一种复合磁场永磁耦合器的制作方法

本实用新型属于机电传动装置技术领域，具体涉及一种复合磁场永磁耦合器。

背景技术：

永磁耦合器是一种新型的柔性传动装置，与其它传动装置相比，具有无谐波干扰，隔离震动，使用周期长，故障率低，免维护，适用于恶劣环境等一系列优点，在各行业的电机传动领域得到了广泛的应用。目前，市场上的永磁耦合器主要以盘式结构为主。但是，市场上盘式永磁耦合器的占地面积较大、而且传动效率偏低，因此需要设计一种结构更紧凑、传动效率更高的永磁耦合器。在永磁耦合器的设计中，磁盘上的磁路设计最为关键，磁路的性能将直接影响耦合器的制造成本和传动效率。当前，盘式永磁耦合器的磁路结构为：在盘型转子表面均匀交替排列偶数数量的合金磁钢。但是，采用这种设计方式，相邻的两组合金磁钢之间漏磁现象极为严重，同时磁盘表面磁场深度也较低，在距其一定间距的导体盘表面产生的有效磁场也严重降低，有效磁场浪费严重。

技术实现要素：

本实用新型的目的是：提供一种新的永磁耦合器，采用一种复合磁场的磁路设计，可以极大地降低磁盘上磁极之间的漏磁率，进而显著提高磁盘表面磁场的作用深度，提高有效磁场的利用率。

本实用新型的技术方案是：复合磁场永磁耦合器，包括输入轴、输出轴、分别与输入轴和输出轴相连的导体盘以及与导体盘相对应的永磁盘体，其技术要点在于：所述永磁盘体包括无磁骨架和沿无磁骨架周向均匀交替分布的S极磁块和N极磁块，还包括在相邻两磁块间设置的辅助磁块。

进一步的：所述的辅助磁块为在设置在S极磁块和N极磁块之间的SN钕铁硼楔形磁块、和设置在N极磁块和S极磁块之间的NS钕铁硼楔形磁块。

进一步的：所述辅助磁块与S极磁块和N极磁块高度相同。

进一步的：所述辅助磁块内禀矫顽力要大于S极磁块和N极磁块。

本实用新型的有益效果是：本实用新型磁力盘表面采用主磁极与辅助磁极相互作用，形成一种复合式磁场。由于辅助磁极采用高矫顽力合金磁钢，杜绝了主磁极之间的漏磁现象。

本实用新型通过增加辅助磁极与主磁极磁场的相互叠加，改变了主磁极的磁场分布规律，提高了磁盘表面磁场的作用深度。

本实用新型提高了有效磁场的利用率，减少了合金磁钢的用量，降低了产品的制造成本，缩小了整机体积，使得产品结构更加紧凑，显著减小了设备的占地面积。

附图说明

图1本实用新型整体结构示意图；

图2 本实用新型磁力盘磁极结构示意图；

图3为图2侧视剖视图；

图4为无辅助磁极与有辅助磁极耦合器永磁盘表面磁场强度分布曲线图。

图中序号说明：1为输入轴、2为输出轴、3为导体盘、4为永磁盘体、5为无磁骨架、6为S极磁块、7为SN钕铁硼楔形磁块、8为N极磁块、9为NS钕铁硼楔形磁块、10为导磁盘、11为紧固螺钉。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步说明：

如图1－4所示为本实用新型复合磁场永磁耦合器，包括输入轴1、输出轴2、分别与输入轴和输出轴相连的导体盘3以及与导体盘相对应的永磁盘体4，所述永磁盘体包括无磁骨架5和沿无磁骨架周向（同心）均匀交替分布的S极磁块6和N极磁块8，还包括在相邻两磁块间设置的辅助磁块。

优选的：所述的辅助磁块为在设置在S极磁块和N极磁块之间的SN钕铁硼楔形磁块7和设置在N极磁块和S极磁块之间的NS钕铁硼楔形磁块9。

优选的：所述辅助磁块与S极磁块和N极磁块高度相同。

优选的：所述辅助磁块内禀矫顽力要大于S极磁块和N极磁块。

图2为本实用新型复合磁场永磁耦合器中磁力盘磁极结构示意图，包括无磁骨架5、S极磁块6、SN钕铁硼楔形磁块7、N极磁块8、NS钕铁硼楔形磁块9、导磁盘10、紧固螺钉11组成，所述底部导磁盘10表面同心均匀排列主磁极6、8，所述两组相邻主磁极6、8之间镶嵌辅助磁极7、9，高度与主磁极6、8一致。

所述的主磁极6、8和辅助磁极7、9是通过粘接方式或者非导磁性螺钉11固定在导磁盘7上。

所述的导磁盘10的材质为具有高导磁率和高强度的铁磁材料。

所述的辅助磁极7、9必须具有较高的内禀矫顽力。

所述的主磁极6、8间的磁路被较高内禀矫顽力辅助磁极7、9推向表面。如图4所示，在距永磁盘表面同等距离处，该结构的磁场强度较无辅助磁极结构增加50～60%，且感应盘3上的铜板切割磁力线产生的感应涡流与磁场增强，从而增大了传递扭矩。本实用新型通过增加辅助磁极与主磁极磁场的相互叠加，改变了主磁极的磁场分布规律，提高了磁盘表面磁场的作用深度。

本实用新型中，磁块产生磁极的装置，部分语句为了说明方便用磁极代替磁块。

本实用新型的工作过程：本实用新型的输入轴1与电机轴连接，输出轴2与减速机轴连接。电机启动后，电机带着感应盘3先旋转，同时产生轴向力，此时由于负载端没有运动，限矩止推机构能够克服轴向力，限制磁力盘4的轴向移动，此时可以提供较大启动扭矩。当负载启动完成后，止推机构在离心力的作用下，进入运行状态，感应盘3与磁力盘4完全耦合。当负载超载或卡死堵转时，超过额定转矩后，会产生轴向推力，使得永磁盘迅速轴向运动，使得导体盘与永磁盘体脱开，进入过载保护状态。