永磁耦合聯軸器自對中保護裝置

《永磁耦合聯軸器自對中保護裝置》是江蘇磁谷科技股份有限公司於2014年5月21日申請的專利，該專利的申請號為2014102153139，公布號為CN104038020A，授權公布日為2014年9月10日，發明人是徐俊峰、漆復興。

《永磁耦合聯軸器自對中保護裝置》公開了磁力聯軸器自動對中裝置。包括第一轉子和第二轉子，第一轉子和第二轉子上分別安裝相互耦合併可傳遞扭矩的永磁體，其特徵在於：所述第一轉子和第二轉子上分別安裝有同軸的內錐部分和外錐部分，所述內錐部分和外錐部分具有錐度相配合的內外錐面，所述內錐部分和外錐部分中至少有一個能夠通過軸向調節機構調節其軸向位置。其優點在於：確保兩永磁轉子之間的氣隙均勻度保證磁力聯軸器的耦合性能；內、外轉子的磁鋼永不會吸附到一起避免兩轉子“粘”在一起難以分開的困難；不會導致內、外轉子磁鋼之間產生摩擦從而保護磁鋼不被損毀，保證了磁力聯軸器的安全。

2018年12月20日，《永磁耦合聯軸器自對中保護裝置》獲得第二十屆中國專利優秀獎。

（概述圖為《永磁耦合聯軸器自對中保護裝置》摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：永磁耦合聯軸器自對中保護裝置
• 公告號：CN104038020A
• 授權日：2014年9月10日
• 申請號：2014102153139
• 申請日：2014年5月21日
• 申請人：江蘇磁谷科技股份有限公司
• 地址：江蘇省鎮江市鎮江高新技術產業開發園區四平山路10號
• 發明人：徐俊峰、漆復興
• Int.Cl.：H02K51/00(2006.01)I
• 代理機構：鎮江京科專利商標代理有限公司
• 代理人：夏哲華
• 類別：發明專利

專利背景

截至2014年5月21日，磁力聯軸器已大量進入商用階段，其與傳統聯軸器相比的優勢非常巨大，市場前景看好，但市場上所有的磁力聯軸器，其基本結構是：內、外兩轉子分別安裝磁鋼，內轉子固定在負載軸上，外轉子固定在驅動軸上，這些結構都沒有考慮到其安裝調試的困難以及工作時的保護措施，安裝調試極其不便，套用於密封泵的磁力聯軸器也只是在磁轉子外面增加了聯接電機和泵體的支架，安裝調試還是不便；也有些結構設計成整體式的，內、外轉子間通過軸承聯接固定，兩端外伸出軸，外伸軸再通過聯軸器與驅動軸和負載軸聯接，但這增加了結構的複雜性和產品成本，工作時的狀態是兩轉子一起旋轉，沒有考慮一旦發生偏心產生打滑現象，兩轉子磁鋼之間直接摩擦損壞磁鋼甚至損毀整個裝置，而在安裝時若意外不小心讓兩轉子吸附在一起了，想要將其分離極其困難，特別是傳遞大扭矩的磁力聯軸器，例如幾千牛米轉矩，其“粘”在一起的吸附力是幾萬牛，以上種種，都給磁力聯軸器的安裝調試、推廣套用帶來不便，抑制了客戶的購買慾望，是個亟待解決的問題。

發明內容

專利目的

《永磁耦合聯軸器自對中保護裝置》所要解決的技術問題是提供一種結構緊湊簡單，對安裝精度要求低，傳動平穩可靠的永磁耦合聯軸器自對中保護裝置。

技術方案

《永磁耦合聯軸器自對中保護裝置》的永磁耦合聯軸器自對中保護裝置，包括第一轉子和第二轉子，第一轉子和第二轉子上分別安裝相互耦合併可傳遞扭矩的永磁體，其特徵在於：所述第一轉子和第二轉子上分別安裝有同軸的內錐部分和外錐部分，所述內錐部分和外錐部分具有錐度相配合的內外錐面，所述內錐部分和外錐部分中至少有一個能夠通過軸向調節機構調節其軸向位置。

所述第一轉子為同軸設定的具有內外套筒結構的內永磁轉子，所述第二轉子為具有內環槽的外永磁轉子，永磁體分別為內永磁轉子中內套筒的外壁上外永磁體和外永磁轉子的內壁上的內永磁體，外永磁轉子套在內永磁轉子的內外套筒之間並能夠使內永磁體與外永磁體位置對應；所述外錐部分為套在外永磁轉子外圍的外錐套，所述內錐部分為內永磁轉子中外套筒的內壁形成的能夠與外錐套的外錐面相配合的內錐面。

所述調節機構包括外錐套的後端面上分布有通孔和外錐套螺紋孔和外永磁轉子的後端面上設定有與通孔位置對應的外永磁轉子螺紋孔，所述外錐套與外永磁轉子能夠由一號螺栓穿過通孔將其相互旋緊，所述外錐套螺紋孔能夠旋入二號螺栓並使其頂端頂壓在外永磁轉子的後端面上。

所述外錐套的內表面與外永磁轉子的外表面之間間隙配合。

所述通孔的直徑大於一號螺栓的直徑。

所述內永磁轉子中內套筒的外壁與外永磁轉子的內壁之間形成氣隙A，所述氣隙A的取值範圍為2-5毫米，所述外錐套與內永磁轉子中內套筒的外壁之間形成氣隙B，所述氣隙B的取值範圍為0.3-0.8毫米。

改善效果

《永磁耦合聯軸器自對中保護裝置》的優點在於：

1、採用錐面配合自動定心原理，能確保兩永磁轉子之間的氣隙均勻度從而保證了磁力聯軸器的耦合性能；

2、由於氣隙B＜氣隙A，因此內、外轉子的磁鋼永不會吸附到一起從而避免了兩轉子“粘”在一起難以分開的困難；

3、由於隙B＜氣隙A，即使驅動軸或負載軸端產生橫向位移，內外轉子打滑，也不會導致內、外轉子磁鋼之間產生摩擦從而保護磁鋼不被損毀，保證了磁力聯軸器的安全。

附圖說明

圖1為《永磁耦合聯軸器自對中保護裝置》永磁耦合聯軸器自對中保護裝置的結構示意圖。

技術領域

《永磁耦合聯軸器自對中保護裝置》涉及一種用於在磁力聯軸器兩轉子之間的自動對中和保護裝置，具體地說是一種永磁耦合聯軸器自對中保護裝置。

權利要求

1.一種永磁耦合聯軸器自對中保護裝置，包括第一轉子和第二轉子，第一轉子和第二轉子上分別安裝相互耦合併可傳遞扭矩的永磁體，其特徵在於：所述第一轉子和第二轉子上分別安裝有同軸的內錐部分和外錐部分，所述內錐部分和外錐部分具有錐度相配合的內外錐面，所述內錐部分和外錐部分中至少有一個能夠通過軸向調節機構調節其軸向位置，所述永磁體安置在非內外錐面上使內外錐面之間不傳遞扭矩。

2.按照權利要求1所述的永磁耦合聯軸器自對中保護裝置，其特徵在於：所述第一轉子為同軸設定的具有內外套筒結構的內永磁轉子（1），所述第二轉子為具有內環槽的外永磁轉子（2），所述永磁體分別為內永磁轉子（1）中內套筒的外壁上外永磁體（7）和外永磁轉子（2）的內壁上的內永磁體（6），所述外永磁轉子（2）套在內永磁轉子（1）的內外套筒之間並能夠使內永磁體（6）與外永磁體（7）位置對應，所述外錐部分為套在外永磁轉子外圍的外錐套（3），所述內錐部分為內永磁轉子（1）中外套筒的內壁形成的能夠與外錐套的外錐面相配合的內錐面。

3.按照權利要求1所述的永磁耦合聯軸器自對中保護裝置，其特徵在於：所述調節機構包括外錐套（3）的後端面上分布有通孔和外錐套螺紋孔和外永磁轉子（2）的後端面上設定有與通孔位置對應的外永磁轉子螺紋孔，所述外錐套（3）與外永磁轉子（2）能夠由一號螺栓（4）穿過通孔將其相互旋緊，所述外錐套螺紋孔能夠旋入二號螺栓（5）並使其頂端頂壓在外永磁轉子（2）的後端面上。

4.按照權利要求2所述的永磁耦合聯軸器自對中保護裝置，其特徵在於：所述外錐套的內表面與外永磁轉子（2）的外表面之間間隙配合。

5.按照權利要求3所述的永磁耦合聯軸器自對中保護裝置，其特徵在於：所述通孔的直徑大於一號螺栓（4）的直徑。

6.按照權利要求2所述的永磁耦合聯軸器自對中保護裝置，其特徵在於：所述內永磁轉子（1）中內套筒的外壁與外永磁轉子（2）的內壁之間形成氣隙A，所述氣隙A的取值範圍為2-5毫米，所述外錐套（3）與內永磁轉子（1）中內套筒的外壁之間形成氣隙B，所述氣隙B的取值範圍為0.3-0.8毫米。

實施方式

如圖所示，《永磁耦合聯軸器自對中保護裝置》的永磁耦合聯軸器自對中保護裝置，包括第一轉子和第二轉子，第一轉子和第二轉子上分別安裝相互耦合併可傳遞扭矩的永磁體，其特徵在於：所述第一轉子和第二轉子上分別安裝有同軸的內錐部分和外錐部分，所述內錐部分和外錐部分具有錐度相配合的內外錐面，所述內錐部分和外錐部分中至少有一個能夠通過軸向調節機構調節其軸向位置。

所說的第一轉子為同軸設定的具有內外套筒結構的內永磁轉子1，第二轉子為具有內環槽的外永磁轉子2，其中，兩筒體保證同軸度，兩筒體可做成整體式如圖1，也可做成兩部分通過止口聯接，內永磁轉子1安裝在負載軸8上，外永磁轉子2安裝在驅動軸9上，永磁體分別為內永磁轉子1中內套筒的外壁上外永磁體7和外永磁轉子2的內壁上的內永磁體6，外永磁轉子2套在內永磁轉子1的內外套筒之間並能夠使內永磁體6與外永磁體7位置對應；外錐部分為套在外永磁轉子外圍的外錐套3，外錐套的內表面與外永磁轉子2的外表面之間間隙配合，由於是圓柱面配合很容易保證兩者之間的同軸度；內錐部分為內永磁轉子1中外套筒的內壁形成的能夠與外錐套的外錐面相配合的內錐面，也就是說外錐套3的外錐面錐度與內轉子外套筒的錐面錐度保證一樣。

所說的調節機構包括外錐套3的後端面上分布有通孔和外錐套螺紋孔和外永磁轉子2的後端面上設定有與通孔位置對應的外永磁轉子螺紋孔，通孔的直徑大於一號螺栓4的直徑，外錐套3與外永磁轉子2能夠由一號螺栓4穿過通孔將其相互旋緊，外錐套螺紋孔能夠旋入二號螺栓5並使其頂端頂壓在外永磁轉子2的後端面上。

進一步的，《永磁耦合聯軸器自對中保護裝置》內永磁轉子1中內套筒的外壁與外永磁轉子2的內壁之間形成氣隙A，氣隙A的取值範圍為2-5毫米，優選取值為3毫米，氣隙A符合磁力耦合設計要求，外錐套3與內永磁轉子1中內套筒的外壁之間形成氣隙B，氣隙B的取值範圍為0.3-0.8毫米，優選取值為0.5毫米，氣隙B的設定可根據具體使用的驅動軸和負載軸徑向跳動的情況來確定。

《永磁耦合聯軸器自對中保護裝置》的具體實施例數據如下：

其主要技術參數為：

額定功率：315千瓦

額定轉速：1500轉每分

額定轉矩：2032.6牛米

考慮到一般異步電機的最大過載轉矩1.8倍，則：

磁力聯軸器的最大設計轉矩為≥3658.7牛米。

其主要設計數據為：

極數：24對

最大外徑：φ400毫米

氣隙A：3；氣隙B：0.5毫米

內轉子外徑：φ280毫米

磁鋼軸向長度：75毫米

其具體工作過程是：安裝前鬆開二號螺栓5旋壓一號螺栓4，使外錐套3沿軸線向右移動，使合攏內外轉子後的氣隙B=0，這樣內外轉子在強磁力作用下通過錐面配合就形成了一個整體，且在錐面的擠壓配合下保證了內、外轉子的同軸度，也就保證了氣隙A的均勻度和磁力聯軸器的最佳性能；在驅動軸和負載軸上安裝好之後，鬆開一號螺栓4旋壓二號螺栓5，使外錐套3沿軸向左移調整氣隙B，B的大小可根據具體使用的驅動軸和負載軸徑向跳動的情況來確定，調整好氣隙B後鎖緊螺栓磁力聯軸器即可以開始工作，如圖1所示磁力聯軸器處於工作狀態。

通過上述的結構設計可見，《永磁耦合聯軸器自對中保護裝置》便於安裝調試、內外轉子永不會吸附在一起的裝置，並且結構緊湊、簡單，對安裝精度要求低，使磁力聯軸器傳動平穩可靠，即使發生意外產生偏心聯軸器打滑，也有可靠的保護，達到了《永磁耦合聯軸器自對中保護裝置》的目的。

榮譽表彰

2018年12月20日，《永磁耦合聯軸器自對中保護裝置》獲得第二十屆中國專利優秀獎。