一种具有缓冲功能的限距型永磁耦合器的制作方法

1.本实用新型涉及耦合器技术领域，具体为一种具有缓冲功能的限距型永磁耦合器。


背景技术：

2.电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置，电机在电路中是用字母m(旧标准用d)表示，它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源，发电机在电路中用字母g表示，它的主要作用是利用机械能转化为电能。
3.现有的机械传动中，电机轴与负载轴之间的联接方式大多采用柔性，以允许较大的偏差，一定程度上减少振动传递，但由于永磁转子组件和导体转子组件之间的间隙为恒定，当负载过大发生阻转时，会对电机造成阻碍的力增大，严重的可能使电机造成损坏，同时也对传递扭矩的传动设备造成损害，该问题一直无法有效的得到改善和解决。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种具有缓冲功能的限距型永磁耦合器，解决了现有的机械传动中，电机轴与负载轴之间的联接方式大多采用柔性，以允许较大的偏差，一定程度上减少振动传递，但由于永磁转子组件和导体转子组件之间的间隙为恒定，当负载过大发生阻转时，会对电机造成阻碍的力增大，严重的可能使电机造成损坏，同时也对传递扭矩的传动设备造成损害的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种具有缓冲功能的限距型永磁耦合器，包括电机轴和负载轴，所述电机轴上设置有第一法兰，所述负载轴上设置有第二法兰，所述第一法兰和第二法兰通过胀套分别固定在电机轴和负载轴上，所述第一法兰靠近负载轴的一端连接有方轴，所述方轴上连接有永磁转子组件，在第二法兰上连接有导体转子组件，在方轴与永磁转子组件连接处设有用于减小摩擦的圆弧凸台，在圆弧凸台上表面设有第一隔震垫；
8.所述永磁转子组件包括对称设置的第一磁座和第二磁座，所述第一磁座和第二磁座相对的一面分别嵌有磁体，所述磁体分别通过第一盖板和第二盖板固定在第一磁座和第二磁座内，所述第一盖板远离磁体的一面设有弹簧座，所述弹簧座上设有转轴，所述转轴上套设有扭力弹簧，所述扭力弹簧一端连接在弹簧座上，另一端上连接有螺栓，螺栓上螺纹连接有用于限位的螺钉；
9.所述导体转子组件包括分别设在第一磁座和第二磁座相背的一面上的第一导体盘和第二导体盘，所述第一导体盘和第二导体盘通过连接杆连接，所述第一导体盘和第二导体盘相对的一面上均设有感应导体，所述感应导体分别与第一磁座和第二磁座之间留有空隙，所述第一导体盘和第二导体盘相背的一面上均设有用于降温的散热铜片。
10.优选的，所述电机轴周围设有用于限定第一磁座和第二磁座轴向移动的导向轴。
11.优选的，所述圆弧凸台与永磁转子组件接触的侧面设有用于降低两个磁座对方轴的冲击力的第二隔震垫。
12.优选的，所述方轴上设有用于减小摩擦力的半圆形滑块，所述半圆形滑块材质为聚四氟乙烯，用于减小第一磁座和第二磁座在方轴上的摩擦力。
13.(三)有益效果
14.本实用新型提供了一种具有缓冲功能的限距型永磁耦合器。具备以下有益效果：
15.该具有缓冲功能的限距型永磁耦合器，通过结构的改良，当耦合器静止时，扭力弹簧不受挤压，螺栓处于水平位置的第一工位，此时感应导体分别与第一磁座和第二磁座为最小间隙且最小间隙可通过螺钉调节大小；当电机启动时，耦合器转速较低，低于一定转速w1时，由于扭力弹簧的初始扭力的作用，螺栓处于水平位置的第一工位，感应导体分别与第一磁座和第二磁座增大到使第一磁座和第二磁座与螺钉接触位置，此时扭矩略低于最小气隙时的扭矩，起到轻载启动的作用；当耦合器旋转到一定转速w1时，由于受到离心力的作用，扭力弹簧受挤压，螺栓向外旋转，感应导体分别与第一磁座和第二磁座的间隙可根据负载的过载情况变化，间隙最小时电机输出额定负载，间隙逐渐变大时负载逐渐变小，间隙最大时电机输出不高于2％的额定负载，且该可变间隙随电机的工作状态和过载状态自动改变，通过感应转子和永磁转子无接触式的传动可以降低和隔离电机和负载的振动，同时可变间隙可以随负载的变化自动改变，保证电机在工作过程中遇到负载过大和有较大的冲击载荷时，耦合器能及时通过调整可变间隙来改变自身的输出，保证自身始终工作在正常载荷状态，不至于应过载和冲击载荷造成电机过流损坏电机，方轴上的圆弧凸台和第一隔震垫有效起到降低冲击、减小摩擦的作用，降低振动对设备造成的损害，增长了装置的使用寿命。
附图说明
16.图1与图3为本实用新型的截面图；
17.图2为图1中a的结构示意图；
18.图4为图3中b的放大示意图；
19.图5为本实用新型的导向轴示意图；
20.图6为本实用新型的半圆形滑块示意图；
21.其中：1-电机轴、2-第一法兰、3-负载轴、4-第二法兰、5-胀套、6-方轴、7-第一磁座、8-第二磁座、9-磁体、10-第一盖板、11-第二盖板、12-弹簧座、13-转轴、14-导向轴、15-扭力弹簧、16螺栓、17-螺钉、18-第二隔震垫、19-半圆形滑块、20-第一导体盘、21-第二导体盘、22-连接杆、23-感应导体、24-散热铜片、25-圆弧凸台、26-第一隔震垫。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.请参阅图1-6，本实用新型提供一种技术方案：一种具有缓冲功能的限距型永磁耦合器，包括电机轴1和负载轴3，电机轴1周围设有用于限定第一磁座7和第二磁座8轴向移动的导向轴14，电机轴1上设置有第一法兰2，负载轴3上设置有第二法兰4，第一法兰2和第二法兰4通过胀套5分别固定在电机轴1和负载轴3上，第一法兰2靠近负载轴3的一端连接有方轴6，方轴6上设有用于减小摩擦力的半圆形滑块19，半圆形滑块19材质为聚四氟乙烯，用于减小第一磁座7和第二磁座8在方轴6上的摩擦力，方轴6上连接有永磁转子组件，在第二法兰4上连接有导体转子组件，在方轴6与永磁转子组件连接处设有用于减小摩擦的圆弧凸台25，圆弧凸台25与永磁转子组件接触的侧面设有用于降低两个磁座对方轴6的冲击力的第二隔震垫18，在圆弧凸台25上表面设有第一隔震垫26；
24.永磁转子组件包括对称设置的第一磁座7和第二磁座8，第一磁座7和第二磁座8相对的一面分别嵌有磁体9，磁体9分别通过第一盖板10和第二盖板11固定在第一磁座7和第二磁座8内，第一盖板10远离磁体9的一面设有弹簧座12，弹簧座12上设有转轴13，转轴13上套设有扭力弹簧15，扭力弹簧15一端连接在弹簧座12上，另一端上连接有螺栓16，螺栓16上螺纹连接有用于限位的螺钉17；
25.导体转子组件包括分别设在第一磁座7和第二磁座8相背的一面上的第一导体盘20和第二导体盘21，第一导体盘20和第二导体盘21通过连接杆22连接，第一导体盘20和第二导体盘21相对的一面上均设有感应导体23，感应导体23分别与第一磁座7和第二磁座8之间留有空隙，第一导体盘20和第二导体盘21相背的一面上均设有用于降温的散热铜片24。
26.实施例1
27.本实施例提供的一种具有缓冲功能的限距型永磁耦合器，包括永磁转子组件和导体转子组件，在电机轴1上连接有第一法兰2，在负载轴3上连接有第二法兰4，第一法兰2和第二法兰4通过胀套5分别固定在电机轴1和负载轴3上，在第一法兰1靠近负载轴3的一端连接有方轴6，在方轴6上连接有永磁转子组件，在第二法兰4上连接有导体转子组件，在方轴6与永磁转子组件连接处设有用于减小摩擦的圆弧凸台25，在圆弧凸台25上表面设有第一隔震垫26；
28.永磁转子组件包括对称设置的第一磁座7和第二磁座8，第一磁座7和第二磁座8相对的一面分别嵌有磁体9，磁体9分别通过第一盖板10和第二盖板11固定在第一磁座7和第二磁座8内，在第一盖板10远离磁体9的一面设有弹簧座12，在弹簧座12上设有转轴13，转轴13上套设有扭力弹簧15，扭力弹簧15一端连接在弹簧座12上，另一端上连接有螺栓16，螺栓16上螺纹连接有用于限位的螺钉17，当耦合器静止时，扭力弹簧15不受挤压，螺栓16处于水平位置的第一工位，当耦合器旋转时，由于受到离心力的作用，扭力弹簧15受挤压，螺栓16向外旋转；
29.导体转子组件包括分别设在第一磁座7和第二磁座8相背的一面上的第一导体盘20和第二导体盘21，第一导体盘20和第二导体盘21通过连接杆22连接，在第一导体盘20和第二导体盘21相对的一面上均设有感应导体23，感应导体23分别与第一磁座7和第二磁座8留有空隙，在第一导体盘20和第二导体盘21相背的一面上均设有用于降温的散热铜片24，通过第一磁座7和第二磁座8的在方轴6上沿轴向滑动，可以改变永磁转子组件和导体转子组件之间间隙的大小；
30.在圆弧凸台25与永磁转子组件接触的侧面设有用于降低两个磁座对方轴6的冲击
力的第二隔震垫18，有效隔离设备运行的震动，自动复位时可有效降低第一磁座7和第二磁座8对方轴6的冲击力，在方轴6上设有用于减小摩擦力的半圆形滑块19，半圆形滑块19材质为聚四氟乙烯，可减小第一磁座7和第二磁座8在方轴6上的摩擦力，在电机轴1周围设有用于限定第一磁座7和第二磁座8轴向移动的导向轴14，同时导向轴14也便于安装。
31.本实施例的工作过程：
32.本装置在使用时，永磁转子组件连接固定在电机轴上，导体转子组件与负载轴连接，当永磁转子组件转速较低时，螺栓处于第一工位，此时感应导体分别与第一磁座和第二磁座的最小间隙为a-10mm之间的某一个值，a值大于3mm，小于10mm，具体值是由启动前螺钉的调节位置决定的，启动到一定转速后，感应导体与第一磁座间隙将变为3mm，此时电机输出载荷为电机的额定载荷，启动后，电机过载即电机输出在额定负载以上时变为最大间隙，当电机输出恢复至额定负载以下时间隙又自动变为最小间隙。
33.永磁转子组件固定在电机输出轴上，导体转子组件固定在负载轴上，当耦合器静止时，扭力弹簧不受挤压，螺栓处于水平位置的第一工位，此时感应导体分别与第一磁座和第二磁座为最小间隙且最小间隙可通过螺钉调节大小,当电机启动时，耦合器转速较低，低于一定转速w1时，由于扭力弹簧的初始扭力的作用，螺栓处于水平位置的第一工位，感应导体分别与第一磁座和第二磁座增大到使第一磁座和第二磁座与螺钉接触位置，此时扭矩略低于最小气隙时的扭矩，起到轻载启动的作用；当耦合器旋转到一定转速w1时，由于受到离心力的作用，扭力弹簧受挤压，螺栓向外旋转，感应导体分别与第一磁座和第二磁座的间隙可根据负载的过载情况变化，间隙最小时电机输出额定负载，间隙逐渐变大时负载逐渐变小，间隙最大时电机输出不高于2％的额定负载，且该可变间隙随电机的工作状态和过载状态自动改变，通过感应转子和永磁转子无接触式的传动可以降低和隔离电机和负载的振动，同时可变间隙可以随负载的变化自动改变，保证电机在工作过程中遇到负载过大和有较大的冲击载荷时，耦合器能及时通过调整可变间隙来改变自身的输出，保证自身始终工作在正常载荷状态，不至于应过载和冲击载荷造成电机过流损坏电机，此外，方轴上的圆弧凸台和第一隔震垫有效起到降低冲击、减小摩擦的作用，聚四氟乙烯制成的半圆形滑块减小第一磁座和第二磁座在方轴上的摩擦力，增加了装置的使用寿命，导向轴起到了便于安装的作用。
34.综上所述，该具有缓冲功能的限距型永磁耦合器，通过结构的改良，当耦合器静止时，扭力弹簧不受挤压，螺栓处于水平位置的第一工位，此时感应导体分别与第一磁座和第二磁座为最小间隙且最小间隙可通过螺钉调节大小；当电机启动时，耦合器转速较低，低于一定转速w1时，由于扭力弹簧的初始扭力的作用，螺栓处于水平位置的第一工位，感应导体分别与第一磁座和第二磁座增大到使第一磁座和第二磁座与螺钉接触位置，此时扭矩略低于最小气隙时的扭矩，起到轻载启动的作用；当耦合器旋转到一定转速w1时，由于受到离心力的作用，扭力弹簧受挤压，螺栓向外旋转，感应导体分别与第一磁座和第二磁座的间隙可根据负载的过载情况变化，间隙最小时电机输出额定负载，间隙逐渐变大时负载逐渐变小，间隙最大时电机输出不高于2％的额定负载，且该可变间隙随电机的工作状态和过载状态自动改变，通过感应转子和永磁转子无接触式的传动可以降低和隔离电机和负载的振动，同时可变间隙可以随负载的变化自动改变，保证电机在工作过程中遇到负载过大和有较大的冲击载荷时，耦合器能及时通过调整可变间隙来改变自身的输出，保证自身始终工作在
正常载荷状态，不至于应过载和冲击载荷造成电机过流损坏电机，方轴上的圆弧凸台和第一隔震垫有效起到降低冲击、减小摩擦的作用，降低振动对设备造成的损害，增长了装置的使用寿命。
35.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
36.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。