气隙固定式同步型永磁偶合器.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010034257.4 (22)申请日 2020.01.13 (71)申请人 煤科集团沈阳研究院有限公司 地址 113122 辽宁省抚顺市抚顺经济开发 区滨河路11号 (72)发明人 王雷李健王鹏张黎李松 刘昊周海江刘丽丽 (74)专利代理机构 沈阳易通专利事务所 21116 代理人 王建男于丽丽 (51)Int.Cl. H02K 49/10(2006.01) H02K 7/00(2006.01) (54)发明名称 一种气隙固定式同步型永磁偶合器 (57)摘要 本发明属于永。

2、磁传动技术领域， 一种气隙固 定式同步型永磁偶合器， 内转子， 其连接在输入 连接盘靠近输出端的端面； 外转子， 连接在输出 连接盘靠近输入端的端面， 内转子安装在外转子 内部， 内转子和外转子同轴设置， 且内转子的外 环面和外转子的内环面之间形成气隙； 输出端连 接件， 输出端连接件固定连接在输出连接盘， 输 出端连接件向内转子内部延伸， 输出端连接件位 于内转子内部段的外环面为圆形且与内转子同 轴心设置； 轴承组件， 其安装在输出端连接件外 环面与内转子内环面之间， 轴承组件用于可旋转 的定位支撑所述输出端连接件和所述内转子。 该 永磁偶合器可实现内外转子间位置即气隙相对 固定， 运转时不。

3、会出现位移造成碰撞的问题。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 111106736 A 2020.05.05 CN 111106736 A 1.一种气隙固定式同步型永磁偶合器， 其特征在于： 包括 输入连接盘； 内转子， 其连接在输入连接盘靠近输出端的端面； 输出连接盘； 外转子， 连接在输出连接盘靠近输入端的端面， 所述内转子安装在外转子内部， 所述内 转子和外转子同轴设置， 且内转子的外环面和外转子的内环面之间形成气隙； 输出端连接件， 所述输出端连接件固定连接在输出连接盘， 输出端连接件向内转子内 部延伸， 输出端连接件位于内转子内部段的外环面为圆形且与内转子同轴心设置； 轴承组。

4、件， 其安装在输出端连接件外环面与内转子内环面之间， 所述轴承组件用于可 旋转的定位支撑所述输出端连接件和所述内转子。 2.根据权利要求1所述的气隙固定式同步型永磁偶合器， 其特征在于： 所述轴承组件包 括间隔设置的两个轴承。 3.根据权利要求2所述的气隙固定式同步型永磁偶合器， 其特征在于： 所述轴承组件还 包括定位组件， 所述定位组件包括隔套和轴用挡圈， 所述隔套置于两个轴承之间， 隔套用于 定位两个轴承的轴向间距， 所述轴用挡圈设置在轴承外侧， 轴用挡圈用于防止两个轴承相 对背向移动。 4.根据权利要求1所述的气隙固定式同步型永磁偶合器， 其特征在于： 所述输出端连接 件包括输出联轴节和。

5、输出轴， 所述输出轴安装在输出连接盘背向输入端的端面， 所述输出 轴连接在输出联轴节， 且输出轴部分轴段延伸至内转子内部。 5.根据权利要求1所述的气隙固定式同步型永磁偶合器， 其特征在于： 所述输出端连接 件为输出轴， 所述输出轴固定连接在输出连接盘上， 且输出轴部分轴段延伸至内转子内部。 6.根据权利要求1所述的气隙固定式同步型永磁偶合器， 其特征在于： 所述外转子远离 输出连接盘的端部安装有环形的密封端盖， 所述密封端盖的内环面设有毡垫油封， 该毡垫 油封抵接输入连接盘的外环面， 以实现密封。 7.根据权利要求1所述的气隙固定式同步型永磁偶合器， 其特征在于： 所述输入连接盘 背向输出端。

6、的端面安装有输入联轴节， 且输入联轴节与输入连接盘之间安装有弹性梅花 盘， 所述弹性梅花盘用于隔离瞬间扭振、 避免安装时的平行度误差及角误差影响。 8.根据权利要求1所述的气隙固定式同步型永磁偶合器， 其特征在于： 所述输入连接盘 还包括盖板， 该盖板通过螺栓连接于输入连接盘的内孔上， 以实现密封。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111106736 A 2 一种气隙固定式同步型永磁偶合器 技术领域 0001 本发明属于永磁传动技术领域， 特别是一种气隙固定式同步型永磁偶合器。 背景技术 0002 在机械行业， 传动设备一般连接电机等动力设备后再与减速机等设备连接， 起到 传递扭矩的作用。 。

7、目前我国的传动设备主要为联轴器、 液力偶合器， 以及异步型永磁偶合 器。 联轴器结构简单但存在对中困难， 易磨损， 振动噪声大等问题， 而后两种传动设备虽然 解决了联轴器的部分问题， 但其运行时均需要依靠转差的存在来实现能量的传递， 存在较 大的效率损失， 易引起传动部件温度升高， 过载时， 会使得传动部件的温度会进一步升高， 甚至引起永磁体失效， 影响设备的正常运行， 存在诸多隐患。 0003 现有同步型永磁偶合器主要由内转子、 外转子及各连接部件组成， 在内外转子上 均装有永磁体， 在设备运行时依靠内外转子永磁体之间的吸力实现同步运转并传递转矩， 由于两转子同步旋转， 不存在涡流发热问题，。

8、 具有无温升、 纯机械结构、 无谐波干扰、 无接触 传动、 传动效率接近100等优点。 但是现有同步型永磁偶合器输入组件及输出组件无定 位， 气隙(即输入组件及输出组件内两两相对应的永磁体之间间隙)不固定， 安装时对中较 繁琐， 运行时易发生轴向及径向窜动， 从而导致永磁体及相关部件发生碰撞， 造成设备损坏 甚至是报废。 0004 由于现有同步型永磁偶合器内外转子相对独立， 无连接及支撑， 且永磁体间吸力 较大， 安装及拆卸时， 对中比较困难， 气隙可变不固定， 且容易发生碰撞， 需要利用其它部件 (如锥套结构等)辅助对中或现场手动对中， 费时费力； 运输时需要内外转子分开装运， 且过 程中易。

9、造成损坏， 如果要整体一起装运， 则需要利用辅助部件连接后才可完成； 运转时， 内 外转子间气隙较小， 若存安装偏差或电机等设备固定螺栓松动而发生偏移， 极易发生两转 子内永磁体及相关部件碰撞， 造成不可逆的设备损坏。 这导致现有同步型永磁偶合器在应 用性能及稳定性、 安全性等方面受到较大影响。 发明内容 0005 为解决上述问题， 本发明提出的一种气隙固定式同步型永磁偶合器， 其可解决上 述问题。 0006 为实现上述目的， 本发明采用的技术方案是： 0007 一种气隙固定式同步型永磁偶合器， 包括 0008 输入连接盘； 0009 内转子， 其连接在输入连接盘靠近输出端的端面； 0010 。

10、输出连接盘； 0011 外转子， 连接在输出连接盘靠近输入端的端面， 所述内转子安装在外转子内部， 所 述内转子和外转子同轴设置， 且内转子的外环面和外转子的内环面之间形成气隙； 0012 输出端连接件， 所述输出端连接件固定连接在输出连接盘， 输出端连接件向内转 说明书 1/4 页 3 CN 111106736 A 3 子内部延伸， 输出端连接件位于内转子内部段的外环面为圆形且与内转子同轴心设置； 0013 轴承组件， 其安装在输出端连接件外环面与内转子内环面之间， 所述轴承组件用 于可旋转的定位支撑所述输出端连接件和所述内转子。 0014 作为优选的， 所述轴承组件包括间隔设置的两个轴承。。

11、 0015 作为优选的， 所述轴承组件还包括定位组件， 所述定位组件包括隔套和轴用挡圈， 所述隔套置于两个轴承之间， 隔套用于定位两个轴承的轴向间距， 所述轴用挡圈设置在轴 承外侧， 轴用挡圈用于防止两个轴承相对背向移动。 0016 作为优选的， 所述输出端连接件包括输出联轴节和输出轴， 所述输出轴安装在输 出连接盘背向输入端的端面， 所述输出轴连接在输出联轴节， 且输出轴部分轴段延伸至内 转子内部。 0017 作为优选的， 所述输出端连接件为输出轴， 所述输出轴固定连接在输出连接盘上， 且输出轴部分轴段延伸至内转子内部。 0018 作为优选的， 所述外转子远离输出连接盘的端部安装有环形的密封。

12、端盖， 所述密 封端盖的内环面设有毡垫油封， 该毡垫油封抵接输入连接盘的外环面， 以实现密封。 0019 作为优选的， 所述输入连接盘背向输出端的端面安装有输入联轴节， 且输入联轴 节与输入连接盘之间安装有弹性梅花盘， 所述弹性梅花盘用于隔离瞬间扭振、 避免安装时 的平行度误差及角误差影响。 0020 作为优选的， 所述输入连接盘还包括盖板， 该盖板通过螺栓连接于输入连接盘的 内孔上， 以实现密封。 0021 使用本发明的有益效果是： 0022 本发明在应用实践中， 保留了永磁偶合器隔振噪音小、 无接触传动、 运行效高的优 点， 同时使得同步型永磁偶合器输入组件及输出组件成为一体式结构， 可整。

13、体运输， 无需考 虑拆分或安装其他辅助部件， 以及可能发生的永磁体及其相关部件碰撞的问题， 同时还可 自动定心， 安装时无需再手动调整对中， 内外转子间位置即气隙相对固定， 运转时不会出现 位移造成碰撞的问题， 不会使永磁体发生损坏， 提高了整个传动系统的稳定性及安全性， 保 证高效生产。 附图说明 0023 图1为本发明气隙固定式同步型永磁偶合器结构示意图。 0024 图2为本发明气隙固定式同步型永磁偶合器中永磁体布置结构局部放大图。 0025 图3为本发明气隙固定式同步型永磁偶合器中动力输入组件结构示意图。 0026 图4为本发明气隙固定式同步型永磁偶合器中动力输出组件结构示意图。 002。

14、7 图5为本发明气隙固定式同步型永磁偶合器实施例2中无输出联轴节的偶合器结 构示意图。 0028 附图标记包括： 0029 1-输入联轴节、 2-弹性梅花盘、 3-输入连接盘、 4-外转子、 5-输出连接盘、 6-输出联 轴节、 7-输出轴、 8-轴承、 9-隔套、 10-内转子、 11一永磁体I、 12一永磁体II、 13-密封端盖、 14-毡垫油封、 15-轴用挡圈、 16-盖板。 说明书 2/4 页 4 CN 111106736 A 4 具体实施方式 0030 为使本技术方案的目的、 技术方案和优点更加清楚明了， 下面结合具体实施方式， 对本技术方案进一步详细说明。 应该理解， 这些描述。

15、只是示例性的， 而不是要限制本技术方 案的范围。 0031 实施例1 0032 如图1-图4所示， 本实施例提出的气隙固定式同步型永磁偶合器， 包括输入连接盘 3； 内转子10， 其连接在输入连接盘3靠近输出端的端面； 输出连接盘5； 外转子4， 连接在输出 连接盘5靠近输入端的端面， 内转子10安装在外转子4内部， 内转子10和外转子4同轴设置， 且内转子10的外环面和外转子4的内环面之间形成气隙； 输出端连接件， 输出端连接件固定 连接在输出连接盘5， 输出端连接件向内转子10内部延伸， 输出端连接件位于内转子10内部 段的外环面为圆形且与内转子10同轴心设置； 轴承组件， 其安装在输出端。

16、连接件外环面与 内转子10内环面之间， 轴承组件用于可旋转的定位支撑输出端连接件和内转子10。 0033 作为优选的， 轴承组件包括间隔设置的两个轴承8。 0034 轴承组件还包括定位组件， 定位组件包括隔套9和轴用挡圈15， 隔套9置于两个轴 承8之间， 隔套9用于定位两个轴承8的轴向间距， 轴用挡圈15设置在轴承8外侧， 轴用挡圈15 用于防止两个轴承8相对背向移动。 0035 输出端连接件包括输出联轴节6和输出轴7， 输出轴7安装在输出连接盘5背向输入 端的端面， 输出轴7连接在输出联轴节6， 且输出轴7部分轴段延伸至内转子10内部。 0036 外转子4远离输出连接盘5的端部安装有环形的。

17、密封端盖13， 密封端盖13的内环面 设有毡垫油封14， 该毡垫油封14抵接输入连接盘3的外环面， 以实现密封。 0037 输入连接盘3背向输出端的端面安装有输入联轴节1， 且输入联轴节1与输入连接 盘3之间安装有弹性梅花盘2， 弹性梅花盘2用于隔离瞬间扭振、 避免安装时的平行度误差及 角误差影响。 0038 输入连接盘3还包括盖板16， 该盖板16通过螺栓连接于输入连接盘3的内孔上， 以 实现密封。 0039 具体的， 输入联轴节1与电机等动力源的输出轴7相连， 传递输入转矩， 其通过弹性 梅花盘2连接于输入连接盘3上， 盖板16通过螺栓连接于输入连接盘3的内孔上， 输入连接盘 3利用螺栓与。

18、内转子10连接， 永磁体II 12通过安装槽内嵌于内转子10上， 其磁极相反间隔 安装。 输入联轴节1、 弹性梅花盘2、 输入连接盘3、 内转子10、 永磁体II 12及盖板16共同组成 输入组件。 0040 输出联轴节6与减速机等的输入轴相连， 将来自动力源的输入转矩传递给负载设 备， 其通过螺栓连接于输出连接盘5上， 输出连接盘5通过螺栓连接于输出轴7上， 输出连接 盘5同样利用螺栓与外转子4相连接， 永磁体I11通过安装槽内嵌于外转子4上， 其磁极相反 间隔安装， 并且其数量与内转子10安装数量相同， 密封端盖13通过螺栓连接于外转子4上， 毡垫油封14内嵌于密封端盖13内孔槽上， 起到。

19、密封及防尘的作用。 外转子4、 输出连接盘5、 输出联轴节6、 输出轴7、 永磁体I11、 密封端盖13及毡垫油封14共同组成输出组件。 0041 轴承8安装于内外转子4组成的输入组件及输出组件之间， 起到旋转、 定位、 支撑的 作用， 隔套9及轴用挡圈15安装于轴承8之间， 起到固定轴承8的作用， 此结构使得同步型永 磁偶合器输入组件及输出组件成为一体式结构， 安装时无需调整气隙位置且可自动定心。 说明书 3/4 页 5 CN 111106736 A 5 0042 输入组件、 输出组件及轴承8等共同组成了本发明的同步型永磁偶合器。 当本发明 的同步型永磁偶合器装配后需要运输时可整体发运， 无。

20、需安装其他辅助部件； 安装时， 可直 接将本体安装于减速机轴上， 无需其他如对中及调整气隙等操作， 而电机通过输入联轴节1 与永磁偶合器内转子10连接， 内外转子4通过气隙传递转矩， 在磁场相互作用下内外转子4 即输入组件及输出组件同步运转， 且为非机械接触式传动， 最后外转子4通过与其连接的输 出联轴节6驱动工作机运行， 实现电机到工作机的功率传递。 由于两永磁转子同步运转， 不 存在涡流发热问题， 无温升、 弹性大、 减振效果好， 结构简单， 拆装方便， 具有传动效率高且 免维护的优势。 0043 输入联轴节1和输出联轴节6分别为为输入/输出联轴节6， 用于将永磁偶合器的转 子与驱动系统及。

21、负载连接； 输入连接盘3和输出连接盘5分别为输入/输出连接盘5， 用于内 外转子4、 输出轴7和输入/输出联轴节6之间进行连接； 外转子4、 内转子10、 永磁体I 11、 永 磁体II 12分别依据磁极方向相反的原则间隔安装于外转子4及内转子10上， 其数量相同； 轴承8安装于内转子10与输出轴7之间， 起到支撑、 旋转及定心的作用， 隔套9及轴用挡圈15 用于固定轴承8位置； 毡垫油封14安装于密封端盖13上， 与盖板16一起共同起到密封及防尘 的作用。 0044 实施例2 0045 如图5所示， 本实施例中的气隙固定式同步型永磁偶合器与实施例1中的气隙固定 式同步型永磁偶合器类似， 区别。

22、在于输出端连接件的结构。 0046 输出端连接件为输出轴71， 输出轴71固定连接在输出连接盘5上， 且输出轴71部分 轴段延伸至内转子10内部。 在保持其他零部件不变的情况下， 可通过取消输出联轴节6， 将 原有输出轴71进行改制， 将轴孔加工为匹配减速机轴端直径及长度的尺寸， 并增加相对应 连接键槽， 从而实现直接将减速机轴插入改制后的输出轴71中， 这样可以适应轴向长度较 小的工作环境， 满足不同的现场工况需求。 0047 以上内容仅为本发明的较佳实施例， 对于本领域的普通技术人员， 依据本技术内 容的思想， 在具体实施方式及应用范围上可以作出许多变化， 只要这些变化未脱离本发明 的构思， 均属于本专利的保护范围。 说明书 4/4 页 6 CN 111106736 A 6 图1 图2 说明书附图 1/3 页 7 CN 111106736 A 7 图3 图4 说明书附图 2/3 页 8 CN 111106736 A 8 图5 说明书附图 3/3 页 9 CN 111106736 A 9 。