内辐射环式静态调速带轮型永磁联轴器的制造方法
【专利摘要】内辐射环式静态调速带轮型永磁联轴器，包括导体外转子和永磁内转子，导体外转子包括外旋转环、通过铆钉与外旋转环连接的铜环和焊接在外旋转环上的侧面进风片，电机轴通过电机轴键条与外旋转环连接；永磁内转子包括辐射式整体磁环、通过粘胶粘连接内旋转环和通过滑动键与内旋转环连接的内旋转环座，拉杆螺钉通过螺纹与内旋转环连接，顶杆螺钉通过螺纹与内旋转环座连接，内旋转环座与旋转盘轴通过螺钉连接，带轮通过旋转盘轴键条与旋转盘轴连接，挡片通过螺钉固定在旋转盘轴上，内旋转环座与外旋转环通过两个内部支撑轴承连接。本实用新型为扭矩无接触柔性传递的联轴器，实现软启动、真正过载滑差保护和调速节能，运行可靠，传递效率高。
【专利说明】内辐射环式静态调速带轮型永磁联轴器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种永磁联轴器，具体涉及一种内辐射环式静态调速带轮型永磁联轴器。
【背景技术】
[0002]带轮是机械系统动力传输过程中经常使用的部件。带传动就是摩擦传动中的一个种类，在机械的基本机构中属于“挠性传动”，利用皮带来连接两个不直接接触的主动件和从动件，靠摩擦力产生的拉力来传递运动和动力。带传动的工作原理是皮带紧套在主动轮和从动轮上，因而皮带与轮的接触表面存在着正压力，当原动机驱动主动轮回转时，在皮带与主动轮接触表面间便产生摩擦力，使主动轮牵动皮带，继而皮带又牵动从动轮，将主动轴上的转矩和运动传给从动轴。
[0003]带轮结构简单，带传动具有运转平稳、低噪音、低振动和过载保护的优点。但其不能真正过载滑差保护、缓冲减震差、传递效率低，也不能提供软启动功能和调速功能。具体表现如下:(1)皮带轮传动能平缓载荷冲击，其是通过皮带弹性滑动和打滑实现的，传动效率较低和传动比不精确；并缩短了皮带的寿命；当设备启动时，无法提供软启动功能，受到大冲击时,皮带抖动厉害,噪音和振动加剧,且使电机,负载设备也受到大冲击，同时相应电流加大了对电网的冲击，对电机，皮带和负载设备损害很大。(2)皮带轮传动具有过载维护的功用；其是通过皮带打滑、牺牲皮带寿命来实现的，电机堵转发热，皮带打滑发热，减速机构受交变力载荷磨损快，如不及时断电保护将烧毁电机，损坏皮带和减速机构。(3)带轮结构决定其只能与电机转速一致旋转，无法通过不更换带轮自身来调节带轮输出速度。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是提供一种内辐射环式静态调速带轮型永磁联轴器，解决了现有皮带轮传动不能真正过载滑差保护和不能提供软启动功能与调速功能的问题。
[0005]本实用新型所采用的技术方案是，内辐射环式静态调速带轮型永磁联轴器，包括导体外转子和永磁内转子，导体外转子包括外旋转环、通过铆钉与外旋转环连接的铜环和焊接在外旋转环上的侧面进风片，铜环与外旋转环组成外感应体，电机轴通过电机轴键条与外旋转环连接，电机轴紧定螺钉将电机轴与外旋转环固定；永磁内转子包括辐射式整体磁环和啮合面调整机构，啮合面调整机构包括内旋转环和通过滑动键与内旋转环连接的内旋转环座，拉杆螺钉通过螺纹与内旋转环连接，顶杆螺钉通过螺纹与内旋转环座连接，辐射式整体磁环与内旋转环通过粘胶粘连接，内旋转环座与旋转盘轴通过螺钉连接，带轮通过旋转盘轴键条与旋转盘轴连接，挡片通过螺钉固定在旋转盘轴上，内旋转环座与外旋转环通过两个内部支撑轴承连接，两个内部支撑轴承之间设有轴承间隔套。
[0006]本实用新型的特点还在于，
[0007]导体外转子和永磁内转子之间径向有固定的空气间隙。
[0008]内部支撑轴承的轴槽上设有卡簧。[0009]两个内部支撑轴承之间设有油杯。
[0010]内旋转环的凹槽上设有密封圈。
[0011]本实用新型的有益效果是，
[0012]1.本实用新型内辐射环式静态调速带轮型永磁联轴器，利用外感应铜环与辐射式整体内磁环相对转动导磁环以径向固定气隙切割永磁环的磁力线产生磁感应力，实现电机与带轮之间扭矩无接触柔性传递。根据适时的负载输出量的要求，在静止状态下，通过调速机构可以满足带轮调速和改变负载输出量大小的要求，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。自有的过载滑差保护特性，在负载过载时，电机不堵转，皮带不打滑，实现了对电机、带轮及负载设备的过载保护。确保电机、负载设备和内辐射环式静态调速带轮型永磁联轴器短时间内无损害。
[0013]2.本实用新型内辐射环式静态调速带轮型永磁联轴器，为扭矩无接触柔性传递的联轴器，安装简单，能实现软启动、真正过载滑差保护(杜绝皮带打滑保护)和调速节能，使用寿命长，运行可靠，免维护，传递效率高，大大降低了系统运行费用并延长了设备的使用寿命，可缩小电机容量，消除“大马拉小车”现象，实现节能10?30%，且符合国家的“节能减排”政策。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型内辐射环式静态调速带轮型永磁联轴器的结构示意图；
[0015]图2是本实用新型内辐射环式静态调速带轮型永磁联轴器导体外转子的结构示意图；
[0016]图3是本实用新型内辐射环式静态调速带轮型永磁联轴器永磁内转子的结构示意图；
[0017]图4是本实用新型内辐射环式静态调速带轮型永磁联轴器啮合面调整机构的结构示意图。
[0018]图中，1.外旋转环，2.铜环，3.铆钉，4.侧面进风片，5.辐射式整体磁环，6.内旋转环，7.内旋转环座，8.旋转盘轴，9.带轮，10.挡片，11.旋转盘轴键条，12.卡簧，13.油杯，14.轴承间隔套，15.粘胶，16.内部支撑轴承，17.密封圈，18.滑动键，19.拉杆螺钉，20.顶杆螺钉，21.电机轴紧定螺钉，22.电机轴，23.电机轴键条。
【具体实施方式】
[0019]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。
[0020]本实用新型内辐射环式静态调速带轮型永磁联轴器，参见附图1，包括导体外转子和永磁内转子，如图2所示，导体外转子和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1、通过铆钉3与外旋转环I连接的铜环2和焊接在外旋转环I上的侧面进风片4，侧面进风片4为系统提供冷却风，铜环2与外旋转环I组成外感应体，电机轴22通过电机轴键条23与外旋转环I连接，电机轴紧定螺钉21将电机轴22与外旋转环I固定，确保外旋转环I在电机轴22上的位置固定；如图3所示，永磁内转子包括辐射式整体磁环5和哨合面调整机构,如图4所示,哨合面调整机构包括内旋转环6和通过滑动键18与内旋转环6连接的内旋转环座7，拉杆螺钉19通过螺纹与内旋转环6连接，顶杆螺钉20通过螺纹与内旋转环座7连接，辐射式整体磁环5与内旋转环6通过粘胶粘连接，内旋转环座7与旋转盘轴8通过螺钉连接，带轮9通过旋转盘轴键条11与旋转盘轴8连接，挡片10通过螺钉固定在旋转盘轴8上，确保带轮9在旋转盘轴8上的位置固定并限制带轮9轴向运动，内旋转环座7与外旋转环I通过两个内部支撑轴承16连接，两个内部支撑轴承16之间设有轴承间隔套14，内部支撑轴承16的轴槽上设有卡簧12，阻止内部支撑轴承16轴向移动，两个内部支撑轴承16之间设有油杯13，通过油杯13定期给内部支撑轴承16润滑，确保内部支撑轴承16工作稳定，内旋转环6的凹槽上设有密封圈17，防止润滑油外漏。
[0021]在工作时电机轴22带动导体外转子高速旋转，铜环2以径向固定气隙切割辐射式整体磁环5的磁力线而在外感应铜环2上产生涡流，永磁内转子中的内辐射式整体磁环5的永磁场受到导体外转子外感应铜环2中的外感应磁场的相互作用使得内旋转环6及内旋转环座7旋转，并带动旋转盘轴8转动，由旋转盘轴8将电机的输出扭矩输入给带轮9。
[0022]在静止状态下，先手动旋转松动顶杆螺钉20，再旋转拉杆螺钉19，由于内旋转环座7轴向位置固定不动且受到滑动键18的限制，内旋转环6只能轴向移动，从而拉动永磁内转子轴向相对移动，以改变导体外转子与永磁内转子之间轴向相对位置，进而改变铜环2和辐射式整体磁环5的磁力啮合面积大小，实现改变导体外转子与永磁内转子之间传递转矩的大小。
[0023]本实用新型内辐射环式静态调速带轮型永磁联轴器是通过调节扭矩来实现速度控制，永磁内转子在啮合面调整机构作用下，沿轴向往返移动时，永磁内转子与导体外转子之间的铜环2和辐射式整体磁环5的磁力啮合面积发生变化。啮合面积大，传递的扭矩大，带轮转速高；啮合面积小，传递的扭矩小，带轮转速小。电机输出到内辐射环式静态调速带轮型永磁联轴器的扭矩和内辐射环式静态调速带轮型永磁联轴器输出到带轮的扭矩是相等的。这样，我们可以根据负载实际运行过程中输出量的要求，调节磁力啮合面积大小，满足带轮调速和改变负载输出量大小的要求，负载扭矩小，电机输出扭矩小，相应输出功率也小，实现电机大幅节能和提高电机工作效率。
[0024]本实用新型内辐射环式静态调速带轮型永磁联轴器导体外转子采用外侧单圆环式结构，根据传递功率不同，改变外铜环2直径与厚度尺寸，来设计不同规格的内辐射环式静态调速带轮型永磁联轴器。永磁内转子采用内侧辐射取向环式整体磁环结构一单圆环式结构，根据传递功率不同，改变内辐射式整体磁环5几何尺寸和充磁极数多少而设计不同规格的内辐射环式静态调速带轮型永磁联轴器，实现不同规格的内辐射环式静态调速带轮型永磁联轴器的扭矩传递。
[0025]本实用新型内辐射环式静态调速带轮型永磁联轴器的工作过程如下:
[0026]电机起动时，导体外转子与电机同步高速旋转，由于导体外转子的感应铜环2与永磁内转子的辐射式整体磁环5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，导体外转子单圆环感应体中的外铜环2与永磁内转子的内辐射式整体磁环5产生相对转动，交变磁场通过气隙在外感应铜环2上产生涡流，同时涡流产生感应磁场与内辐射式整体磁环5的永磁场相互作用，由于带轮负载转矩作用，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2中的感应磁场和内辐射式整体磁环5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带轮负载转矩的大小，此时永磁内转子会受到电磁力矩的作用，电磁转矩随着主动电机导体外转子与从动永磁内转子的转差角的增加而增大；当电磁转矩超过带轮负载转矩时，从动永磁内转子开始转动。此后，在电动机的驱动下，主动电机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电机导体外转子相同的方向旋转，在负载侧带轮9上产生转矩，从而带动带轮9做旋转运动，，实现扭矩无接触柔性传递。实现电机与带轮之间的扭矩传递。当负载变载时，内辐射环式静态调速带轮型永磁联轴器自动调节转差角，确保扭矩传递顺利。同时利用高效散热装置，降低铜环2和辐射式整体磁环5的温度，保证系统磁力工作稳定。
[0027]整个过程起动电流峰值大大降低且启动时间很短，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流冲击。尤其适用于电机频繁起动及负载变载频繁的工况下通过内辐射环式静态调速带轮型永磁联轴器联接电机与负载设备。
[0028]本实用新型内辐射环式静态调速带轮型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。根据滑差原理，电机不出现堵转，皮带不打滑，实现了对电机、皮带和负载设备的过载保护，也就是永磁外转子停转(带轮9不转)，导体外转子中的铜环2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辐射式整体磁环5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、负载设备和辐射环式静态调速带轮型永磁联轴器短时间内无损害。
[0029]本实用新型内辐射环式静态调速带轮型永磁联轴器，利用外感应铜环2与辐射式整体内磁环5相对转动导磁环以径向固定气隙切割永磁环的磁力线产生磁感应力，实现电机与带轮9之间扭矩无接触柔性传递。根据适时的负载输出量的要求，在静止状态下，通过调速机构可以满足带轮9调速和改变负载输出量大小的要求，实现电机大幅节能和提高电机工作效率。自有的过载滑差保护特性，在负载过载时，电机不堵转，带轮不打滑，实现了对电机、带轮及负载设备的过载保护。确保电机、负载设备和内辐射环式静态调速带轮型永磁联轴器短时间内无损害。
[0030]本实用新型内辐射环式静态调速带轮型永磁联轴器，为扭矩无接触柔性传递的联轴器，安装简单，能实现软启动、真正过载滑差保护(杜绝皮带打滑保护)和调速节能，使用寿命长，运行可靠，免维护，传递效率高，大大降低了系统运行费用并延长了设备的使用寿命，可缩小电机容量，消除“大马拉小车”现象，实现节能10?30%，且符合国家的“节能减排”政策。
【权利要求】
1.内辐射环式静态调速带轮型永磁联轴器，其特征在于，包括导体外转子和永磁内转子，所述导体外转子包括外旋转环(I)、通过铆钉(3)与所述外旋转环(I)连接的铜环(2)和焊接在所述外旋转环(I)上的侧面进风片(4 )，所述铜环(2 )与所述外旋转环(I)组成外感应体，电机轴(22)通过电机轴键条(23)与所述外旋转环(I)连接，电机轴紧定螺钉(21)将所述电机轴(22)与所述外旋转环(I)固定；所述永磁内转子包括辐射式整体磁环(5)和啮合面调整机构，所述啮合面调整机构包括内旋转环(6)和通过滑动键(18)与所述内旋转环(6)连接的内旋转环座(7)，拉杆螺钉(19)通过螺纹与所述内旋转环(6)连接，顶杆螺钉(20)通过螺纹与所述内旋转环座(7)连接，所述辐射式整体磁环(5)与所述内旋转环(6)通过粘胶(15 )粘连接,所述内旋转环座(7 )与旋转盘轴(8 )通过螺钉连接,带轮(9 )通过旋转盘轴键条(11)与所述旋转盘轴(8)连接，挡片(10)通过螺钉固定在所述旋转盘轴(8)上，所述内旋转环座(7 )与所述外旋转环(I)通过两个内部支撑轴承(16 )连接，两个所述内部支撑轴承(16)之间设有轴承间隔套(14)。
2.根据权利要求1所述的内辐射环式静态调速带轮型永磁联轴器，其特征在于，所述导体外转子和所述永磁内转子之间径向有固定的空气间隙。
3.根据权利要求1或2所述的内辐射环式静态调速带轮型永磁联轴器，其特征在于，所述内部支撑轴承(16)的轴槽上设有卡簧(12)。
4.根据权利要求3所述的内辐射环式静态调速带轮型永磁联轴器，其特征在于，两个所述内部支撑轴承(16)之间设有油杯(13)。
5.根据权利要求4所述的内辐射环式静态调速带轮型永磁联轴器，其特征在于，所述内旋转环(6)的凹槽上设有密封圈(17)。
【文档编号】H02K51/00GK203398973SQ201320404672
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年7月8日 优先权日:2013年7月8日
【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