[实用新型]一种同步永磁联轴器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种联轴器，具体涉及一种安全型同步永磁联轴器。

背景技术

联轴器是用来联接不同机构中的两根轴(主动轴和从动轴)使之共同旋转以传递转矩与转速的机械零件。在高速重载的动力传动中，有些联轴器还有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用。

常见的联轴器有刚性联轴器、弹性联轴器和安全联轴器三大类。其中安全联轴器也叫扭矩限制器，其是当超载或机械故障而导致所需扭矩超过设定值时，它以打滑形式限制传动系统所传递的扭矩，当过载情形消失后恢复连接，这样就防止了机械损坏，避免了昂贵的停机损失。

目前市场上安全联轴器的主流产品是摩擦片式力矩限制器，即通过调整摩擦片的预压力来调整打滑力矩之大小，打滑过后力矩自动恢复，但摩擦片易磨损，后期使用过程中力矩大小不可精确控制，起不到良好的安全保护作用。另外，摩擦片式力矩限制器在包括隔振、减振、弹性缓冲等其他传动优势方面不如永磁联轴器。

永磁联轴器又分为同步联轴器和异步联轴器。同步永磁联轴器在正常工作过程中，由于两永磁转子同步运转，不存在涡流发热问题，无温升、传递效率高、弹性大、隔振、减振效果好，但是当负载过载的工况下，两永磁转子存在过载“打滑”现象，并发出剧烈的振动声，振动导致轴承等元件寿命缩短，由于金属导体切割磁力线，涡流发热严重，将导致磁钢退磁，最终同步永磁联轴器传递转矩失效。

异步永磁涡流联轴器，靠金属导体切割磁力线产生感应磁场与永磁磁场耦合作用来传递转矩。由于需要导体切割磁力线，主动转子和从动转子之间必然要有转速差，由此，本身会产生涡流发热，能量传递效率低，且比同步永磁联轴器的安装尺寸更大、重量更重，当负载过载时，内部温升更严重，最终会导致传递转矩失效。

为了减少金属导体切割磁力线，涡流发热严重，导致磁钢退磁的技术问题，中国专利文献CN202076920U公开一种限矩型永磁耦合器，该耦合器为异步永磁涡流联轴器，其包括导体转子和永磁转子，导体转子和永磁转子通过空气气隙连接，永磁转子可轴向自由滑动。其轴向上在导体转子上设置筒状导体环与永磁转子上设置永磁磁钢相对设置，同时径向端面上在导体转子上设置盘状导体环与永磁转子上设置盘式永磁磁座相对设置，传动时，通过盘状导体环与永磁转子上设置盘式永磁磁座及筒状导体环与永磁磁钢相对转动切割磁力线产生耦合共同进行转矩传动，当负载过载或堵转时，根据李氏推拉理论在永磁转子的轴线方向产生较大的排斥力，即盘状导体环与永磁转子之间有相对滑动大于额定工况下的转速差时，永磁转子的永磁支撑架侧平面上的盘式永磁体旋转时产生永磁场在导体转子的筒状钢支撑架筒底平面上的盘状导体环上产生涡流磁场推力大于弹簧的偏压力时，该推力将永磁转子推离导体转子，使得永磁转子与导体转子的作用面积减小从而转矩减小，使电机与负载完全脱开，达到完全保护电机。但是此公开专利存在一定的技术缺陷，在电机启动阶段，由于输入端与输出端转速差大，盘状导体环与永磁转子上设置盘式永磁磁座的轴向斥力很大，轴向斥力若大于弹簧的压力时，便将永磁转子与导体转子推离，导致无法正常启动。倘若能够正常启动，由于是异步转动，工作过程中轴向斥力的始终存在，永磁转子与导体转子始终无法以最大作用面积参与耦合。工作过程中遇到过载工况时，轴向斥力需要大于弹簧力才能使得永磁转子与导体转子脱离，由于轴向设置的永磁磁钢轴向尺寸较大，同时盘状导体环与永磁转子上设置盘式永磁磁座的轴向斥力会随着推离距离的增大而迅速衰减，此斥力还需克服弹簧力，因此，仅仅靠不断衰减的轴向斥力难以使得筒状导体环与永磁磁钢彻底分离，此时导体转子继续切割永磁转子磁路磁力线，将产生涡流进而引发磁转子发热严重，使得磁钢退磁，即无法真正起到过载保护作用。

此外，对于同步联轴器来说，为了保证主动转子和从动转子的同步性，其之间的磁吸力是很大的，如果将上述用于异步联轴器的过载保护装置用于同步联轴器中，沿轴向相对设置的盘状永磁铁与盘式永磁磁座之间，在过载时，盘状永磁铁和与其轴向相对设置的盘式永磁磁座之间相对滑动会产生将从动转子推出的轴向斥力，由于盘式永磁磁座随永磁转子轴向移动，而斥力会随着轴向气隙增大而迅速减小，因此，可能主动永磁转子还没有完全与从动永磁转子分离，轴向斥力已迅速降为零了，同时筒式主动永磁转子与从动永磁转子的磁耦合吸力很大，此时筒式主动永磁转子继续切割从动永磁转子磁路磁力线，将产生涡流进而引发磁转子发热严重。因此，打滑产生的热量会迅速传递给与其固定连接的主动转子或从动转子上的磁钢，使磁钢退磁。

实用新型内容