专利名称:单铜环式永磁联轴器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种单铜环式永磁联轴器，包括与电机轴连接的导体外转子和与负载轴连接的永磁内转子，导体外转子与永磁内转子之间径向有固定的空气间隙，导体外转子包括外旋转环和与外旋转环机械配合的铜环，铜环与外旋转环组成外感应体；永磁内转子包括内旋转环、通过粘胶均匀地粘帖在内旋转环外表面上的瓦片式磁铁和间隔条、以及通过粘接和焊接与内旋转环连为一体的包封、右端环和左端环，包封、右端环、左端环、瓦片式磁铁、间隔条和内旋转环组成内磁环组件。本实用新型单铜环式永磁联轴器，自有的过载滑差保护特性，确保电机、负载设备和单铜环式永磁联轴器短时间内无损害。使用寿命长，运行可靠，免维护，传递效率高。
【专利说明】单铜环式永磁联轴器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种永磁联轴器装置，具体涉及一种单铜环式永磁联轴器。
【背景技术】
[0002]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。
[0003]联轴器的类型较多，通常根据有无补偿相对位移的能力，划分为刚性联轴器和挠性联轴器。
[0004]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。
[0005]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“软启动和过载滑差保护”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。大部分挠性联轴器无软启动和过载滑差保护功能。虽然个别挠性联轴器能提供软启动和过载滑差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。现有挠性联轴器都不同时具备:对中安装误差大、软启动和过载滑差保护三项功能。
[0006]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、过载时滑差保护设备；并能提供软启动功能。是未来联轴器发展的必然趋势。
实用新型内容
[0007]本实用新型的目的是提供一种单铜环式永磁联轴器，解决刚性联轴器不能过载滑差保护、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。
[0008]本实用新型所采用的技术方案是，单铜环式永磁联轴器，包括与电机轴连接的导体外转子和与负载轴连接的永磁内转子，导体外转子与永磁内转子之间径向有固定的空气间隙，导体外转子包括外旋转环和与外旋转环机械配合的铜环，铜环与外旋转环组成外感应体；永磁内转子包括内旋转环、通过粘胶均匀地粘帖在内旋转环外表面上的瓦片式磁铁和间隔条、以及通过粘接和焊接与内旋转环连为一体的包封、右端环和左端环，包封、右端环、左端环、瓦片式磁铁、间隔条和内旋转环组成内磁环组件。
[0009]本实用新型的特点还在于，
[0010]铜环和外旋转环通过铆钉连接并限制铜环和外旋转环轴向相对移动。
[0011 ] 外旋转环上焊接有进风挡环。
[0012]外旋转环通过电机轴连接套连接在电机轴上，电机轴胀套将电机轴、电机轴键条与外旋转环连接作为电机动力输出机构。
[0013]内旋转环通过负载轴胀套连接在负载轴上，并用负载轴胀套将内旋转环与负载轴、负载轴键条连为一体作为负载动力输入机构。
[0014]本实用新型的有益效果是，
[0015]1.本实用新型单铜环式永磁联轴器，永磁体采用内侧磁环结构一粘贴瓦片式磁铁的单圆环式结构，根据传递功率不同，改变瓦片式磁铁的几何尺寸和安装数量而设计不同规格的单铜环式永磁联轴器。实现不同规格的单铜环式永磁联轴器的扭矩传递。自有的过载滑差保护特性，确保电机、负载设备和单铜环式永磁联轴器短时间内无损害。
[0016]2.本实用新型单铜环式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，能实现软启动和过载滑差保护，使用寿命长，运行可靠，免维护，传递效率高，节能5?20%。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】
[0017]图1是本实用新型单铜环式永磁联轴器的结构图；
[0018]图2是图1的A向视图；
[0019]图3是本实用新型单铜环式永磁联轴器导体外转子结构图；
[0020]图4是本实用新型单铜环式永磁联轴器永磁内转子结构图。
[0021]图中，1.电机轴胀套，2.外旋转环，3.铜环，4.包封，5.右端环，6.左端环，7.瓦片式磁铁，8.间隔条，9.内旋转环，10.负载轴胀套，11.粘胶，12.铆钉，13.进风挡环，14.电机轴，15.电机轴键条，16.负载轴，17.负载轴键条。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行详细说明。
[0023]本实用新型单铜环式永磁联轴器，参见图1和图2，包括与电机轴14连接的导体外转子和与负载轴16连接的永磁内转子，导体外转子与永磁内转子之间径向有固定的空气间隙；如图3所示，导体外转子包括外旋转环2和与外旋转环2机械配合的铜环3，铜环3与外旋转环2组成外感应体；铜环3和外旋转环2通过铆钉12连接并限制铜环3和外旋转环2轴向相对移动；外旋转环2上焊接有进风挡环13 ;
[0024]外旋转环2通过电机轴连接套I连接在电机轴14上，电机轴胀套I将电机轴14、电机轴键条15与外旋转环2连接作为电机动力输出机构。
[0025]如图4所示，永磁内转子包括内旋转环9、通过粘胶11均匀地粘帖在内旋转环9外表面上的瓦片式磁铁7和间隔条8、以及通过粘接和焊接与内旋转环9连为一体的包封4、右端环5和左端环6，包封4、右端环5、左端环6、瓦片式磁铁7、间隔条8和内旋转环9组成内磁环组件；
[0026]瓦片式磁铁7位于外感应铜环内且与铜环3同轴心布局，确保瓦片式磁铁7外径与铜环3内径径向气隙均匀、固定，以获得最佳动力传递。
[0027]内旋转环9通过负载轴胀套10连接在负载轴16上，并用负载轴胀套10将内旋转环9与负载轴16、负载轴键条17连为一体作为负载动力输入机构。
[0028]工作时由电机轴14和电机轴键条15带动导体外转子与电机同步高速旋转，其外感应铜环以径向固定气隙切割永磁内转子内磁环的瓦片式磁铁7的磁力线产生涡流，同时祸流产生感应磁场与永磁场相互作用，带动永磁内转子的内旋转环旋转，通过磁力親合作用由负载轴16和负载轴键条17将电机的输出扭矩输入给负载。实现电机与负载之间无接触的扭矩传递。利用利用进风挡环13高效散热结构，降低铜环3和瓦片式磁铁7的温度，保证系统磁力工作稳定。外旋转环2外表面加工有散热槽，有利于铜环3散热。
[0029]本实用新型单铜环式永磁联轴器的工作过程如下:
[0030]电机起动时，导体外转子与电机同步高速旋转，由于导体外转子与永磁内转子为非接触式联轴，永磁内转子并不能立即旋转。电机转动过程中，导体外转子(导磁体)单圆环感应体中的铜环3与永磁内转子(永磁体)内磁环的瓦片式磁铁7产生相对转动，交变磁场通过气隙在外感应铜环上产生涡流，同时涡流产生感应磁场与内磁环的永磁场相互作用，由于负载转矩作用，被动永磁内转子仍处于静止，当主动导体外转子转过一个角度后，其外感应铜环中的感应磁场和从动永磁内转子的永磁场之间存在一定的转差角，根据磁极同性相斥、异性相吸的原理，从而使得静止的平衡状态被打破，主动导体外转子所转过的角度的大小取决于负载转矩的大小，此时从动永磁内转子会受到电磁力矩的作用，电磁转矩随着主动导体外转子与从动永磁内转子的转差角的增加而增大；当电磁转矩超过负载转矩时，从动永磁内转子开始转动。
[0031]整个过程起动电流大约为正常工作电流的2倍，实现了电机软起动，减少电动机的起动电能消耗以及避免造成较大的电压冲击。尤其适用于电机频繁起动及负载变载频繁的工况下电机与负载的联接。
[0032]此后，在电动机的驱动下，主动导体外转子将与从动永磁内转子保持一定的转差角度同步运行。从而带动永磁内转子沿着与导体外转子相同的方向旋转，结果在负载侧输出轴上产生转矩，从而带动负载做旋转运动。来实现动力的无接触传递。实现电机与负载之间的扭矩传递。当负载变载时单铜环式永磁联轴器自动调节转差角，确保扭矩传递顺利。
[0033]本实用新型单铜环式永磁联轴器所能承受的最大负载转矩由静转矩特性的峰值转矩决定，当负载转矩值超过该峰值大小时，将会产生失步现象。由于滑差原理，电机不出现堵转。实现了对电机及负载设备的过载保护。也就是永磁外转子停转(负载失速)，但导体外转子中的铜环3仍会保持电机转速不变以径向固定气隙切割永磁内转子的瓦片式磁铁7的磁力线，同时电机过载工作。自有的过载滑差保护特性，确保电机、负载设备和单铜环式永磁联轴器短时间内无损害。
[0034]本实用新型单铜环式永磁联轴器整套装置实现了无接触动力传递和过载滑差保护动作的完成，节能环保。
【权利要求】
1.单铜环式永磁联轴器，其特征在于，包括与电机轴(14)连接的导体外转子和与负载轴(16)连接的永磁内转子，导体外转子与永磁内转子之间径向有固定的空气间隙；所述导体外转子包括外旋转环⑵和与所述外旋转环⑵机械配合的铜环(3)，铜环(3)与外旋转环(2)组成外感应体；所述永磁内转子包括内旋转环(9)、通过粘胶(11)均匀地粘帖在内旋转环(9)外表面上的瓦片式磁铁(7)和间隔条(8)、以及通过粘接和焊接与内旋转环(9)连为一体的包封⑷、右端环(5)和左端环(6)，包封(4)、右端环(5)、左端环(6)、瓦片式磁铁(7)、间隔条⑶和内旋转环(9)组成内磁环组件。2.根据权利要求1所述的单铜环式永磁联轴器，其特征在于，所述铜环(3)和外旋转环(2)通过铆钉(12)连接并限制铜环(3)和外旋转环(2)轴向相对移动。3.根据权利要求1或2所述的单铜环式永磁联轴器，其特征在于，所述外旋转环(2)上焊接有进风挡环(13)。4.根据权利要求1或2所述的单铜环式永磁联轴器，其特征在于，所述外旋转环(2)通过电机轴连接套(I)连接在电机轴(14)上，电机轴胀套(I)将电机轴(14)、电机轴键条(15)与外旋转环(2)连接作为电机动力输出机构。5.根据权利要求1所述的单铜环式永磁联轴器，其特征在于，所述内旋转环(9)通过负载轴胀套(10)连接在负载轴(16)上，并用负载轴胀套(10)将内旋转环(9)与负载轴(16)、负载轴键条(17)连为一体作为负载动力输入机构。
【文档编号】H02K51-00GK204290659SQ201420732482
【发明者】赵克中 [申请人]宝鸡泰华磁机电技术研究所有限公司