[发明专利]永磁复合式异步联轴器

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种联轴器。特别是一种永磁异步联轴器。

(二)背景技术

随着永磁材料、电工材料等技术的发展，以及电磁场分析方法、手段的完善，永磁联轴器作为一种新型的机械传动装置，开始被广泛应用于对密封有特殊要求的环境，如石油、化工、真空、低温、制药、食品、航空等领域。根据主动转子和从动转子两者之间的转速关系，可将永磁联轴器分为永磁同步联轴器和永磁异步联轴器。永磁同步联轴器，例如专利93112868.4，主动转子和从动转子表面都存在由永磁材料制成的永磁磁极，因此从动转子转速必须保持与主动转子转速同步，才能稳定工作，这种结构的永磁联轴器只适用于对转速精度要求很高的场合。涡流式永磁异步联轴器利用永磁磁极形成一侧(主动侧或从动侧)磁场，同时利用涡流形成另一侧(从动侧或主动侧)磁场，两个磁场相互作用，实现传动。现有的涡流式永磁异步联轴器，按涡流磁场侧转子结构的不同，可归纳为两种：第一种，在运行时涡流回路与磁路共处于同一结构部件中，例如公开号为GR3026455(T3)的专利文件中，具有这种结构的联轴器，其性能与一台实心转子电动机近似，在大转差率运行时能够提供很大的电磁转矩，但转差率减小时转矩迅速下降，机械特性过软，且发热严重，传动效率低；第二种，在运行时涡流回路与磁路分别处于不同结构部件中，例如公开号为GB719303(A)的专利文件，具有这种结构的联轴器，其性能与一台鼠笼转子电动机近似，在小转差率运行时，机械特性较好，但是当转差率大于某一数值(临界转差率)后，转矩迅速减小，机械特性变差，甚至无法满足带载稳定运行的需求，且无法重载起动。此外，现有的永磁联轴器无论是同步式还是异步式，其永磁磁极大多采用了表面粘贴式结构，不仅不利于耦合磁场磁通密度的提高，而且也无法满足高速传动的需求。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种无论是轻载、重载，还是低速、高速等传动场合以及稳态、动态过程中，都具有优异的机械特性；适用范围广的永磁复合式异步联轴器。

本发明的目的是这样实现的：

本发明的永磁复合式异步联轴器包括内置切向式永磁磁极主动转子、复合式从动转子、隔离罩三个部分；内置切向式永磁磁极主动转子由隔磁轴套1、永磁磁极2、第一铁芯3构成，隔磁轴套1用于连接原动机的输出轴，第一铁芯3由实心铁磁材料制成，第一铁芯3与隔磁轴套1之间固定，永磁磁极2由永磁材料制成，放置在第一铁芯3内的轴向槽中；复合式从动转子由套筒4、第一端环5、第二端环13、导条6、第二铁芯7、基座8、第二端盖12构成，套筒4由铁磁材料制成，第二铁芯7由硅钢片叠压制成，在第二铁芯7内表面开有沿圆周均匀分布的轴向槽，槽内放置导条6，导条6由导电性能良好的金属导体制成，各导条6的两端分别通过第一端环5和第二端环13短接在一起，第一端环5和第二端环13也由导电性能良好的金属导体制成，套筒4、第一端环5、第二端环13、导条6和第二铁芯7由基座8固定，而且基座8用于与从动轴连接；隔离罩9由非铁磁材料构成，通过安装孔10固定在其他设备上；在主动转子和隔离罩9之间为第一气隙14，在从动转子和隔离罩9之间为第二气隙15。

本发明还可以包括：

1、第一铁芯3的充磁方向为圆周的切向，即充磁方向与转子半径方向垂直，永磁磁极2的个数是偶数个，且在第一铁芯3内部沿圆周方向均匀放置，相邻的两个永磁磁极同极性表面相对。

2、主动转子左侧设置第一端盖11，第一端盖11由非导磁材料制成。

3、套筒4的磁导率低于构成第二铁芯7的硅钢片的磁导率。

4、复合式从动转子中的导条6的轴向有效长度，即两个端环之间的长度与主动转子中永磁磁极2的轴向长度相等，且与永磁磁极2在轴向对齐。

5、从动转子左侧设置第二端盖12。

工作原理：

主动转子上的永磁磁极形成主动转子磁场，该磁场透过隔离罩9与从动转子耦合。原动机的输出轴与联轴器主动转子上的隔磁轴套1通过键联接或紧配合等方式固定在一起，原动机带动主动转子转动时，主动转子形成的磁场跟随其一起旋转。