一种防擦盘报警装置、盘式永磁涡流联轴器及其报警方法与流程

1.本发明涉及一种防擦盘报警装置，特别涉及一种用于盘式永磁涡流联轴器的防擦盘报警装置及其报警方法。


背景技术：

2.盘式永磁涡流联轴器作为一个新型产品，具有结构小巧、重量轻便、振动小、永磁材料能效高、涡流损耗小等结构特点，此外由于其节能降噪的优势，很受市场青睐，各行各业都得到了应用。
3.然而，在实际使用中，由于受各种因素的影响，盘式永磁涡流联轴器的主动盘和从动盘容易发生轴向移动，偏离之前设定好的间隙距离，逐渐靠近，直至摩擦，发生擦盘事故。如不能及时发现，轻者造成产品损坏，严重的造成安全事故。如何有效解决擦盘问题，一直是同行业中的难题。
4.因此，为解决上述缺陷，本发明特别提出一种可以防止盘式永磁涡流联轴器发生擦盘的装置，同时，增加了擦盘报警装置，当主动盘和从动盘超出设定的安全间隙后，触动报警开关，报警器发光发声报警，引起人员注意，及时维修维护，避免安全事故的发生。


技术实现要素：

5.本发明针对上述技术问题，提出一种防擦盘报警装置。
6.为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
7.本发明提供一种防擦盘报警装置，设置于具有主动盘和从动盘的磁力传动装置上，包括：
8.至少一防擦盘组件，所述防擦盘组件设置于所述主动盘或所述从动盘上，并位于所述主动盘与所述从动盘相对的一侧，当所述主动盘和所述从动盘发生轴向相向位移，所述主动盘和所述从动盘之间间隙小于等于预定间隙，所述防擦盘组件消除掉所述主动盘和所述从动盘之间的摩擦阻力及轴向压力。
9.作为优选，上述防擦盘报警装置，还包括：
10.至少一报警组件，对应所述防擦盘组件安装，当所述主动盘和所述从动盘发生轴向相向位移，所述主动盘和所述从动盘之间间隙小于等于安全间隙，触发相对应的所述报警组件报警。
11.作为优选，上述防擦盘报警装置，所述防擦盘组件包括：防擦盘前端部件及卸压部件，所述防擦盘前端部件设于所述主动盘上的一通孔内，并活动凸出于主动盘表面，所述卸压部件设置于所述通孔内，所述卸压部件的前端接触防擦盘前端部件，且将所述防擦盘前端部件阻挡在所述通孔内。
12.作为优选，上述防擦盘报警装置，所述防摩擦前端部件为一球体，所述球体可旋转的设置于所述通孔内。
13.作为优选，上述防擦盘报警装置，所述卸压部件包括一台阶柱状的顶针及一弹簧，
所述弹簧围设于所述顶针的外侧，所述弹簧一端压紧在所述顶针的台阶上。
14.作为优选，上述防擦盘报警装置，所述防擦盘装置还包括封堵装置，所述封堵装置为一盖板，所述盖板固定设置于所述主动盘的通孔上，并位于所述主动盘与所述从动盘相对侧的外侧,所述弹簧的另一端压紧在所述盖板上。
15.作为优选，上述防擦盘报警装置，所述主动盘上的通孔在所述主动盘与从动盘相对侧的出口的直径小于所述球体的直径。
16.作为优选，上述防擦盘报警装置，所述报警组件包括一报警器，推动所述卸压部件触动所述报警器进行报警；
17.还包括一电池组件，所述电池组件连接所述报警器，当所述卸压部件轴向移动超过所述安全间隙，所述电池组件接通电源，供所述报警器进行报警。
18.本发明还提供一种盘式永磁涡流联轴器，包括：主动盘与从动盘，所述主动盘与所述从动盘之间有预设间隙，在所述主动盘或所述从动盘上还设置有如上所述任一项所述防擦盘报警装置。
19.本发明还提供一种盘式永磁涡流联轴器防擦盘报警方法，所述盘式永磁涡流联轴器包括：主动盘与从动盘，所述主动盘与所述从动盘之间有预设间隙，在所述主动盘或所述从动盘上还设置有如上所述的防擦盘报警装置，所述防擦盘报警方法包括如下步骤：
20.(1)当所述主动盘和所述从动盘发生轴向相向位移，所述主动盘和所述从动盘之间间隙小于所述预定间隙，通过所述防擦盘组件消除掉所述主动盘和所述从动盘之间的摩擦阻力；
21.(2)来自从动盘的轴向压力传递给所述防擦盘组件，并通过所述防擦盘组件抵消所述轴向压力，进而阻止主动盘和从动盘靠近；
22.(3)当所述主动盘和所述从动盘间距进一步缩小到小于安全间隙时，所述防擦盘组件触发所述报警组件报警。
附图说明
23.图1为本发明实施例防擦盘报警装置的剖面示意图；
24.图2为本发明实施例一视角的立体示意图；
25.图3本发明实施例另一视角的立体示意图；
26.图4为防擦盘报警装置运动方向示意图；
27.图5为本发明盘式永磁涡流联轴器的侧向剖面示意图；
28.图6为本发明盘式永磁涡流联轴器的侧向立体示意图；
29.图7为图6的另一视角立体示意图；
30.图8为本发明具体实施例防擦盘报警装置部件示意图；
31.图9为图8的另一视角示意图。
32.以上各图中：
33.1、不锈钢珠
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2、顶针
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3、弹簧
34.4、盖板
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5、纽扣电池座
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6、闪光蜂鸣器
35.7、纽扣电池
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8、涡流盘
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9、永磁盘
36.10、防擦盘报警装置
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20、主动盘
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30、从动盘
37.100、防擦盘组件
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101、防擦盘前端部件
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102、卸压部件
38.103、封堵装置
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112、台阶柱状的顶针
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122、弹簧
39.113、盖板
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200、报警组件
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201、报警器
40.202、电池组件
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203、电池
具体实施方式
41.下面将结合附图对本发明具体实施例中的技术方案进行详细、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明总的技术方案的部分具体实施方式，而非全部的实施方式。基于本发明的总的构思，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都落于本发明保护的范围。
42.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
43.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
44.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
45.请参阅图1至图4。图1为本发明实施例防擦盘报警装置的剖面示意图。图2为本发明实施例一视角的立体示意图。图3本发明实施例另一视角的立体示意图。图4为防擦盘报警装置运动方向示意图。
46.如图1至图3所示，本发明实施例的一种防擦盘报警装置10，包括：至少一个防擦盘组件100和至少一个报警组件200；其中，防擦盘组件100设置于具有主动盘20和从动盘30的磁力传动装置上，并且，设置于主动盘20或从动盘30上，并位于主动盘20与从动盘30相对的一侧；当主动盘20和从动盘30发生轴向相向位移，主动盘20和从动盘30之间间隙小于预定间隙d2，防擦盘组件消除掉主动盘20和从动盘30之间的摩擦阻力及轴向压力；
47.如图1所示，防擦盘组件100包括：防擦盘前端部件101，卸压部件102及封堵装置103；
48.其中，防擦盘前端部件101设于主动盘20的涡流盘8上的一通孔内，并活动凸出于主动盘20表面，卸压部件102设置于通孔内，卸压部件102的前端接触防擦盘前端部件101，且将防擦盘前端部件101阻挡在通孔内。本发明实施例中防摩擦前端部件101为一球体，球体可旋转的设置于通孔内。主动盘20上的通孔在主动盘20与从动盘30相对侧的出口的直径小于球体的直径。卸压部件102包括一台阶柱状的顶针112及一弹簧122，弹簧122围设于顶针112的外侧，弹簧122一端压紧在顶针112的台阶上。封堵装置103为一盖板，盖板固定设置于主动盘20的通孔上，并位于主动盘20与从动盘30相对侧的外侧,弹簧122的另一端压紧在盖板113上。
49.如图1所示，报警组件200，对应防擦盘组件100安装，当主动盘20和从动盘30发生轴向相向位移，主动盘20和从动盘30之间间隙小于等于安全间隙d3，触发相对应的报警组件200报警。
50.其中，报警组件200包括一报警器201，当主动盘20和从动盘30之间间隙小于安全间隙d3，防摩擦前端部件101受到主动盘20和从动盘30挤压的产生的轴向压力，推动卸压部件102触动报警器201进行报警。
51.报警组件200还包括一电池组件202，电池组件202连接报警器201，当卸压部件102轴向移动超过安全间隙d3，电池组件202接通电池203，供报警器201进行报警。
52.如图1所示，防摩擦前端部件101安装在主动盘20的涡流盘8上，并设置凸出涡流盘表面d2＝2mm，可以自由旋转。联轴器运行时，涡流盘8与从动盘30上的永磁盘9做同向旋转运动，涡流盘8转速快，永磁盘9转速慢，当两盘发生轴向移动，距离d2≤2mm时，防摩擦前端部件101的球体与永磁盘9接触，受两盘转速差的影响，防摩擦前端部件101的球体与永磁盘9摩擦，在摩擦力的作用下开始旋转，以减轻对永磁盘9的磨损。同时，防摩擦前端部件101的球体将来自永磁盘9的轴向压力传递给顶针112，再由包围在顶针112外部的弹簧122来抵消这一轴向力，进而达到阻止永磁盘8和涡流盘9靠近的目的。
53.当永磁盘9和涡流盘8间距进一步缩小时，球体受压，继续沿轴向向电池203方向移动，同时推动顶针112向电池203移动。当顶针112向电池203移动到一定距离d3≤1mm时，将电池组件202上的正极金属弹片压在纽扣电池203正极上，报警器201接通电源，开始报警。
54.如图4所示,将两盘的旋转运动沿轴向展开，涡流盘8转速v1大于永磁盘9转速v2，球体受两盘转速差和永磁盘9摩擦力的作用，做逆时针旋转运动。
55.在本实施例中，防摩擦前端部件101为一球体，但球体的设置并非用以限制本发明。在其他实施例中，亦可无需设置为球体。在本实施例中，顶针112为台阶柱状，但本发明并不限于此，在其他实施例中，亦可无需设置为台阶状。
56.在本实施例中，设置弹簧122和顶针112位卸压部件，但本发明并不以此为限。在其他实施例中，亦可采用其他部件进行卸压。
57.请参阅图5至图7。图5为本发明盘式永磁涡流联轴器的侧向剖面示意图。图6为本发明盘式永磁涡流联轴器的侧向立体示意图。图7为图6的另一视角立体示意图。
58.如图1及图5所示，本发明实施例的一种盘式永磁涡流联轴器，包括：主动盘20与从动盘30，主动盘20与从动盘30之间有预设间隙d1，在主动盘20或从动盘30上还设置有如上述防擦盘报警装置10。
59.如图5所示，盘式永磁涡流联轴器300主要由两部分组成：一部分为连接在电机侧的主动盘20，由环形涡流盘等部件组成；另一部分为连接在负载侧的从动盘30，由高强度的永磁体组成。两块主动盘通过螺栓固定，中间形成一个圆盘形空腔，从动盘设置在该圆盘形空腔内；
60.同时，主动盘20与从动盘30采用分体式结构，分别固定在电机轴40和负载轴50上，主动盘20与从动盘30是非接触的，主动盘20与从动盘30之间有间隙d1，行业内统称气隙，一般设置该间隙为d1＝3～4mm，通过调节两个盘之间的间隙，达到调节扭矩传输的作用。
61.如图6及图7所示，考虑到旋转类产品的动平衡问题，防擦盘报警装置10至少需布置4个(左涡流盘2个、右涡流盘2个)，并均布在同一圆周上。如图6所示，在主动盘8上均布布
置8个防擦盘报警装置10，左涡流盘4个和右涡流盘4个，防擦盘报警装置10均布在同一圆周上，既可以满足了产品的平衡要求，又可以增加产品的可靠性，有效解决了永磁盘和涡流盘的擦盘问题。
62.当主动盘20转动时，主动盘20上的涡流盘相对于从动盘30上的永磁体相对旋转，涡流盘切割磁力线产生感应磁场，磁场与从动盘上的永磁体发生相互作用，驱动从动盘随主动盘旋转，继而带动负载做旋转运动。通过调节主动盘和从动盘之间的间隙来控制输出转矩，从而调节、控制负载转速。
63.在本实施例中，设置8个防擦盘报警装置10，但本发明并不以此为限。在其他实施例中，亦可设置其他数量的防擦盘报警装置10。
64.请参阅如图8和图9所示，本发明具体实施例可见，本发明主要包括：不锈钢珠1，顶针2，弹簧3，盖板4，纽扣电池座5，闪光蜂鸣器6，纽扣电池7。
65.如图8所示，在主动盘20上的涡流盘8上需事先加工一台阶孔，孔的小端为圆弧状，与不锈钢珠1表面接触配合，以阻挡不锈钢珠1掉出。在孔的周围均布加工4个m3螺纹孔，用于固定盖板4和闪光蜂鸣器6。不锈钢珠1在沉孔内与圆弧面接触，另一端与顶针2接触，在弹簧3的作用下，通过顶针2抵消来自永磁盘9的轴向推力。顶针2的一端与不锈钢珠接触，另一端与纽扣电池座5上的正极金属弹片接触，在其上装有弹簧3，在弹簧3的作用下，给不锈钢珠1提供推力，抵消来自永磁盘9的轴向力。当不锈钢珠受永磁盘推力作用，向后移动时，顶针被不锈钢珠推动也向后移动，然后顶针再推动纽扣电池座上的金属弹片向纽扣电池的正极靠近。一端压紧在顶针2的小断面上，另一端压紧在盖板4上。为了防止磁力的影响，不锈钢珠1、弹簧3、盖板4全部用304不锈钢材料制成，顶针2为了防磁防电，用玻璃钢制成，纽扣电池座5和闪光蜂鸣器6壳体用塑料制成。
66.盖板4呈圆片状，其上均布有4个φ3.2孔，孔距与涡流盘8上的4个m3螺纹孔相同。当按顺序依次将不锈钢珠1，顶针2，弹簧3装入沉孔内后，用2条m3*22螺钉将盖板4拧紧在涡流盘8上。盖板4的其中一面上有个小凸台，尺寸与涡流盘8沉孔尺寸相同，安装盖板4时，需注意方向，将小凸台一面装入沉孔内，一方面用于压紧弹簧3，另一方面用于约束盖板4中心轴线与沉孔中心轴线保持重合，起到限位作用。在盖板4上还设计有一个与纽扣电池座5外形相同的槽，用于安装纽扣电池座5，这个槽可容纳下整个纽扣电池座5。
67.纽扣电池座5用于安装固定纽扣电池，由塑料制成，上有两个金属弹片，一个位于电池座内，一个位于电池座外，分别用于连接纽扣电池7的负极和正极。当纽扣电池7安装到纽扣电池座5内后，电池负极与电池座内的金属弹片相连，电池正极与电池座外的金属弹片不相连，两者之间有1mm的间隙。在纽扣电池座5的背面，两个金属弹片分别延伸出一小段，用于与闪光蜂鸣器6的正负极电路相连。这样一来，闪光蜂鸣器6便与纽扣电池7形成了回路。正常工况下，由于纽扣电池7正极与电池座外的金属弹片不连接，有1mm间隙，因此正常工况下，闪光蜂鸣器6并不通电，也不报警。只有金属弹片被顶针推移1mm，直至于纽扣电池正极相连后，闪光蜂鸣器6才会通电，继而报警。
68.闪光蜂鸣器6上加工有两个孔，孔距与盖板4上孔相同，可使用两条m3*22螺钉，依次穿过闪光蜂鸣器7，盖板4，将两者共同拧紧在涡流盘8上。闪光蜂鸣器6上伸出两条电路，一条连在纽扣电池座5上正极金属弹片上，另一条连在纽扣电池座5上负极金属弹片上。与纽扣电池7形成回路。由于联轴器使用现场噪音一般比较大，使用带闪光的蜂鸣
器6，人员即使没能听到蜂鸣器的声音，也可以看到闪光，进而引起人员的注意。
69.本发明还提出了一种盘式永磁涡流联轴器防擦盘报警方法，包括如下步骤：
70.(1)当主动盘20和从动盘30发生轴向相向位移，主动盘20和从动盘30之间间隙小于预定间隙，通过防擦盘组件100消除掉主动盘20和从动盘30之间的摩擦阻力；
71.(2)来自从动盘30的轴向压力传递给防擦盘组件100，并通过防擦盘组件100抵消轴向压力，进而阻止主动盘20和从动盘30靠近；
72.(3)当主动盘20和从动盘30间距进一步缩小到小于安全间隙时，防擦盘组件100触发报警组件200报警。
73.不锈钢珠1的整个移动过程，可分为两个阶段，第一阶段是两盘距离在1<x≤2mm时，此时，闪光蜂鸣器6并不报警，不锈钢珠1在顶针2和弹簧3的作用下，给永磁盘9一个反作用力，阻止两盘靠近。第二个阶段是两盘距离x≤1mm时，此时，顶针2已推动纽扣电池座5上的金属弹片与纽扣电池7正极相连，给闪光蜂鸣器6通电，闪光蜂鸣器6开始报警。同时，不锈钢珠1在顶针2和弹簧3的作用下，继续给永磁盘9一个反作用力，阻止两盘靠近。
74.综上所述，本发明可实现当主动盘20和从动盘30发生轴向位移，且主动盘20与从动盘30的间隙小于预设间隙时，可以消除两者接触所产生的摩擦力，并且，可以一定程度上实现阻止主动盘20和从动盘30靠近的作用；进一步的，本发明还可以实现当主动盘20和从动盘30之间的间隙小于安全间隙时，通过声光进行报警，及时有效的提醒工作人员的注意，以避免擦盘事故的发生；本发明结构简单，设计新颖，切实有效的解决了盘式永磁涡流联轴器在实际使用中发生的擦盘隐患，减少了安全事故的发生，并且，为企业节约了大量设备维修成本。
75.以上所述为本发明的具体实施方式，其目的在于让技术人员能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，任何根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘出或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各部件和工艺方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式。