用于控制压力的永磁耦合器的制作方法

1.本发明涉及一种连接装置，具体涉及用于控制压力的永磁耦合器。


背景技术：

2.传统风机、水泵压力的设计均以最大需求来设计，采用阀门或风门挡板等方式调节压力。但实际使用中水量压力随各种因素而变化(如季节、温度、工艺、产量等)，往往比最大流量小得多。通过调节挡板或阀门的开度来调节压力，实质是通过改变管网阻力大小来改变流量，这样一来存在严重的节流损失，还会使风机水泵的运转点偏离最佳效率点，造成能量浪费。 在机组变负荷运行情况下，采用可调速系统可减小大量的节流损耗，节能潜力巨大。
3.现采用的技术方案大多是在电机与泵之间加装液流耦合器,通过调节液流耦合器来调节泵的转速,实现调节泵的出口压力，但目前为了保护电机系统的可靠运行一般采用永磁调速器，它作为一种新型、先进、可靠的调速传动装置，无论是从经济效益还是从生产的安全稳定性来看，具有液力耦合调速和变频调速无可比拟的优势。但是对一些重负载、易燃、易爆等恶劣环境，容易过载的电机拖动系统，过载保护尤为重要，如cn201010109757.6中，公开了一种涡流式永磁耦合器，它由一个筒状导体转子和一个筒状永磁转子组成；筒状导体转子与筒状永磁转子通过空气间隙相连，绕各自轴线旋转；永磁转子置于导体转子内。筒状导体转子由轭铁和导体组成，安装在电机轴上，导体材料为铜或者铝。筒状永磁转子由筒状转子体、磁座和永磁体组成，安装在负载轴上。其工作原理是：电机与筒状导体转子同步转动，筒状导体转子与筒状永磁转子产生相对运动，从而导体上产生涡流，形成感应磁场，感应磁场与永磁场相互作用，从而带动永磁转子沿与导体转子同方向转动，结果是将电机轴的转矩传递到负载轴上。公开的一种涡流式永磁耦合器的优点在于，电机启动时，由于导体转子和永磁转子通过空气间隙相连，使得电机和负载无机械连接，对电机起到软启动的保护，同时能有效的隔振。
4.该技术方案的缺陷在于:如果在负载发生堵转故障情况时，该永磁耦合器仅仅能够提供1-2分钟的过载保护，同时在耦合器上产生大量的热量，如果超过2分钟电机保护还不正常断电的话，将导致耦合器损坏。因此当负载堵转或者过载时，该耦合器不能提供一种完全的过载保护。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题：提供用于控制压力的永磁耦合器，当负载压力阀端过载时，本发明能自动的将输入端和负载脱开，过载解除之后，能自动的恢复到正常工作状态,可以根据现场的实际运行工况，通过调节永磁力耦合器的空气间隙，实现调速，达到调节压力的目的。
6.本发明的基本方案为：用于控制压力的永磁耦合器，包括输入结合部、输出结合部、导体转子和永磁装置，所述永磁装置右端连接输出结合部，所述永磁装置左端通过空气
间隙连接导体转子，所述导体转子左端与输入结合部连接，且导体转子可沿轴靠近输入结合部自由滑动，所述导体转子和永磁装置具有独立的旋转轴线；还包括压力阀，压力阀包含阀体控制本体、控制轴、进口和出口，所述阀体控制本体前端设置有进口，所述阀体控制本体后端设有出口，所述阀体控制本体左端连接控制轴，所述控制轴与所述输出结合部连接。
7.进一步限定，所述输入结合部包含输入轴、输入底座和输入支架，所述输入底座右端固定连接输入支架，且输入底座和输入支架的中心轴线重合，所述输入轴穿过所述输入底座和输入支架的中心轴线，且输入轴伸出所述输入结合右端。
8.进一步限定，输入轴中部靠近输入结合部位置设有位置控制装置。所述控制装置位于沿着轴向方向输入支架和导体转子之间，位置控制装置可以为螺杆。
9.进一步限定，所述导体转子包含导体本体和导向环，所述导向环的内径大于导体本体的外径，所述导体转子和导向环配合穿接于所述输入轴上。所述导向环左端设有与螺杆配合的第一内螺纹。导体转子和导向环的材料为低电阻导体材料，可以是铜、铝、超导材料。
10.进一步限定，所述永磁装置包含磁本体、永磁支架和永磁底座，所述永磁支架左端连接所述永磁本体，所述永磁支架右端连接所述永磁底座,所述磁本体与所述导体本体连接,导体转子沿轴向方向自由滑动，永磁本体只沿轴向旋转。
11.进一步限定，所述输出结合部右端留有换接孔，所述换接孔前端为第二内螺纹。
12.换接孔的预留可以根据实际工况需要，选择接入输出结合部的设备，通过第二内螺纹连接，使两部件接合更稳固，方便更换操作。本发明的工作原理及优点在于：导体转子和永磁装置具有独立的旋转轴线，导体转子和永磁装置通过空气间隙连接，磁本体可沿轴向自由滑动。永磁装置与导体转子相对，其间通过空气间隙隔开，永磁装置和导体转子间的正对面积即为作用面积，即永磁装置的左侧壁与导体转子的右壁间的正对面积为作用面积。当负载过载或堵转时，由于负载转速突然下降，使得永磁装置磁本体与导体转子之间形成一个瞬间的转矩差，此时磁本体旋转时产生永磁场在导体转子平面上的产生涡流磁场推力，将导体转子沿着轴向方向将推离，使得永磁装置与导体转子的作用面积减到最小，转矩近似为零，输入端与负载完全脱开。安装在导体转子与导向环之间的位置控制装置内的螺杆装置应受到外部压力，而产生一个反作用力，这个反作用力又将导体转子推回到正常工作状态。本发明能自动的将电机和负载脱开，过载解除之后，能自动的恢复到正常工作状态，可以根据现场的实际运行工况，通过调节永磁力耦合器的空气间隙，实现调速，达到调节压力的目的。
附图说明
13.图1为本发明用于控制压力的永磁耦合器立体图；图2为本发明用于控制压力的永磁耦合器俯视图；图3为本发明用于控制压力的永磁耦合器立体图（去除压力阀）；图4为本发明用于控制压力的永磁耦合器右体图（去除压力阀）；图5为本发明用于控制压力的永磁耦合器俯视图（去除压力阀）；图6为图5中b-b方向剖视图；
图7为压力阀立体图；图8为压力阀俯视图；图9为图8中a-a剖视图。
14.附图中涉及到的附图标记有：输入结合部1，输入轴101，输入底座102，输入支架103，位置控制装置104a，第一内螺纹104b，输出结合部2，换接孔201，第二内螺纹202，导体转子3，导体本体301，导向环302，永磁装置4，磁本体401，永磁支架402，永磁底座403，压力阀5，阀体控制本体501、进口502、出口503、 控制轴504。
具体实施方式
15.下面通过具体实施方式进一步详细的说明：如图1至9所示，本发明的用于控制压力的永磁耦合器，包括输入结合部1、输出结合部2、导体转子3和永磁装置4，永磁装置4右端连接输出结合部2，永磁装置4左端通过空气间隙连接导体转子3，导体转子3左端与输入结合部1连接，且导体转子3可沿轴靠近输入结合部1自由滑动，导体转子3和永磁装置4具有独立的旋转轴线。
16.还包括压力阀5，压力阀5包含阀体控制本体501、控制轴504、进口502和出口503，阀体控制本体501前端设置有进口502，阀体控制本体501后端设有出口503，阀体控制本体501左端连接控制轴504，控制轴504与输出结合部2连接。
17.当输入轴101有给定输入信号时，导体转子3跟输入轴101一起旋转，由于导体转子3和永磁装置4相对运动，从而在导体转子3上产生交变感应磁场，交变感应磁场与交变永磁场相互啮合，从而产生扭矩，将扭矩从动力侧传到负载侧。此时永磁耦合器正常工作，导体转子3与磁本体401的作用面积大。
18.当输出结合部2连接的负载设备过载或堵转时，根据李氏推拉理论，在磁本体401的轴线方向产生较大的推力，该推力将磁本体401推离导体转子3，使得永磁装置4与导体转子3的作用面积减到最小，转矩近似为零，电机与负载完全脱开，安装在导体转子3与导向环302之间的位置控制装置104a(螺杆装置)内的应受到外部压力，而产生一个反作用力，这个反作用力又将导体转子3推回到正常工作状态。
19.输入结合部1包含输入轴101、输入底座102和输入支架103，输入底座102右端固定连接输入支架103，且输入底座102和输入支架103的中心轴线重合，输入轴101穿过输入底座102和输入支架103的中心轴线，且输入轴101伸出输入结合1右端。
20.位置控制装置104a位于沿着轴向方向输入支架103和导体转子3之间，位置控制装置104a可以为螺杆。
21.导向环302的内径大于导体本体301的外径，导体转子3和导向环302配合穿接于输入轴101上。导向环302左端设有与螺杆配合的第一内螺纹104b。导体转子3和导向环302的材料为低电阻导体材料，可以是铜、铝、超导材料。
22.永磁装置4包含磁本体404、永磁支架402和永磁底座403，永磁支架402左端连接永磁本体401，永磁支架402右端连接永磁底座403,磁本体404与导体本体301连接,导体转子3沿轴向方向自由滑动，永磁本体401只沿轴向旋转。
23.输出结合部2右端留有换接孔201，换接孔201前端为第二内螺纹202。
24.换接孔201的预留可以根据实际工况需要，选择接入输出结合部2的设备，通过第二内螺纹202连接，使两部件接合更稳固，方便更换操作。
25.以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。