专利名称：盘式同步非接触传动永磁联轴器的制作方法
技术领域：
:本实用新型为一种盘式同步非接触传动永磁联轴器，属电磁应用新领域。
技术背景:人类的生产活动大多依靠机泵，机泵的无故障连续运行决定了生产效率的高低。而各式各样的机泵都依靠不同类型的接触式刚性联轴器传递动力，实现人类物质文明和精神文明的增值需求。随着高磁能积、高矫顽力稀土永磁材料的发展，为实现永磁非接触传动奠定了物质基础。最早的永磁非接触传动始于有毒有害易污染流体的输送，因永磁体可以非接触传递扭矩，人们用非导磁材料将设置永磁联轴器的原动机输出轴和流体泵输入轴完全隔离，实现了全密闭输送，为人类探索永磁传动技术迈出了最成功的一步，并为后续发展树立了启示性典范。军工领域的大型远洋作战舰只，由于海浪剧烈起伏，船体会出现较大变形，导致机泵联轴器故障率高，直接影响作战效能，因此美国约翰斯克坦尼斯号和尼米兹号航空母舰上率先应用非接触传动的永磁联轴器，取得了良好的应用效果，炒起了永磁传动技术的应用热潮。在军工高科技和有毒有害及易污染介质输送广泛使用永磁联轴器的带动下，对可靠性和免污染要求较高的化工、医药卫生、食品、半导体、真空领域、石油、电力等行业各类传动机械，不断更新原有的刚性联接传动方式，代之以非接触传动的永磁联轴器，推动了永磁传动技术进步和效益的提高，被称为下一次工业革命的助推器。永磁联轴器按工作原理分同步式、涡流式、磁滞式、磁阻式四类。同步式永磁联轴器是在两半联轴器上按N、S极性对称交互排列永磁体，两者之间靠永磁体的推拉作用力以同步转速传递扭矩。优点是结构简单、可靠耐用、传递扭矩大、传动效率高。缺点是超额定扭矩联轴器容易打滑，造成高温退磁。涡流式永磁联轴器将同步式内转子改为铜环，当外转子转动时产生旋转磁场，内转子上的铜环因切割磁力线产生感应电流，该感应电流的磁场和外转子永磁体磁场相互作用，使内转子随外转子转动而传递扭矩。优点是内转子无永磁材料，可在封闭的液体内转动，适应输送温度较高的介质。缺点是转子铜环必须切割磁力线才能转动，存在转差损失，常用于转速要求不严格的传动中。磁滞式永磁联轴器利用软磁材料在工作过程中处于交变磁化的特性,将其与永磁材料组合制成永磁-磁滞联轴器，二者间吸力较永磁体间的吸力明显减小，但容易改变二者之间的相对转角，常用于变扭矩之联接。磁阻式永磁联轴器外转子与同步径向式相同，内转子用软磁材料凸极，利用外转子磁体对内转子凸极吸力带动内转子旋转，传递扭矩明显不足，用于小型磁力传动装置。上述各类永磁联轴器中，由于同步永磁联轴器结构简单、可靠耐用、传动效率高，成为永磁联轴器的主导类型。[0012]同步永磁联轴器虽然较其它类型永磁联轴器有很大技术优势，但也存在如下弊端:—是轴向力大,对主、从动传动机械危害较大；二是强磁材料具有很高的磁能积，拆装和调气隙费时费力；三是超额定扭矩会造成联轴器打滑，导致高温退磁。上述三个弊端，影响了永磁联轴器的规模化推广，亟待开发一种新结构的永磁联轴器，解决上述难题，推动永磁传动技术的创新和推广普及。
发明内容:本实用新型的目的是利用作用力与反作用力大小相等、方向相反的原理，探索一种轴向力抑制装置并一举解决拆装和过载保护难题，实现同步永磁联轴器的技术创新，取得拆装方便快捷、运行安全可靠、使用低耗高效、维护简便易行的经济效益和社会效益。本实用新型盘式同步非接触传动永磁联轴器技术解决方案是:所述的盘式同步非接触传动永磁联轴器包括轴向对称设置的带易拆装轴套的主动盘(2)、从动盘(3)和上述二盘盘面中环上按N、S极顺序对称交互排列的环形偶数强磁体(9)以及两盘之间盘面内环夹持的轴向力抑制装置，其中主动盘(2)盘面外环上对称设置拆装调节机构、无线限位传感器；从动盘(3)盘面外环上设置进退导引螺杆及双极距限位孔(12)，其背面对称设置抑制电磁刹车活动端离心力轴向窜动机构。所述的易拆装轴套为联接主动轴和从动轴的套筒式联接件，其结构形式为以下三种类型之一:第一种主动盘(2)、轴套(5)与从动盘(3)和另一个轴套分别为一体式结构或单独为一体式结构，轴套内圆面开键槽，与主、从动轴的配合为过盈配合；第二种主动盘(2)、轴套(5)与从动盘(3)和另一个轴套分别为分体式结构或单独为分体式结构，盘面与轴套的联接用单排或双排紧固螺栓(6)紧固，其轴套内圆面开键槽，轴套本体上车顶丝螺孔，与主、从动轴的配合为轴套、键过渡配合加顶丝(8)紧固；第三种主动盘(2)、轴套(5)与从动盘(3)和另一个轴套分别为一体式或分体式结构，其轴套内圆面开键槽，轴套本体上车开缝锁紧螺孔，与主、从动轴的配合为轴套、键间隙配合加开缝锁紧螺栓紧固。所述的轴向力抑制装置结构形式为以下三种类型之一:第一种为机械式轴向力抑制装置，主动盘(2)、从动盘(3)盘面内环或盘面外环车压力轴承槽，内置抵消轴向力的压力轴承(10)，其中从动盘(3)的压力轴承槽半径略小于主动盘(2)的压力轴承槽半径；第二种为永磁式轴向力抑制装置，主动盘(2)、从动盘(3)盘面内环或盘面外环上设置靠同极性斥力抑制轴向力的强磁体环；第三种为径向和轴向磁化混合式轴向力抑制装置，主动盘(2)正反盘面外环上设置径向磁化的两组强磁体环，抑制轴向力的轴向磁化强磁体环从主动盘(2)外缘联接在从动盘⑶上。所述的拆装调节机构结构形式为以下二种类型之一:第一种为在主动盘(2)盘面外环或盘面内环上设置调节螺杆(I);[0030]第二种为在从动盘(3)盘面外环或盘面内环上设置进退导引螺杆。所述的强磁体(9)形状为扇形体或长方体，用强磁体固定螺钉或紧固槽固定在主动盘(2)、从动盘(3)盘面中环上，强磁体(9)的排列方式为以下三种类型之一:第一种为按N、S极顺序对称交互密集排列偶数强磁体(9)；第二种为按N、S极顺序对称交互分散排列偶数强磁体(9)；第三种为按N、S极顺序对称交互密集或分散排列偶数强磁体(9)，盘面内环或盘面外环上设置抑制轴向力的轴向磁化同极性强磁体环。所述的从动盘(3)背面对称设置的抑制电磁刹车活动端离心力轴向窜动机构，其结构形式为以下二种类型之一:第一种为从动盘(3)本体铣外键槽，外键槽与电磁刹车无绕组端组合为固定端，电磁刹车有绕组端用抑制离心力轴向窜动的预紧弹簧与负载端组合为活动端；第二种为在从动盘(3)背面对称设置3-6个抑制电磁刹车活动端离心力轴向窜动的吸合磁铁孔(4)。所述的双极距限位孔(12)设置在从动盘(3)盘面外环上，主动盘⑵盘面外环与之对应的位置设置过载打滑超过强磁体二个极距即指令断电停机刹车联动保护的无线限位传感器。本实用新型盘式同步非接触传动永磁联轴器与其它机械联轴器比较，具有拆装方便快捷、换向冲击小、减震降噪、过载保护等优点。
:图1为盘式同步非接触传动永磁联轴器结构示意图；图2为图1的从动盘强磁体排列示意图。其中:1.调节螺杆；2.主动盘；3.从动盘；4.吸合磁铁孔；5.轴套；6.紧固螺栓；7.键槽；8.顶丝；9.强磁体；10.压力轴承；11.进退导引螺杆螺孔；12.双极距限位孔；13.紧固螺孔。
具体实施方式
:如图1和图2所示，本实用新型盘式同步非接触传动永磁联轴器包括轴向对称设置的带易拆装轴套的主动盘(2)、从动盘(3)和上述二盘盘面中环上按N、S极顺序对称交互排列的环形偶数强磁体(9)以及两盘之间盘面内环夹持的轴向力抑制装置，其中主动盘
(2)盘面外环上对称设置拆装调节机构、无线限位传感器；从动盘(3)盘面外环上设置进退导引螺杆及双极距限位孔(12)，其背面对称设置抑制电磁刹车活动端离心力轴向窜动机构。所述的易拆装轴套为联接主动轴和从动轴的套筒式联接件，其结构形式为以下三种类型之一:第一种主动盘(2)、轴套(5)与从动盘(3)和另一个轴套分别为一体式结构或单独为一体式结构，轴套内圆面开键槽，与主、从动轴的配合为过盈配合；第二种主动盘(2)、轴套(5)与从动盘(3)和另一个轴套分别为分体式结构或单独为分体式结构，盘面与轴套的联接用单排或双排紧固螺栓(6)紧固，其轴套内圆面开键槽，轴套本体上车顶丝螺孔，与主、从动轴的配合为轴套、键过渡配合加顶丝(8)紧固；第三种主动盘(2)、轴套(5)与从动盘(3)和另一个轴套分别为一体式或分体式结构，其轴套内圆面开键槽，轴套本体上车开缝锁紧螺孔，与主、从动轴的配合为轴套、键间隙配合加开缝锁紧螺栓紧固。所述的轴向力抑制装置结构形式为以下三种类型之一:第一种为机械式轴向力抑制装置，主动盘(2)、从动盘(3)盘面内环或盘面外环车压力轴承槽，内置抵消轴向力的压力轴承(10)，其中从动盘(3)的压力轴承槽半径略小于主动盘(2)的压力轴承槽半径；第二种为永磁式轴向力抑制装置，主动盘(2)、从动盘(3)盘面内环或盘面外环上设置靠同极性斥力抑制轴向力的强磁体环；第三种为径向和轴向磁化混合式轴向力抑制装置，主动盘(2)正反盘面外环上设置径向磁化的两组强磁体环，抑制轴向力的轴向磁化强磁体环从主动盘(2)外缘联接在从动盘⑶上。所述的拆装调节机构结构形式为以下二种类型之一:第一种为在主动盘(2)盘面外环或盘面内环上设置调节螺杆(I)；第二种为在从动盘(3)盘面外环或盘面内环上设置进退导引螺杆。所述的强磁体(9)形状为扇形体或长方体，用强磁体固定螺钉或紧固槽固定在主动盘(2)、从动盘(3)盘面中环上，强磁体(9)的排列方式为以下三种类型之一:第一种为按N、S极顺序对称交互密集排列偶数强磁体(9)；第二种为按N、S极顺序对称交互分散排列偶数强磁体(9)；第三种为按N、S极顺序对称交互密集或分散排列偶数强磁体(9)，盘面内环或盘面外环上设置抑制轴向力的轴向磁化同极性强磁体环。所述的从动盘(3)背面对称设置的抑制电磁刹车活动端离心力轴向窜动机构，其结构形式为以下二种类型之一:第一种为从动盘(3)本体铣外键槽，外键槽与电磁刹车无绕组端组合为固定端，电磁刹车有绕组端用抑制离心力轴向窜动的预紧弹簧与负载端组合为活动端；第二种为在从动盘(3)背面对称设置3-6个抑制电磁刹车活动端离心力轴向窜动的吸合磁铁孔(4)。所述的双极距限位孔(12)设置在从动盘(3)盘面外环上，主动盘⑵盘面外环与之对应的位置设置过载打滑超过强磁体二个极距即指令断电停机刹车联动保护的无线限位传感器。设计技术参数如下:额定扭矩:700Nm；额定转速:1000r/min；适应轴径:电动机轴径# 65 X 140，减速机轴径# 48 X 100 ；电动机功率:37kw。
权利要求1.一种盘式同步非接触传动永磁联轴器，其特征在于:该装置包括轴向对称设置的带易拆装轴套的主动盘(2)、从动盘(3)和上述二盘盘面中环上按N、S极顺序对称交互排列的环形偶数强磁体(9)以及两盘之间盘面内环夹持的轴向力抑制装置，其中主动盘(2)盘面外环上对称设置拆装调节机构、无线限位传感器；从动盘(3)盘面外环上设置进退导引螺杆及双极距限位孔(12)，其背面对称设置抑制电磁刹车活动端离心力轴向窜动机构。
2.根据权利要求1所述的盘式同步非接触传动永磁联轴器，其特征在于:所述的易拆装轴套为联接主动轴和从动轴的套筒式联接件，其结构形式为以下三种类型之一: 第一种主动盘(2)、轴套(5)与从动盘(3)和另一个轴套 分别为一体式结构或单独为一体式结构，轴套内圆面开键槽，与主、从动轴的配合为过盈配合； 第二种主动盘(2)、轴套(5)与从动盘(3)和另一个轴套分别为分体式结构或单独为分体式结构，盘面与轴套的联接用单排或双排紧固螺栓(6)紧固，其轴套内圆面开键槽，轴套本体上车顶丝螺孔，与主、从动轴的配合为轴套、键过渡配合加顶丝(8)紧固； 第三种主动盘(2)、轴套(5)与从动盘(3)和另一个轴套分别为一体式或分体式结构，其轴套内圆面开键槽，轴套本体上车开缝锁紧螺孔，与主、从动轴的配合为轴套、键间隙配合加开缝锁紧螺栓紧固。
3.根据权利要求1所述的盘式同步非接触传动永磁联轴器，其特征在于:所述的轴向力抑制装置结构形式为以下三种类型之一: 第一种为机械式轴向力抑制装置，主动盘(2)、从动盘(3)盘面内环或盘面外环车压力轴承槽，内置抵消轴向力的压力轴承(10)，其中从动盘(3)的压力轴承槽半径略小于主动盘(2)的压力轴承槽半径； 第二种为永磁式轴向力抑制装置，主动盘(2)、从动盘(3)盘面内环或盘面外环上设置靠同极性斥力抑制轴向力的强磁体环； 第三种为径向和轴向磁化混合式轴向力抑制装置，主动盘(2)正反盘面外环上设置径向磁化的两组强磁体环，抑制轴向力的轴向磁化强磁体环从主动盘(2)外缘联接在从动盘(3)上。
4.根据权利要求1所述的盘式同步非接触传动永磁联轴器，其特征在于:所述的拆装调节机构结构形式为以下二种类型之一: 第一种为在主动盘(2)盘面外环或盘面内环上设置调节螺杆(I)； 第二种为在从动盘(3)盘面外环或盘面内环上设置进退导引螺杆。
5.根据权利要求1所述的盘式同步非接触传动永磁联轴器，其特征在于:所述的强磁体(9)形状为扇形体或长方体，用强磁体固定螺钉或紧固槽固定在主动盘(2)、从动盘(3)盘面中环上，强磁体(9)的排列方式为以下三种类型之一: 第一种为按N、S极顺序对称交互密集排列偶数强磁体(9)； 第二种为按N、S极顺序对称交互分散排列偶数强磁体(9)； 第三种为按N、S极顺序对称交互密集或分散排列偶数强磁体(9)，盘面内环或盘面外环上设置抑制轴向力的轴向磁化同极性强磁体环。
6.根据权利要求1所述的盘式同步非接触传动永磁联轴器，其特征在于:所述的从动盘(3)背面对称设置的抑制电磁刹车活动端离心力轴向窜动机构，其结构形式为以下二种类型之一:第一种为从动盘(3)本体铣外键槽，外键槽与电磁刹车无绕组端组合为固定端，电磁刹车有绕组端用抑制离心力轴向窜动的预紧弹簧与负载端组合为活动端； 第二种为在从动盘(3)背面对称设置3-6个抑制电磁刹车活动端离心力轴向窜动的吸合磁铁孔⑷。
7.根据权利要求1所述的盘式同步非接触传动永磁联轴器，其特征在于:所述的双极距限位孔(12)设置在从动盘(3)盘面外环上，主动盘⑵盘面外环与之对应的位置设置过载打滑超过强磁体二个极距即指令断电停机刹车联动保护的无线限位传感器。
专利摘要本实用新型为一种盘式同步非接触传动永磁联轴器，属电磁应用新领域。该装置包括轴向对称设置的带易拆装轴套的主动盘、从动盘和上述二盘盘面中环上按N、S极顺序对称交互排列的环形偶数强磁体以及两盘之间盘面内环夹持的轴向力抑制装置，其中主动盘盘面外环上对称设置拆装调节机构、无线限位传感器；从动盘盘面外环上设置进退导引螺杆及双极距限位孔，其背面对称设置抑制电磁刹车活动端离心力轴向窜动机构。该装置与其它机械联轴器比较，具有拆装方便快捷、减震降噪、过载保护等优点，适用于频繁换向启停和无泄漏输送的传动机械，尤其适用于电机换向的立式抽油机。
文档编号H02K51/00GK203056818SQ20132005389
公开日2013年7月10日 申请日期2013年1月31日 优先权日2013年1月31日
发明者郭玉菊 申请人:郭玉菊