内辐射环式永磁联轴器制造技术

一种内辐射环式永磁联轴器，由导体外转子Ⅰ、永磁内转子Ⅱ、啮合面调整机构Ⅲ、智能保护系统Ⅳ四个部分组成。导体外转子Ⅰ由电机轴胀套连接电机轴、电机轴键条引入电机动力，永磁内转子Ⅱ由负载轴胀套连接负载轴、负载轴键条输出扭矩，在静止状态下，手动调节啮合面调整机构Ⅲ，改变导体外转子Ⅰ与永磁内转子Ⅱ的啮合面积大小。信号码盘安装于负载侧的信号检测轴上，用来实时检测负载转速变化。其特点是：导体外转子I高速旋转其单圆环感应体中的外铜环以径向固定气隙切割永磁内转子II中的内辐射式整体磁环的磁力线而在外铜环上产生涡流，同时涡流产生感应磁场与永磁场相互作用实现动力无连接传递。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
内辐射环式永磁联轴器
[0001 ] 本技术涉及一种电机联轴器的装置，适用于电机频繁起动、负载变载频繁、过载恶劣和负载输出量需要调整的工况下电机与负载的联接。
技术介绍
联轴器是机械系统动力传输过程中经常使用的部件，广泛应用于石油化工、动力工业、采矿和船舶、航空航天、钢铁工业、造纸等行业。随着科学技术的不断发展，联轴器应用领域不断扩大，技术也在不断发展，新产品新技术层出不穷。联轴器的类型较多，通常根据有无补偿相对位移的能力，即能否在发生相对位移的条件下保持联接的功能，划分为刚性联轴器和挠性联轴器。刚性联轴器具有结构简单、传递效率高的优点。但也有不能过载保护、不能缓冲减震、无法补偿两轴相对位移及提供软启动功能的缺点。挠性联轴器包括无弹性元件的挠性联轴器和有弹性元件的挠性联轴器，前者缓冲减震能力差，后者的传递效率则较低。挠性联轴器属于接触式联轴器，对中安装误差小且很难保证，往往由于对中安装问题导致振动并缩短密封件和轴承的寿命，使设备温度升高、传递效率降低。虽然部分挠性联轴器允许在较大的对中误差条件下运行，但却会在电机和负载轴上产生周期性附加载荷，没有从根本上解决问题。另外重载机械设备必须具有“软启动和过载保护”的工作能力，以避免对设备造成很大的损害和易发生人身事故，同时减小对电网的冲击。“软启动”不仅能够大幅度减轻传动系统本身所受到的启动冲击，延长关键零部件的使用寿命，同时还能大大缩短电动机启动电流的冲击时间，减小对电动机的热冲击负荷及对电网的影响，从而节约电能并延长电动机的工作寿命。“过载保护”不仅能够保护电机而且有效延长负载设备寿命，是大型设备必须具有的。大部分挠性联轴器无软启动和过载保护功能。虽然个别挠性联轴器能提供软启动和过载保护功能但要求对中安装误差要小，否则直接影响动力传递的效果甚至出现生产事故。另外通过联轴器实现对负载调速目前只有接触式的液力偶合器，但其要求对中安装误差要小，否则影响传递效率。现有挠性联轴器都不同时具备:对中安装误差大、软启动、调速和过载保护四项功倉泛。在实际中，系统运行情况是复杂多变的，无论怎样严格保证两轴的对中，设备运行一段时间后都会产生振动，从而加速磨损、缩短设备寿命。所以为了提高旋转设备的可靠性，消除电机轴和负载轴之间联轴器的刚性联接，使得电机和负载之间振动隔离、互不影响；容许更大的对中误差，当设备受到大冲击和负载输出量需要调整时，能提供软启动、调速节能功能和过载时保护设备。是未来联轴器发展的必然趋势。
技术实现思路
为了解决刚性联轴器不能过载保护、不能缓冲减震、无法补偿两轴相对位移及提供软启动功能的缺点。和现有挠性联轴器都不同时具备:对中安装误差大、软启动、调速和过载保护四项功能的不足，本技术提供一种内辐射环式静态调速保护型永磁连轴器，同时实现对中安装误差大、软启动、调速和过载保护四项功能。可将动力无接触传递给负载，根据适时的负载输出量的要求，通过啮合面调整机构，在静止状态下，手动调节电机导体外转子与负载永磁内转子之间的磁力啮合面积大小，来改变传递扭矩大小，通过负载扭矩的调节实现负载输出速度的改变，达到控制负载输出量的要求。同时改变输入端的扭矩大小，来最终改变电机输出功率大小，实现电机大幅节能和提高电机工作效率。通过智能保护系统，当负载过载时具有自动保护电机、负载设备和内辐射环式静态调速保护型永磁连轴器的作用，以消除内辐射环式静态调速保护型永磁连轴器滑差升温带来的损害。内辐射环式永磁联轴器，其具有连接在电机轴(21)上的导体外转子(I )和连接负载轴(23)的永磁内转子(II)，且导体外转子(I )和永磁内转子(II)之间径向有固定的空气间隙并通过磁力耦合作用实现电机轴(21)与负载轴(23)之间无接触的扭矩传递。所述导体外转子(I)是由连接在电机轴(21)上的外旋转环(3)和导体环(4)构成，导体环(4)固定在外旋转环(3)内侧。[0011 ] 在外旋转环(3)外侧固定有外环散热片(10)，在外旋转环(3)侧面固定有侧面散热片(9)。在外旋转环(3)通过电机轴连接套(2)连接在电机轴(21)上，同时电机轴连接套(2)外装有电机轴胀套(I)把电机轴(21)、电机轴键条(22)与电机轴连接套(2)连接作为电机动力输出。所述永磁内转子(II)由连接在负载轴(23)上的内旋转盘(8)和辐射式整体磁环(5)组成，辐射式整体磁环(5)与固定在内旋转盘(8)外环上。通过负载轴连接套(7)将内旋转盘(8)与负载轴(23)连为一体，并用负载轴胀套(6 )将负载轴连接套(7 )与负载轴(23 )、负载轴键条(16 )连为一体作为负载动力输入。在永磁内转子(II)上还设有拉动负载永磁内转子(II)轴向相对移动的哨合面调整机构(III)，且所述调整机构(III)由负载连接套(7)、滑动键(13)、内丝连接套(14)、固定座(15)和端环(16)通过螺纹、螺钉和滑动键连接成一个整体。在负载轴(23) —侧装有智能保护系统(IV)，且所述智能保护系统(IV)由安装在负载侧的信号检测轴(17)、信号码盘(18)、转速传感器(19)和信号处理器(20)组成，并采用电源线连接将转速传感器(19)和信号处理器(20)连为一体并由信号处理器(20)给电机电源一个输出控制信号。永磁内转子(II)采用辐射取向环式整体磁环结构，并作为负载扭矩输入的组件，通过改变辐射式整体磁环(5)直径与厚度尺寸和充磁极数多少实现内辐射环式永磁联轴器扭矩大小。该内辐射环式静态调速保护型永磁连轴器，兼具了刚性联轴器和挠性联轴器的优点，是一款无机械连接的软启动设备。由于是通过磁场传递扭矩，以空气间隙取代电机与负载之间的实体连接。因而将两轴完全隔开，容许较大的对中误差，实现了电机软启动，消除了有害振动，磨损和断裂，传递效率高，延长了电机寿命并且避免了过载引起的危害。在静止状态下，通过手动啮合面调整机构适时调节负载速度，达到改变负载输出量大小的要求，实现电机大幅节能。该装置是利用永磁涡流驱动技术研发的一种创新节能产品，采用径向气隙大小固定的外侧单圆环式感应装置和辐射取向环式内整体磁环有效尺寸优化结构及高效散热系统和静态调速机构，辅以智能保护系统。利用外感应铜环与辐射式整体内磁环相对转动导磁体以径向固定气隙切割永磁环的磁力线产生磁感应力，实现电机与负载之间无接触的扭矩传递。根据适时的负载输出量的要求，在静止状态下，手动调节电机导体外转子与负载永磁内转子之间的磁力啮合面积大小，从而改变传递扭矩大小，通过负载扭矩的调节实现负载输出速度的改变，达到控制负载输出量的要求。实现电机大幅节能和提高电机工作效率。利用高效散热，确保系统磁力工作稳定。当负载过载时通过智能保护系统切断电机电源，防止内辐射环式静态调速保护型永磁连轴器高速滑差时，整体温度升高，甚至融化铜环、烧毁电机。实现过载扭矩的自动保护。本技术内辐射环式静态调速保护型永磁联轴器为非接触式联轴器，隔振，容许较大的对中误差、安装简单，能实现软启动、调速节能和过载保护。使用寿命长，运行可靠，免维护，传递效率高，节能30~60%。大大降低了系统运行费用并延长了设备的使用寿命。运用其还可缩小电机容量，消除“大马拉小车”现象且符合国家的〃节能减排〃政策。【附图说明】本文档来自技高网...

【技术保护点】
内辐射环式永磁联轴器，其特征是具有连接在电机轴（21）上的导体外转子（Ⅰ）和连接负载轴（23）的永磁内转子（Ⅱ），且导体外转子（Ⅰ）和永磁内转子（Ⅱ）之间径向有固定的空气间隙并通过磁力耦合作用实现电机轴（21）与负载轴（23）之间无接触的扭矩传递。

【技术特征摘要】
1.内辐射环式永磁联轴器，其特征是具有连接在电机轴(21)上的导体外转子(I)和连接负载轴(23)的永磁内转子(II)，且导体外转子(I)和永磁内转子(II)之间径向有固定的空气间隙并通过磁力耦合作用实现电机轴(21)与负载轴(23)之间无接触的扭矩传递。2.根据权利要求1所述的内辐射环式永磁联轴器，其特征是所述导体外转子(I)是由连接在电机轴(21)上的外旋转环(3 )和导体环(4 )构成，导体环(4 )固定在外旋转环(3 )内侧。3.根据权利要求2所述的内辐射环式永磁联轴器，其特征是在外旋转环(3)外侧固定有外环散热片(10)，在外旋转环(3)侧面固定有侧面散热片(9)。4.根据权利要求2所述的内辐射环式永磁联轴器，其特征是在外旋转环(3)通过电机轴连接套(2 )连接在电机轴(21)上，同时电机轴连接套(2 )外装有电机轴胀套(I)把电机轴(21 )、电机轴键条(22)与电机轴连接套(2 )连接作为电机动力输出。5.根据权利要求1所述的内辐射环式永磁联轴器，其特征是所述永磁内转子(II)由连接在负载轴(23 )上的内旋转盘(8 )和辐射式整体磁环(5 )组成，辐射式整体磁环(5 )与固定在内旋转盘(8)外环上。6.根据权利要求5所述的内辐...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵克中，李成军，韩爱国，闫雪兰，
申请(专利权)人：宝鸡泰华磁机电技术研究所有限公司，
类型：实用新型
国别省市：