán)10軸向尺寸固定。是實(shí)現(xiàn)可控扭矩輸出的基礎(chǔ)。為關(guān)鍵性尺寸。8.在圖8中，顯示的是本實(shí)用新型組裝圖采用標(biāo)準(zhǔn)螺釘將各件按圖示安裝位置和順序組裝在一起。9.整個(gè)智能保護(hù)型筒式磁耦聯(lián)軸器工作過程智能保護(hù)型筒式磁耦聯(lián)軸器為非接觸式聯(lián)軸器，以空氣間隙取代電機(jī)與負(fù)載之間的實(shí)體連接，因而將兩軸完全隔開，容許較大的對中誤差。電機(jī)起動(dòng)時(shí)，電機(jī)外轉(zhuǎn)子I與電機(jī)同步高速旋轉(zhuǎn)，由于電機(jī)外轉(zhuǎn)子I與負(fù)載內(nèi)轉(zhuǎn)子II為非接觸式聯(lián)軸，負(fù)載內(nèi)轉(zhuǎn)子II并不能立即旋轉(zhuǎn)。電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，電機(jī)外轉(zhuǎn)子I (導(dǎo)磁體)感應(yīng)體中的銅環(huán)5與負(fù)載內(nèi)轉(zhuǎn)子II (永磁體)載磁體的永磁鐵11產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動(dòng)，交變磁場通過氣隙在感應(yīng)銅環(huán)5上產(chǎn)生潤流，同時(shí)潤流產(chǎn)生感應(yīng)磁場與載磁環(huán)的永磁場相互作用，由于負(fù)載轉(zhuǎn)矩作用，被動(dòng)負(fù)載內(nèi)轉(zhuǎn)子II仍處于靜止，當(dāng)主動(dòng)電機(jī)外轉(zhuǎn)子I轉(zhuǎn)過一個(gè)角度后，其感應(yīng)銅環(huán)5中的感應(yīng)磁場和從動(dòng)負(fù)載內(nèi)轉(zhuǎn)子II的永磁之間存在一定的轉(zhuǎn)差角，根據(jù)磁極同性相斥、異性相吸的原理，從而使得靜止的平衡狀態(tài)被打破，主動(dòng)電機(jī)外轉(zhuǎn)子I所轉(zhuǎn)過的角度的大小取決于負(fù)載轉(zhuǎn)矩的大小，此時(shí)從動(dòng)負(fù)載內(nèi)轉(zhuǎn)子II會(huì)受到電磁力矩的作用，電磁轉(zhuǎn)矩隨著主動(dòng)電機(jī)外轉(zhuǎn)子I與從動(dòng)負(fù)載內(nèi)轉(zhuǎn)子II的轉(zhuǎn)差角的增加而增大；當(dāng)電磁轉(zhuǎn)矩超過負(fù)載轉(zhuǎn)矩時(shí)，從動(dòng)負(fù)載內(nèi)轉(zhuǎn)子II開始轉(zhuǎn)動(dòng)。整個(gè)過程起動(dòng)電流大約為正常工作電流的2倍，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)軟起動(dòng)，減少電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電能消耗以及避免造成較大的電壓沖擊。尤其適用于電機(jī)頻繁起動(dòng)及負(fù)載變載頻繁的工況下電機(jī)與負(fù)載的聯(lián)接。此后，在電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，主動(dòng)電機(jī)外轉(zhuǎn)子I將與從動(dòng)負(fù)載內(nèi)轉(zhuǎn)子II保持一定的轉(zhuǎn)差角度同步運(yùn)行。從而帶動(dòng)負(fù)載內(nèi)轉(zhuǎn)子II沿著與電機(jī)外轉(zhuǎn)子I相同的方向旋轉(zhuǎn)，結(jié)果在負(fù)載側(cè)輸出軸上產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，從而帶動(dòng)負(fù)載做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。來實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的無接觸傳遞。實(shí)現(xiàn)電機(jī)與負(fù)載之間的扭矩傳遞。當(dāng)負(fù)載變載時(shí)智能保護(hù)型筒式磁耦聯(lián)軸器自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)差角，確保扭矩傳遞順利。智能保護(hù)型筒式磁耦聯(lián)軸器所能承受的最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩由靜轉(zhuǎn)矩特性的峰值轉(zhuǎn)矩決定，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩值超過該峰值大小時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生失步現(xiàn)象。由于滑差原理，電機(jī)不出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)。實(shí)現(xiàn)了對電機(jī)的過載保護(hù)。也就是負(fù)載外轉(zhuǎn)子II停轉(zhuǎn)(負(fù)載失速)，但電機(jī)外轉(zhuǎn)子I中的感應(yīng)銅環(huán)5仍會(huì)保持電機(jī)轉(zhuǎn)速不變以徑向固定氣隙切割負(fù)載外轉(zhuǎn)子II的永磁鐵11，此時(shí)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)III中的轉(zhuǎn)速傳感器13會(huì)在信號發(fā)生盤12上采集一個(gè)過程信號傳遞給信號處理器14，經(jīng)過信號處理器14單片機(jī)處理，然后給電機(jī)電源一個(gè)控制信號，切斷電源使電機(jī)停轉(zhuǎn)。阻止智能保護(hù)型筒式磁耦聯(lián)軸器在高速滑差時(shí)，整體升溫過高而產(chǎn)生負(fù)面影響。在負(fù)載過載消除后，重新起動(dòng)電機(jī)實(shí)現(xiàn)下一個(gè)過程的扭矩傳遞。為遠(yuǎn)程電機(jī)控制提供了保證。智能保護(hù)型筒式磁耦聯(lián)軸器整套裝置實(shí)現(xiàn)了無接觸動(dòng)力傳遞和智能過載保護(hù)動(dòng)作的自動(dòng)完成。
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權(quán)利要求1.一種智能保護(hù)型筒式磁耦聯(lián)軸器，由電機(jī)外轉(zhuǎn)子(I)、負(fù)載內(nèi)轉(zhuǎn)子(II)、轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)(III)三個(gè)部分組成，其特征在于電機(jī)外轉(zhuǎn)子(I)和負(fù)載內(nèi)轉(zhuǎn)子(II)是兩個(gè)獨(dú)立的沒有任何接觸的轉(zhuǎn)體，這兩個(gè)轉(zhuǎn)體之間徑向設(shè)有固定的空氣間隙，帶銅環(huán)的鋼制轉(zhuǎn)動(dòng)體-電機(jī)外轉(zhuǎn)子(I)稱為導(dǎo)磁體與電機(jī)輸出端連接，另一個(gè)帶永磁材料的鋁制轉(zhuǎn)動(dòng)體-負(fù)載內(nèi)轉(zhuǎn)子(II)稱為永磁體與負(fù)載輸入端連接，電機(jī)外轉(zhuǎn)子(I)由電機(jī)軸脹套(I)、動(dòng)力連接套(2)、外旋轉(zhuǎn)盤(3)、外鋼環(huán)(4)和銅環(huán)(5)通過螺釘連接成的圓筒形整體，其中銅環(huán)(5)與外鋼環(huán)(4)為機(jī)械緊配合連接并以止口形式限制銅環(huán)(5)軸向移動(dòng)，銅環(huán)(5)與外鋼環(huán)(4)組成感應(yīng)體，通過電機(jī)軸脹套(I)把電機(jī)軸(15)、電機(jī)軸鍵條(16)與動(dòng)力連接套(2)連接作為電機(jī)動(dòng)力輸出用；負(fù)載內(nèi)轉(zhuǎn)子(II)由負(fù)載軸脹套(6)、負(fù)載連接套(7)、內(nèi)旋轉(zhuǎn)盤(8)、內(nèi)鋼環(huán)(9)和載磁環(huán)(10)、永磁鐵(11)組成，負(fù)載內(nèi)轉(zhuǎn)子(II)采用螺釘連接將載磁環(huán)(10)與內(nèi)旋轉(zhuǎn)盤(8)連為一體，采用螺釘連接將內(nèi)鋼環(huán)(9)與內(nèi)旋轉(zhuǎn)盤(8)連為一體，采用過渡配合將載磁環(huán)(10)和永磁鐵(11)連為一體組成載磁體，采用負(fù)載軸脹套(6)連接將負(fù)載連接套(7)與負(fù)載軸(17)、負(fù)載軸鍵條(18)連為一體，作為負(fù)載動(dòng)力輸入用，通過磁力耦合作用由負(fù)載軸(17)將電機(jī)的輸出扭矩?zé)o接觸地輸入給負(fù)載；轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)(III)由信號發(fā)生盤(12)、轉(zhuǎn)速傳感器(13)和信號處理器(14)組成，采用電源線連接，將轉(zhuǎn)速傳感器(13)和信號處理器(14)連為一體并由信號處理器(14)給電機(jī)電源一個(gè)輸出控制信號。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種智能保護(hù)型筒式磁耦聯(lián)軸器，包括電機(jī)外轉(zhuǎn)子(I)、負(fù)載內(nèi)轉(zhuǎn)子(II)、轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)(III)，能適用于電機(jī)動(dòng)力無連接地傳遞給負(fù)載，同時(shí)滿足對中安裝誤差大、軟啟動(dòng)和過載保護(hù)三項(xiàng)功能的要求，應(yīng)用范圍很廣。電機(jī)外轉(zhuǎn)子(I)高速旋轉(zhuǎn)其感應(yīng)體中的銅環(huán)以徑向固定氣隙切割負(fù)載內(nèi)轉(zhuǎn)子II載磁體中的永磁鐵的磁力線而在銅環(huán)上產(chǎn)生渦流，同時(shí)渦流產(chǎn)生感應(yīng)磁場與永磁場相互作用實(shí)現(xiàn)動(dòng)力無連接傳遞。本實(shí)用新型為非接觸式聯(lián)軸器，隔振，容許較大的對中誤差、安裝簡單，能實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)和過載保護(hù)，使用壽命長，運(yùn)行可靠、免維護(hù)，傳遞效率高，節(jié)能30～60%。大大降低了系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用并延長了設(shè)備的使用壽命。
文檔編號H02K49/04GK202749996SQ20122036922
公開日2013年2月20日 申請日期2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月27日
發(fā)明者王興君 申請人:王興君