耐高温圆筒式磁力联轴器的制作方法

本发明属于机械领域，具体涉及耐高温圆筒式磁力联轴器。

技术背景

圆筒式磁力联轴器是一种利用稀土永磁体之间的磁作用力,勿需机械连接即可进行机械传递的新型联轴器。目前常用的圆筒式磁力联轴器的结构，如图1所示，主要由三部分组成:主动(外)磁转子、隔离套和从动(内)磁转子组成。其在工作时,隔离套装配在内、外磁转子中间,使主、从动轴之间由静密封取代了传统的动密封,达到了扭矩的无接触传递。由于圆筒式磁力联轴器实现了无机械连接传递,解决了运行和安装过程中的过载保护,软启动,主、从动轴对中,密封性等问题,使其广泛地应用于泵业、食品、能源及仪表等行业。

但是永磁体是磁力联轴器的重要构成部分，永磁体材料一般采用铁钕錋材料，此种永磁材料具有热稳定性差、高温会产生退磁现象。当磁力联轴器应用于需要输送高温介质的场合时，介质的高温以及涡流产生的热量达到永磁体的高温退磁温度时，就会影响磁力联轴器的输送扭矩及效率，并且减短磁力联轴器的使用寿命。这一局限性限制了同步磁力联轴器应用范围。

为了解决这个问题，目前采用的是只在外转子上布置永磁体，如鼠笼式异步磁力联轴器，外转子上布置有永磁体，内转子借鉴了异步电机的鼠笼式转子。工作原理也与鼠笼式异步电机的相似，即电磁感应原理。其结构特点是内转子的周向无永磁体，内转子由实心转子基体与端环以及导条组成，而只在外转子的周向布置有永磁体，但是结构复杂、加工不方便，电磁转矩、传动效率偏低。

技术实现要素：

为了解决这个问题，本发明提供了一种耐高温圆筒式磁力联轴器。

一种圆筒式磁力联轴器，包括外转子、隔离套和内转子，外转子上设有永磁体，所述内转子外侧设有凹槽，永磁体嵌入凹槽内，凹槽口通过非导体材料密封，所述非导体材料为纳米伊蒙粘土和玻璃纤维(gf)改性聚苯硫醚(pps)的纳米伊蒙粘土-gf-pps复合材料。

优选的，所述永磁体和非导体材料的厚度比例为2-3:1。

优选的，所述非导体材料与凹槽口不在一个平面上，非导体材料表面低于凹槽口。

更优选的，所述永磁体和非导体材料的厚度分别为凹槽厚度的1/3-1/2和1/4-1/3。

优选的，纳米伊蒙粘土-gf-pps复合材料含5wt.％伊蒙粘土，30wt.％玻璃纤维。

本发明用非导体材料隔离高温介质，使得内转子上的永磁体与高温介质无直接接触，能隔绝或者减缓介质温度的扩散，从而降低了介质温度对永磁体高温退磁的影响，因此此种磁力联轴器对输送介质的温度没有严格的要求，它可用于输送高温介质的场合。

在保证永磁体作用面积不变时,永磁体数目越多,厚度越大及气隙间隙越小,非导体材料产生的涡流损耗越大；另外,在相同结构参数下,非导体材料的厚度、电阻率越大,涡流损耗越大。另外,为了充分降低所用非导体材料的涡流损耗,以聚苯硫醚树脂(pps)为基材,并加入改性层片状纳米伊蒙粘土和玻璃纤维(gf),制得了一种低涡流损耗、力学性能优异的纳米伊蒙粘土-gf-pps三元复合材质。通过万能力学测试分析结果表明,加入5wt.％伊蒙粘土(2wt.％环氧树脂改性、细度(100nm)约为64wt.％),可明显地改善pps基复合材料冲击韧性、且缺口冲击强度提高了60.2％；在此基础上加入30wt.％玻璃纤维,其拉伸强度和弯曲强度较纯的pps分别增加了256.3％、289.2％,达到了增强增韧的目的。

附图说明

图1现有同步圆筒式磁力联轴器剖面结构示意图。

图2本发明内转子局部剖面结构示意图。

1.输入轴2.机体3.内磁体3-1.非导体材料4.内转子4-1.凹槽5.输出轴6.隔离套7.外转子8.外磁体9.密封圈。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围，还包括各具体实施方式间的任意组合，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。

如图1-2所示，一种圆筒式磁力联轴器，包括外转子7、隔离套6和内转子4，外转子7上设有永磁体，所述内转子4外侧设有凹槽，内磁体3嵌入凹槽4-1内，凹槽口通过非导体材料3-1密封。所述内磁体3和非导体材料3-1的厚度比例为2-3:1。所述非导体材料为纳米伊蒙粘土和玻璃纤维(gf)改性聚苯硫醚(pps)的纳米伊蒙粘土-gf-pps复合材料，纳米伊蒙粘土-gf-pps复合材料含5wt.％伊蒙粘土，30wt.％玻璃纤维。

优选的，所述非导体材料3-1与凹槽口不在一个平面上，非导体材料3-1表面低于凹槽口。所述内磁体3和非导体材料的厚度分别为凹槽厚度的1/3-1/2和1/4-1/3。

技术特征：

1.一种圆筒式磁力联轴器，包括外转子、隔离套和内转子，外转子上设有永磁体，其特征在于：所述内转子外侧设有凹槽，内磁体嵌入凹槽内，凹槽口通过非导体材料密封，所述非导体材料为纳米伊蒙粘土和玻璃纤维(gf)改性聚苯硫醚(pps)的纳米伊蒙粘土-gf-pps复合材料。

2.根据权利要求1所述的圆筒式磁力联轴器，其特征在于：所述内磁体和非导体材料的厚度比例为2-3:1。

3.根据权利要求1所述的圆筒式磁力联轴器，其特征在于：所述非导体材料与凹槽口不在一个平面上，非导体材料表面低于凹槽口。

4.根据权利要求3所述的圆筒式磁力联轴器，其特征在于：所述内磁体和非导体材料的厚度分别为凹槽厚度的1/3-1/2和1/4-1/3。

5.根据权利要求1所述的圆筒式磁力联轴器，其特征在于：纳米伊蒙粘土-gf-pps复合材料含5wt.％伊蒙粘土，30wt.％玻璃纤维。

技术总结
本发明属于机械领域，具体涉及耐高温圆筒式磁力联轴器。一种圆筒式磁力联轴器，包括外转子、隔离套和内转子，外转子上设有永磁体，所述内转子外侧设有凹槽，永磁体嵌入凹槽内，凹槽口通过非导体材料密封，所述非导体材料为纳米伊蒙粘土和玻璃纤维(GF)改性聚苯硫醚(PPS)的纳米伊蒙粘土‑GF‑PPS复合材料。本发明用非导体材料隔离高温介质，使得内转子上的永磁体与高温介质无直接接触，能隔绝或者减缓介质温度的扩散，从而降低了介质温度对永磁体高温退磁的影响，因此此种磁力联轴器对输送介质的温度没有严格的要求，它可用于输送高温介质的场合。

技术研发人员：周晓峰;王敏;王慧斌
受保护的技术使用者：浙江砉润科技有限公司
技术研发日：2019.12.24
技术公布日：2020.04.17