一种新型限矩型联轴器及其设计方法技术

本发明专利技术公开了一种新型限矩型联轴器及其设计方法，联轴器包括：导体转子组件和永磁转子组件；导体转子组件至少包括一个导体转子盘，导体转子盘由第一盘体和第二盘体冶金结合而成；第一盘体利用导体材料制成，第二盘体为含有铁元素的金属盘；永磁转子组件至少包括一个永磁转子盘，永磁转子盘安装在导向装置上；永磁转子盘与导体转子盘之间的转速差大于设定阈值时导体转子盘对永磁转子盘的磁性排斥力将永磁转子盘由近端位置推至远端位置。本发明专利技术限矩型永磁涡流联轴器使导体转子盘散热能力增强，避免产品局部温度过高；螺栓孔的取消还降低了加工成本，提高了盘体的力学性能。提高了盘体的力学性能。提高了盘体的力学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种新型限矩型联轴器及其设计方法


[0001]本专利技术属于工业传动设备
，特别是涉及一种新型限矩型联轴器， 本专利技术还涉及新型限矩型联轴器的设计方法。

技术介绍

[0002]永磁传动设备主要由导体转子、永磁转子两部分组成。可将导体转子固 定在电动机轴上，永磁转子固定在负载轴上，导体转子和永磁转子之间有间 隙(称为气隙)。传动的原理是当导体转子、永磁转子之间有相对运动时，导 体转子切割磁力线，在导体中产生电涡流，电涡流进而产生与永磁转子相反 的感应磁场，通过磁力作用实现扭矩传递。
[0003]适于同永磁体相互作用产生磁力的金属为铜或铝，但单纯使用铜和铝的 情况下永磁体的磁场不能得到充分利用，难以实现较大扭矩的传递；因此在 实际产品中，导体转子包括导体盘和钢盘，利用钢盘提高穿过铜或铝的磁力 线，充分利用永磁体的磁场。导体盘和钢盘通过螺栓连接需要在导体盘和钢 盘上加工大量的孔，导致加工成本高，整体强度低；连接的结合面，虽然通 过机加工有平面度的要求，但是平面度再高的工件在连接贴合面之间也不会 完全贴合，其间的空气会使导体转子的传热、散热性能下降；此外，由于孔 的存在导致导体盘内电涡流不均匀，导体盘产生的热量不均匀，影响导体盘 的散热和扭矩的传递。
[0004]永磁涡流联轴器出现堵转或负载运转不畅等情况下，对转速(滑差)瞬 间提升，虽然永磁涡流柔性联轴器能有效的缓解以上情况下对电机、发动机 等动力输入设备的堵转保护，但如果在持续堵转的情况下，不但会使电机、 发动机等动力输入设备迅速发热，影响使用寿命，还会使永磁联轴器在高滑 差下迅速发热，直至永磁涡流联轴器过热失效，影响设备的安全。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种新型限矩型联轴器及其设计方法。
[0006]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种新型限矩型联轴器及其 设计方法，其包括：导体转子组件和永磁转子组件；所述导体转子组件至少 包括一个导体转子盘，导体转子盘由第一盘体和第二盘体冶金结合而成；所 述第一盘体利用导体材料制成，所述第二盘体为含有铁元素的金属盘；所述 永磁转子组件至少包括一个永磁转子盘，所述永磁转子盘安装在导向装置上， 永磁转子盘在导向装置上距离导体转子盘最近的位置为近端位置，永磁转子 盘在导向装置上距离导体转子盘最远的位置为远端位置；永磁转子盘与导体 转子盘之间的转速差大于设定阈值时导体转子盘对永磁转子盘的磁性排斥 力将永磁转子盘由近端位置推至远端位置。
[0007]本专利技术如上所述的新型限矩型联轴器，进一步，所述导体转子组件包括 第一导体转子盘、第二导体转子盘和连接架，连接架安装在间隔设置的第一 导体转子盘和第二导体转子盘之间；所述永磁转子组件包括第一永磁转子盘 和第二永磁转子盘，第一永磁转子盘
对应第一导体转子盘，第二永磁转子盘 对应第二导体转子盘。
[0008]本专利技术如上所述的新型限矩型联轴器，进一步，所述导体转子组件连接 动力输入装置，所述永磁转子组件连接负载装置，或者所述导体转子组件连 接负载装置，所述永磁转子组件连接动力输入装置。
[0009]本专利技术如上所述的新型限矩型联轴器，进一步，所述导向装置包括滑移 轴和滑移套，所述滑移套安装在永磁转子盘与滑移轴之间。
[0010]本专利技术如上所述的新型限矩型联轴器，进一步，所述导向装置包括法兰 盘、挡板、滑杆、连接筒和滑移筒，所述连接筒固定在法兰盘和挡板之间， 所述滑杆固定在法兰盘和挡板之间并布置在连接筒的外围；第一永磁转子盘 和第二永磁转子盘在对应滑杆的位置设置导向孔，永磁转子盘安装在滑杆上， 在永磁转子盘和滑杆之间设置滑移筒。
[0011]本专利技术如上所述的新型限矩型联轴器，进一步，所述导体转子盘还包括 散热翅片，所述散热翅片固定连接在第二盘体的表面。
[0012]本专利技术的有益效果是：
[0013]1、第一盘体的连接面和第二盘体的连接面冶金结合为一个盘，由于结 合方式变化，第一盘体与第二盘体之间的结合由装配连接变为第一盘体与第 二盘体之间的冶金连接，在传递扭矩过程中产生的热量会更快的传递至第二 盘体，导体转子盘的传热散热能力增强；同时，由于取消了用于连接的螺栓 孔，第一盘体内通过电磁感应产生的电流均匀，第一盘体的生热均匀，避免 产品局部温度过高，螺栓孔的取消还降低了加工成本，提高了盘体的力学性 能。
[0014]2、当限矩型永磁涡流联轴器出现堵转、负载运转不畅等情况时，使转速 差瞬间提升，导体盘和永磁盘之间在轴向方向的作用力表现为斥力，该斥力 推动永磁盘在导向装置上向远离对应导体盘的方向移动，由于永磁盘与导体 盘之间的气隙增大，二者之间的磁作用力减小，此时与导体盘连接的电动机 等输入设备接近空转状态，避免了由于持续堵转导致的设备损坏。
[0015]本专利技术还涉及一种新型限矩型联轴器的设计方法，包括以下步骤：
[0016]步骤1，根据输入端额定转速、传递扭矩参数需求设计导体转子组件和 永磁转子组件；确定导体转子组件中第一盘体的直径尺寸和厚度尺寸；确定 永磁转子组件所用磁钢尺寸、型号和排布；
[0017]步骤2，利用磁力仿真计算和步骤1所获得的参数建立模型并获得导体 转子组件与永磁转子组件之间在不同间距、不同转速差下的轴向力变化曲线；
[0018]步骤3，设计导体转子组件和永磁转子组件，使导体转子组件对永磁转 子组件的脱离斥力大于永磁转子组件在导向装置移动的摩擦阻力；所述脱离 斥力为导体转子组件在额定转速运行，永磁转子组件转速为零且永磁转子组 件位于远离导体转子组件的最远端位置时导体转子组件对永磁转子组件的 排斥力。优选地，步骤3中还包括，设计导体转子组件和永磁转子组件，在 导向装置的任意位置、导体转子组件与永磁转子组件在最小转速差时，导体 转子组件对永磁转子组件的吸引力大于永磁转子组件在导向装置移动的摩 擦阻力。
附图说明
[0019]通过结合以下附图所作的详细描述，本专利技术的上述和/或其他方面的优 点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本专利技术， 其中：
[0020]图1为本专利技术一种实施例的新型限矩型联轴器及其设计方法示意图；
[0021]图2为本专利技术一种实施例的导体转子组件示意图；
[0022]图3为本专利技术一种实施例的永磁转子组件示意图；
[0023]图4为现有技术的第一盘体与第二盘体连接示意图；
[0024]图5为本专利技术一种实施例的第一盘体与第二盘体复合示意图；
[0025]图6为一种实施例的限矩型永磁涡流联轴器位于最大气隙示意图；
[0026]图7为图6中B部位的放大示意图；
[0027]图8为一种实施例的限矩型永磁涡流联轴器位于最小气隙示意图；
[0028]图9为本专利技术第二种实施例的永磁转子组件和导向装置示意图；
[0029]图10为固定间隙时导体转子盘与永磁转子盘不同滑差的扭矩曲线；
[0030]图11为固定间隙时导体转子盘与永磁转子盘在不同滑差的轴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型限矩型联轴器，其特征在于，包括：导体转子组件(10)和永磁转子组件(20)；所述导体转子组件(10)至少包括一个导体转子盘，导体转子盘由第一盘体(121)和第二盘体(122)冶金结合而成；所述第一盘体(121)利用导体材料制成，所述第二盘体(122)为含有铁元素的金属盘；所述永磁转子组件(20)至少包括一个永磁转子盘，所述永磁转子盘安装在导向装置(31)上，永磁转子盘在导向装置(31)上距离导体转子盘最近的位置为近端位置，永磁转子盘在导向装置(31)上距离导体转子盘最远的位置为远端位置；永磁转子盘与导体转子盘之间的转速差大于设定阈值时导体转子盘对永磁转子盘的磁性排斥力将永磁转子盘由近端位置推至远端位置。2.根据权利要求1所述的新型限矩型联轴器，其特征在于，所述导体转子组件(10)包括第一导体转子盘(11)、第二导体转子盘(12)和连接架(13)，连接架(13)安装在间隔设置的第一导体转子盘(11)和第二导体转子盘(12)之间；所述永磁转子组件(20)包括第一永磁转子盘(21)和第二永磁转子盘(22)，第一永磁转子盘(21)对应第一导体转子盘(11)，第二永磁转子盘(22)对应第二导体转子盘(12)。3.根据权利要求1或2所述的新型限矩型联轴器，其特征在于，所述导体转子组件(10)连接动力输入装置，所述永磁转子组件(20)连接负载装置，或者所述导体转子组件(10)连接负载装置，所述永磁转子组件(20)连接动力输入装置。4.根据权利要求3所述的新型限矩型联轴器，其特征在于，所述导向装置(31)包括滑移轴(24)和滑移套(30)，所述滑移套(30)安装在永磁转子盘与滑移轴(24)之间。5.根据权利要求3所述的新型限矩型联轴器，其特征在于，所述导向装置(31)包括法兰盘(311)、挡板(312)、滑杆(313)、连接筒(314)和滑移筒(315)，所述连...

【专利技术属性】
技术研发人员：马忠威，陈德民，邱浩霖，马骁，柴士伟，
申请(专利权)人：迈格钠磁动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：