[发明专利]自卸载磁耦合器

说明书

本发明涉及一种永磁耦合器，其具有在一轴上的磁转子组件，该轴具有被安装于另一轴上的导体转子组件所提供的两个铁背衬导电元件之间形成空气间隙隔开的电极。特别是，本发明涉及一种磁耦合器，其在过载情况下可自动地脱离(突然分开)。

在US5477094中，公开了一种磁耦合器，其中磁转子组件是由两个导体转子叉开的，其中导体转子作为一轴上的导体转子组件可转动地连接在一起，同时磁转子组件可转动地安装在第二轴上。磁转子组件具有一组永久磁体，其相对电极与安装在各导体转子上的铁背衬导电环通过空气间隙隔开设置。两个轴之一的转动由磁作用而使另一轴转动，而在各轴之间没有任何直接的机械联接。

在US5477094中所公开的这种磁耦合器具有的优点在于，如果负载冻结的话，原动机的输入轴保持不转动，因此原动机不会由于负载的困难而受到损坏。然而，如果允许这种情况不确定地继续下去的话，结果会使导体与磁转子之间异常高的滑动，从而导致热问题，很可能会损坏转子。一种解决方法是提供一种速度传感系统，用以在输出轴停止时或在输入和输出轴之间的相对速度超过预定数值时关断原动机。然而，该速度传感系统在某些情况下不能提供理想的解决，其中包括在磁耦合器因暂时超过负载而不是冻结负载的情况下的过载。

US5477094还公开了具有两个磁转子而不是单一磁转子组件的概念，其每个磁转子分别具有永久磁体组其与由导体转子所代表的导电元件之一间隔一定的空气间隙。两个磁转子浮在相关轴上，使得它们相互可轴向地移动，并且可弹性地压离。现在我认识到，如果该耦合器过载的话，两个磁转子会相互相对移动，从而建立磁转子与导体转子之间一定程度的滑动，其中在导电元件中所感应的电流会导致磁转子与导体转子之间的排斥，而其会超过磁转子上磁体与导体转子上导电元件的铁背衬之间的吸引。空气间隙的最终增大会使耦合器解除过载状态。然后，如果减小磁和导体转子之间的排斥造成增大的空气间隙足以允许磁体吸向铁背衬的话，两个磁转子将趋于向导体转子回移。这样将重置耦合器，同时要适当地降低负载。

虽然在US5477094中所示的带有浮动磁转子的耦合器理论上可以通过相互相对移动并由此增大空气间隙而解除过载情况，但是对于控制磁转子的轴向移动使得保持适当的相等空气间隙则没有改进。该缺陷将根据本发明通过使用US5834872和US6005317中所公开的调节机构部分而加以克服，其中两个磁转子之一的轴向移动会与另一磁转子沿相反方向加倍。这些磁转子最好是可滑动地安装在销钉上，其由安装于输出轴上的中心转子伸出。旋转臂组件可旋转地对中安装在中心转子部件上，并且相对于旋转臂的端部上的磁转子滑动安装，使得磁转子在相对的轴向上相等地移动，而不管磁转子之一何时轴向移动。根据本发明，可调限位器可设置最小空气间隙。例如，一些旋转臂的有效长度可进行调节，使得当它们完全伸展时，所设置的空气间隙为所需的最小宽度。这些可调旋转臂其一端与磁转子之一可滑动地互联，并且具有在另一端上的调节螺钉，其伸入旋转臂上的槽中并且配合由中心转子伸出的中心转动组件进入槽中。调节螺钉的优点就是增加了磁转子与导体转子之间的空气间隙。

图1是沿图5中线1-1所截并处于宽空气间隙位置下的本发明纵向截面图；

图2是没有导体转子的平面图，并且示出了空气间隙均衡和调整机构延伸使得磁转子处于窄空气间隙位置下的情况；

图3是类似于图2的平面图，而空气间隙均衡和调整机构缩回使得磁转子处于宽空气间隙位置下；

图4是类似于图2所截的局部细节图，而磁转子超前四分之一圈；

图5是沿图3中线5-5所截的横截面图；和

图6是对图1向右看去的左手磁转子的端视图。

参照附图，共轴的输入和输出轴18-19具有安装于其上的导体组件22和磁转子组件23，其包括一对磁转子24-25和短轴20。导体转子组件22具有两个轴向间隔的导体转子26-27，其分别具有导体环28-29，该环面对面设置并由具有高导电非铁材料如铜制成。这些导电环28-29通过如螺钉分别安装在磁收缩材料如软钢的背衬部件32-33上。背衬部件32-33可通过将螺钉34穿过背衬部件进入隔片36的端部上的螺孔而连接在一起。导体转子27与短轴26分开一个环形间隙空间37，并且背衬环32具有一毂38，其套在输入轴18上并可通过楔型连接40或键连接而加以固定。