可扩缩的磁滞离合器制造技术

在根据本发明专利技术的磁滞离合器(10)中，第一转子(11)设有沿周向方向成对反向极化的磁体(18)，在磁体之间设置有磁极片(17)用于使磁通量沿径向方向偏转。第二转子(12)具有一系列沿周向方向延伸的、布置在与转动轴线Ax同心的圆上的第二永磁体(19)。第一磁体(18)的数量和第二磁体(19)的数量确定成使得实现平滑的、无定位转矩的或至少低定位转矩的转矩走向。为此，第一转子的永磁体的数量(M)和第二转子的永磁体的数量S相互考虑地并且在遵循特定条件的情况下确定。为此，两个数量(M)和(S)可根据以下提到的两个条件中的至少一个来确定：两个数量(M)和(S)是互质的并且/或者两个数量(M)和(S)的乘积除以180是数字二的整数次幂(M*S/180=2

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可扩缩的磁滞离合器
本专利技术涉及一种磁滞离合器，尤其用于在机器和设备中传递转矩，例如起重机、升降机、行驶驱动器、机床等等。
技术介绍
例如由US3,573,518已知磁滞离合器在升降机的传动系中的布置方案。磁滞离合器具有两个转子，其中的一个与马达轴连接并且由该马达轴驱动。磁滞离合器的另一转子与属于升降机的传动机构的输入轴连接。与马达连接的转子具有陶瓷磁体，该陶瓷磁体布置在与转动轴线同心的圆上并且在周向方向上极化。在磁体之间布置磁极片，其确定在转子的轴向端侧处的变换的磁极。第二转子由可围绕相同的转动轴线转动地支承的、由永磁材料(例如AlNiCo)构造成的板形成。与马达轴连接的、承载永磁体的转子比与传动机构输入轴连接的转子的明显体积更大地来构造，并且因此具有比传动机构侧的转子更高的惯性力矩。此外，马达侧的转子由于其磁体布置而必然具有相对强的径向杂散磁场(Streufeld)，该杂散磁场部分地由围绕转子的周缘延伸的调整带(Abstimmband)导引，因此该调整带形成对于杂散磁场的一部分而言的磁短路。径向的杂散磁场的其余部分穿过离合器壳体，并且在该处在马达转动时引起涡流。这使马达制动并且导致功率损失。此外，由US4,876,471已知一种磁滞离合器，在其中，设有永磁体的第一转子可转动地布置在第二转子的大致柱状的内部空间中，该第二转子在其两个轴向端侧处具有磁滞板。这些磁滞板在其体积的大部分上由填充以AlNiCo粉末的电绝缘的结合材料构成。第二转子在外周侧闭合。此外，由DE202008003931U1已知一种带有两个转子的磁滞离合器，所述转子限定盘形缝隙。一个转子承载磁体，而另一个转子构造为磁滞盘。通过调整在两个转子之间的间距可调校所传递的转矩。此外，由DE102014101655Al已知一种带有磁滞离合器的升降机，在其中在磁滞离合器的第一转子和第二转子之间构造有柱状气隙。由现有技术已知的磁滞离合器相应鉴于其计划的结构尺寸来设计。然而，相应提出的设计不允许或仅受限地允许实现不同的结构尺寸，例如其由于应用在其他的关系中而可能需要的那样。
技术实现思路
本专利技术的目的是说明一种用于磁滞离合器的设计方案，其允许在宽的负荷-和使用范围中且在不同的结构尺寸中构造这种离合器。该目的利用根据权利要求1所述的磁滞离合器来实现：根据本专利技术的磁滞离合器具有两个转子，它们相应配备有不同矫顽场强的多个永磁体。在两个转子之间构造有截锥形或(如其优选的那样)柱状的气隙。由此抛弃了目前所用的结构原理，据此，也就是说设有磁滞材料的第二转子到目前为止尽可能不中断地连续地来构造。第二转子带有沿周向方向相继布置的多个单个永磁体的构造不仅实现带有较大直径的转矩特别大的离合器的构造而且实现更小的离合器的构造。第二转子沿滑动方向、即沿周向方向具有至少两个、优选地多个永磁体，它们布置在闭合成环的串排中。因此消除了在结构尺寸方面的限制，如其否则由于对于环形永磁体、尤其AlNiCo磁体而言的限制性的制造可行性而存在的那样。通过第二转子的永磁体的沿滑动方向不连续的串排可实现任意结构尺寸的磁滞离合器。优选地，第二转子的永磁体的串排包括多个(例如三个、五个、七个、八个或其他数量)单个的、优选地柱壳形的磁体。在磁体之间可构造沿轴向和径向方向伸延的气隙或空隙。气隙可含有用于磁体的保持器件。磁滞离合器沿周向方向闭合，这减小了杂散磁场对环境、尤其对离合器壳体的影响，以此又实现高的转速。此外，磁滞离合器的这种结构形式形成对于紧凑的结构方式的基础，在该结构方式中，两个转子可具有低的惯性力矩。尤其地，利用气隙中的磁场的由此存在的、大致沿径向的定向，在同时抑制有害的杂散磁场的情况下实现获得在该气隙中的高的通量密度并且因此获得可传递的高的转矩。利用本专利技术提供了一种离合器，其在结构尺寸较小的情况下提供可传递的较高转矩、并且同时具有较低的惯性力矩。优选地，两个转子的永磁体由硬质磁性材料构成，然而包括不同的矫顽场强。此外，两个转子的永磁体优选地在相应所使用的材料的最大能积方面不同。优选地，第一转子具有带有最大能积的永磁体，该最大能积大于100kJ/m3，优选地大于200kJ/m3，并且可以为高达超过500kJ/m3，而第二转子的至少一个永磁体的能积优选地为超过50kJ/m3的能积。为此，第一转子的永磁体例如可以是稀土磁体，例如钕磁体，而第二转子的永磁体可以是AlNiCo磁体。第一转子的永磁体在运行中总是维持其磁化，而第二转子的永磁体在运行中，一旦离合器打滑，就被持续地再磁化。第一转子的永磁体优选地关于转子的转动轴线沿周向方向极化，其中，彼此相邻的磁体相应反向地极化。为此，永磁体优选地具有显著的磁各向异性，其带有沿周向方向的磁化优选方向。那么在第一转子的磁体之间相应布置磁极片，其由于相邻磁体的沿周向方向指向的反向的极化产生径向通量。优选地，第一转子的永磁体构造为平行于转动轴线定向的棱柱，其具有梯形横截面，其中，梯形的窄侧布置在径向外部而宽侧布置在径向内部。在此，第一转子的永磁体优选地布置在与转子的转动轴线同心的圆上。优选地，第二转子同样具有多个永磁体，其同样布置在与转动轴线同心的圆上。在此，第二转子的永磁体优选地柱壳形地构造并且相应具有壳内侧，其沿径向向外限定气隙。壳内侧优选地在假想的柱体的柱面上，该柱体的中轴线与第一转子的转动轴线并且因此与离合器的转动轴线一致。第二转子的永磁体的径向厚度优选地设定尺寸成使得由第一转子的永磁体引起的磁通量在第二转子的永磁体的至少一个部位处引起饱和感应。优选地，第二转子的永磁体的径向厚度设定尺寸成使得由第一转子的永磁体引起的磁通量在第二转子的每个永磁体的纵向截面上导致永磁体的材料饱和感应。由此在低的重量或惯性力矩的情况下同时实现可传递的较高转矩。第二转子的永磁体的数量不同于第一转子的永磁体的数量。由第一永磁体确定的第一磁极角(Polwinkel)由360°除以第一永磁体的数量得出。由第二永磁体确定的第二磁极角由360°除以第二永磁体的数量得出。第一磁极角和第二磁极角优选地没有整数公约数。由此两个转子的永磁体的数量确定成使得还在滑动状态下实现特别均匀的转矩传递。优选地，第一转子的永磁体的数量A和第二转子的永磁体的数量B彼此互质。这意味着：a)第一永磁体的数量A和第二永磁体的数量B不可互除，并且b)不存在通过其可同样地来除这两个数量的整数。可行的配对例如为30个第一、7个第二永磁体；20个第一、9个第二永磁体等等。第二转子的永磁体形成与转动轴线同心的环。在第二转子的各永磁体之间构造统一的空隙，其优选地平行于转动轴线沿轴向方向伸延地定向。空隙沿周向方向测量优选地窄于磁极片的在气隙处沿周向方向测量的相应宽度。优选地，第二转子的永磁体保持在叠层式的支架中，其单个板可具有伸到空隙中的凸鼻(Nase)用于形状配合地支承永磁体。单个板优选地由非磁性或反磁性的、优选地良好导热的金属构造，例如铝等等。备选地，支架可由塑料或其他不导电且不导磁的材料制成。通过支架以单个板的堆叠的形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.尤其用于在机器中传递旋转能量的磁滞离合器(10)，/n带有可围绕转动轴线(Ax)转动的第一转子(11)，其具有带有第一矫顽场强(H

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180126 DE 102018101765.01.尤其用于在机器中传递旋转能量的磁滞离合器(10)，
带有可围绕转动轴线(Ax)转动的第一转子(11)，其具有带有第一矫顽场强(Hc1)的多个永磁体(18)，
带有可围绕所述转动轴线(Ax)转动的第二转子(12)，其具有沿滑动方向相继布置的带有第二矫顽场强(Hc2)的至少两个永磁体(19)，所述第二矫顽场强低于所述第一矫顽场强(Hc1)，
带有构造在所述第一转子(11)和所述第二转子(12)之间的截锥形或柱状的气隙(15)。


2.根据权利要求1所述的磁滞离合器，其特征在于，两个转子(11、12)的永磁体(18、19)由不同的硬质磁性材料构成。


3.根据前述权利要求中任一项所述的磁滞离合器，其特征在于，所述第一转子(11)的永磁体(18)具有最大能积(B-H)max，其大于100kJ/m3，优选地大于200kJ/m3，并且/或者所述第二转子(12)的至少一个永磁体(19)具有最大能积(B-H)max，其大于10kJ/m3、然而小于100kJ/m3。


4.根据前述权利要求中任一项所述的磁滞离合器，其特征在于，所述第一转子(11)的永磁体(18)是稀土磁体，其由选自组铁、钴和镍中的至少一种元素和此外选自组钕、钐、镨、镝、铽、钆和钇中的至少一种稀土金属构成，优选地由钕铁硼合金、尤其Nd2Fe14B形成。


5.根据前述权利要求中任一项所述的磁滞离合器，其特征在于，所述第一转子(11)的永磁体(18)具有磁各向异性，其确定了对于所述永磁体(18)的磁化而言的优选方向，其中，所述优选方向沿周向方向朝所述第一转子(11)的转动轴线(Ax)定向。


6.根据前述权利要求中任一项所述的磁滞离合器，其特征在于，所述第一转子(11)的永磁体(18)沿周向方向极化，其中，相邻的永磁体(18)相应反向地极化。


7.根据前述权利要求中任一项所述的磁滞离合器，其特征在于，所述第一转子(11)的永久磁体(18)具有梯形横截面并且布置在横截面中梯形的、构造在...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·戈尔德，
申请(专利权)人：施塔尔起重机系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE