专利名称：用于皮带传动的永磁偶合器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种永磁偶合器，具体涉及一种用于皮带传动的永磁偶合器装置。
背景技术：
传统皮带传动主要由电机、皮带和负载组成,在电机的输出端和负载的输入端各安装有皮带轮，通过皮带和皮带轮的联接使电机的输出传递给负载。皮带传动具有以下特点:1)结构简单，适用于两轴中心距较大的传动场合；2)传动平稳无噪声，能缓冲、吸振；3)过载时皮带将会在带轮上打滑，可防止薄弱零部件损坏，起到保护作用，所以得到广泛的运用。但是，传统皮带联接传动也存在着较多的问题，主要体现在以下方面:—、传统电机采用硬启动方式，启动时的大电流对电网冲击较大，影响电网供电质量；伤害电机绝缘，降低电机寿命；在电机定子线圈和转子鼠笼条上产生很大的冲击力，会造成电机紧死，线圈变形，鼠笼条断裂等故障。二、电机在启动时，皮带所受张力突然加大，缩短了皮带的使用寿命。三、电机与负载间是通常的机械连接，故负载的振动会被传递到电机上，影响电机使用寿命。四、电机功率利用率低，为确保可以应对不同工况，电机选型时往往大于实际所需功率，而工作时电机又常处于轻载状态，电机的恒扭矩运行势必造成电能浪费。上述问题限制了皮带传动在要求较高场合的应用。磁力偶合器在皮带传动中的应用，则可以较好地解决上述问题。中国发明专利申请CN201110210707.1公开了一种带有皮带轮的磁力偶合器，包括输入组件和输出组件，输出组件通过轴承支承在输入组件上，输入组件包括电机轴套和连接在电机轴套上的铜转子，输出组件包括磁转子、轴套和皮带轮，轴承安装在输入组件的电机轴套和输出组件的轴套之间。在这种结构中，铜转子作为输入组件与电机相连接，皮带轮作为输出组件与磁转子相连接，使整个结构的刚性较差，传动时在皮带的拉力作用下，结构变形较大，影响传动效率和使用寿命。中国发明专利申请CN201110161199.2公开了一种皮带式磁滞偶合器，包括输出轴、设置在输出轴上的散热外壳和设置在散热外壳内的永磁盘，散热外壳的一端设置有皮带轮，皮带轮通过皮带与驱动源连接，且驱动源通过皮带及皮带轮驱动散热外壳旋转；散热外壳的另一端内壁设置有磁钢；永磁盘设置在散热外壳内腔输出轴上，且永磁盘与磁钢对应安装，两者之间设置有调节螺母，通过调节螺母调整永磁盘与磁钢之间的距离以改变磁场感应强度。输出轴设置在散热外壳中部，输出轴的内端与永磁盘固定连接为一体，输出轴的外端连接减速机及输出法兰。但是，这种结构适用于安装在负载侧的皮带轮上，不适合安装在电机侧的皮带轮上，并不能很好地克服电机启动时所产生的冲击
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构紧凑、刚性好的用于皮带传动的永磁偶合器，可提供软启动特性，可驱动较高的启动惯量，能承受周期性负载堵转(滑差)，提高皮带的使用寿命和提高电机功率利用率。为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:一种用于皮带传动的永磁偶合器，包括导体转子、永磁转子、皮带轮和用于与电机相连接的输入轴套，所述输入轴套包括邻近所述电机的近端和远离所述电机的远端，所述永磁转子固定在输入轴套远端的外圆柱面上，皮带轮的一端与导体转子固定连接，且皮带轮通过轴承支承在输入轴套近端的外圆柱面上。优选地，所述输入轴套的远端设有轴套法兰，所述永磁转子套在输入轴套远端的外圆柱面上，并通过螺钉与轴套法兰固定连接。优选地，所述输入轴套的内孔为锥形孔。优选地，所述皮带轮与输入轴套的近端之间固定有防尘板。进一步地，所述防尘板通过螺钉固定在皮带轮的端面上。优选地，所述输入轴套远端的端面上设有端盖，端盖上穿设与电机轴相连接的紧固螺钉，紧固螺钉上套有锁紧垫片。优选地，所述导体转子包括左、右两个导体盘，所述永磁转子位于左、右两个导体盘之间，永磁转子的两侧各设有磁极与左、右两个导体盘相对。进一步地，所述左、右两个导体盘各包括一个外盘片和一个内盘片，内盘片通过螺钉固定在外盘片上。进一步地，所述皮带轮的一端设有带轮法兰，所述带轮法兰通过螺钉与左导体盘的外盘片固定连接。进一步地，所述左、右两个导体盘之间设有多个气隙套管，连接螺钉穿过所述气隙套管将左、右两个导体盘连接在一起。与现有技术相比，本发明所采用的技术方案具有以下优点:(I)有软启动功能:安装本发明永磁偶合器的电机启动时，永磁转子和导体转子之间有明显滑差，在电机转速从O升到最大值时，该滑差逐渐在几秒之内减至最小。可有效减少对动力传动系统的冲击，同时对外围设备也起到保护作用。(2)可驱动启动转矩较高的设备:采用本发明方案后，在选择电机时可最大限度地选择较小启动转矩的电机，极大地节省采购成本。(3)减少传动皮带磨损:由于本发明采用的是软启动方式，故在电机启动时使皮带所受张力减小，有效延长了皮带的使用寿命。(4)更好的减振性能:本发明是通过磁场效应传递力矩，是一种无机械接触的联接方式，使负载端的振动得到有效隔离，延长了电机的使用寿命。(5)能承受周期性负载堵转:当负载突然堵转甚至卡死时，负载轴减慢转速甚至停转，此时电机轴仍可按原有的转速继续旋转，这样就可以有效地保护电机系统，避免因瞬间内部电流过大而烧坏。(6)提高电机功率利用率:采用本发明后，将使电机输出功率根据现场实际工况合理匹配输出，输出扭矩随负载的工况而改变，从而节约电能，提高电机功率合理利用率。(7)本发明采用永磁转子与电机相连接、而导体转子与皮带轮相连接的方式，通过一个输入轴套的连接，将永磁偶合器的永磁转子和导体转子布置在远离电机的一端，使永磁偶合器的结构更加紧凑；而将皮带轮布置在邻近电机的一端，轴向刚性好，电机轴受力悬臂短，能够承受较大的皮带拉力。
图1是本发明用于皮带传动的永磁偶合器的结构剖视图。图2是本发明中一种导体转子的结构半视图。图3本发明在皮带传动中的一种应用实例示意图。图中:
1、导体转子 2、永磁转子3、输入轴套4、皮带轮
5a/5b、轴承 6a/6b/6c,螺钉 6d、紧固螺钉 7、防尘板
8、轴用挡圈 9、端盖10、锁紧垫片 11、外盘片12、内盘片13、内盘片14、外盘片15、连接螺钉
W、螺钉17、气隱套管 is、mmW、鳔母
21、永磁#31、轴套法兰 32、|%孔41、带轮法兰
膽O、电机200、本发囊永磁偶会器 300、虔带 400、负载装置
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细说明，本领域技术人员由此可以更清楚地了解本发明的其他优点及功效。需要说明的是，说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，仅用以配合具体实施方式
，供本领域技术人员更清楚地了解本发明的构思，并非用以限制本发明的保护范围。任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明的功效及目的达成的情况下，均应仍落在本发明的保护范围之内。为了便于描述，各部件的相对位置关系是根据说明书附图的布图方式来进行描述的，如:上、下、左、右等的位置关系是根据说明书附图的布图方向来确定的。如图1所示，本发明是一种用于皮带传动的永磁偶合器，它包括导体转子1、永磁转子2、皮带轮4和用于与电机相连接的输入轴套3，其中输入轴套3的一端为邻近所述电机的近端，另一端为远离所述电机的远端。在输入轴套3的远端设有轴套法兰31，永磁转子2套在输入轴套3远端的外圆柱面上，并通过螺钉6b与轴套法兰31固定连接，从而使永磁转子2固定在输入轴套3远端的外圆柱面上，当然永磁转子2也可以通过焊接等其它方式固定在输入轴套3远端的外圆柱面上。皮带轮4的一端设有带轮法兰41，带轮法兰41通过螺钉6a与导体转子I固定连接，皮带轮4通过远端的轴承5a、5b支承在更靠近输入轴套3近端的一段外圆柱面上。输入轴套3上设有与电机轴相连接的内孔32，该内孔32优选为锥形孔，锥形孔的优选锥度为1:10。皮带轮4与输入轴套3的近端之间固定有防尘板7，用于防止灰尘进入轴承5b内，防尘板7通过螺钉6c固定在皮带轮4的端面上。在防尘板7的内侧设有轴用挡圈8固定在输入轴套3上,用于顶紧轴承5b的内圈。在输入轴套3远端的端面上设有端盖9，端盖9上穿设与电机轴相连接的紧固螺钉6d，紧固螺钉6d上套有锁紧垫片10，以防止紧固螺钉6d松动。电机轴与输入轴套的内孔32采用键连接，当电机轴插入输入轴套的内孔32中时，紧固螺钉6d可以与电机轴端部的螺孔相连接，将本发明的永磁偶合器紧密地固定在电机轴上。在本发明的一种优选实施例中，导体转子I包括左、右两个导体盘，永磁转子2位于左、右两个导体盘之间，永磁转子2上镶嵌有多块永磁体21，沿圆周方向永磁体按N、S极性交错排列，永磁体21两侧的磁极分别与左、右两个导体盘相对。进一步地，如图2所示，左导体盘由一个外盘片11和一个内盘片12构成，内盘片12通过螺钉16固定在外盘片11上；右导体盘由一个外盘片14和一个内盘片13构成，内盘片13通过螺钉18固定在外盘片14上。外盘片11、14可以由钢材料制成，而内盘片12、13可以由铜或铝材料制成。在左、右两个导体盘之间还设有多个气隙套管17，连接螺钉15穿过所述气隙套管17将左、右两个导体盘连接在一起，由螺母19紧固。气隙套管17用于使左、右两个导体盘之间保持合适的距离，从而使永磁转子2与左、右两个导体盘之间保持合适的气隙。在图1中，所述皮带轮4 一端的带轮法兰41通过螺钉6a与左导体盘的外盘片11固定连接。如图3所示，用于皮带传动时，本发明的永磁偶合器200安装在电机100的电机轴上，负载装置400上的皮带轮与本发明中的皮带轮4 (见图1)之间通过皮带300相连接，从而实现传动，并具有软启动特性，大大降低传动时的机械和电气冲击，提高电机功率的利用率。本发明不仅具有传统皮带传动结构简单、传动平稳、过载打滑、易于安装等优点，而且兼具永磁偶合器的软启动、防止堵转、减小振动、节约能源、保护电机等优点，与同类设备相比更具有结构紧凑、轴向悬臂短、轴向刚性强，可承受较大皮带拉力的优点，可广泛地应用于对带传动要求较高的场合。当然，以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。除上述实施例外，本发明还可以有其它实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求保护的范围之内。
权利要求
1.一种用于皮带传动的永磁偶合器，包括导体转子(I)、永磁转子(2)、皮带轮(4)和用于与电机相连接的输入轴套(3)，其特征是，所述输入轴套(3)包括邻近所述电机的近端和远离所述电机的远端，所述永磁转子(2)固定在输入轴套(3)远端的外圆柱面上，皮带轮(4)的一端与导体转子(I)固定连接，且皮带轮(4)通过轴承(5a，5b)支承在输入轴套(3)近端的外圆柱面上。
2.根据权利要求1所述的永磁偶合器，其特征是，所述输入轴套(3)的远端设有轴套法兰(31)，所述永磁转子(2)套在输入轴套(3)远端的外圆柱面上，并通过螺钉与轴套法兰(31)固定连接。
3.根据权利要求1所述的永磁偶合器，其特征是，所述输入轴套的内孔(32)为锥形孔。
4.根据权利要求1所述的永磁偶合器，其特征是，所述皮带轮(4)与输入轴套(3)的近端之间固定有防尘板(7 )。
5.根据权利要求4所述的永磁偶合器，其特征是，所述防尘板(7)通过螺钉固定在皮带轮(4)的端面上。
6.根据权利要求1所述的永磁偶合器，其特征是，所述输入轴套(3)远端的端面上设有端盖(9)，端盖(9)上穿设与电机轴相连接的紧固螺钉(6d)，紧固螺钉(6d)上套有锁紧垫片(10)。
7.根据权利要求1所述的永磁偶合器，其特征是，所述导体转子(I)包括左、右两个导体盘，所述永磁转子(2)位于左、右两个导体盘之间，永磁转子(2)的两侧各设有磁极与左、右两个导体盘相对。
8.根据权利要求7所述的永磁偶合器，其特征是，所述左、右两个导体盘各包括一个外盘片和一个内盘片，内盘片通过螺钉固定在外盘片上。
9.根据权利要求8所述的永磁偶合器，其特征是，所述皮带轮(4)的一端设有带轮法兰(41)，所述带轮法兰(41)通过螺钉与左导体盘的外盘片固定连接。
10.根据权利要求8所述的永磁偶合器，其特征是，所述左、右两个导体盘之间设有多个气隙套管(17)，连接螺钉(15)穿过所述气隙套管(17)将左、右两个导体盘连接在一起。
全文摘要
本发明公开了一种用于皮带传动的永磁偶合器，包括导体转子、永磁转子、皮带轮和用于与电机相连接的输入轴套，所述输入轴套包括邻近所述电机的近端和远离所述电机的远端，所述永磁转子固定在输入轴套远端的外圆柱面上，皮带轮的一端与导体转子固定连接，且皮带轮通过轴承支承在输入轴套近端的外圆柱面上。本发明具有软启动功能和更好的减振性能，能提高电机功率利用率，结构更加紧凑，轴向悬臂短，轴向刚性好，能够承受较大的负载。
文档编号H02K49/00GK103178688SQ20131008909
公开日2013年6月26日 申请日期2013年3月20日 优先权日2013年3月20日
发明者黄晓兵, 杜毅 申请人:上海曜中能源科技有限公司