阅读说明：本技术 一种轴向永磁涡流联轴器 (Axial permanent magnet eddy current coupling ) 是由 陈克鑫 闫泽 曲盛楠 战庆欣 王学志 戴维泽 张祥 王春玲 于 2020-06-11 设计创作，主要内容包括：一种轴向永磁涡流联轴器,涉及磁力传动领域,特别涉及永磁涡流联轴器领域。解决了现有轴向永磁涡流联轴器的磁路传扭能力低的问题。本发明两个永磁体转子的外侧壁通过连接件固定连接；两个永磁体转子的气隙侧均沿周向均匀设置多个永磁体,同一个永磁体转子上的相邻的两个永磁体的充磁方向相反,且两个永磁体转子上相对设置的永磁体的气隙侧充磁方向相反；两个永磁体转子上的永磁体的充磁方向均为轴向充磁；驱动端连接法兰的一个端面穿过一个永磁体转子固定在导体转子上,且该永磁体转子与驱动端连接法兰间存在间隙,驱动端连接法兰的另一个端面用于与外部驱动设备固定连接；负载端连接法兰的一个端面固定在另一个永磁体转子上。主要用于进行传动。(An axial permanent magnet eddy current coupling relates to the field of magnetic transmission, in particular to the field of permanent magnet eddy current couplings. The problem of current axial permanent magnetism eddy current coupling's magnetic circuit transmit the ability to turn round low is solved. The outer side walls of the two permanent magnet rotors are fixedly connected through a connecting piece; the air gap sides of the two permanent magnet rotors are uniformly provided with a plurality of permanent magnets along the circumferential direction, the magnetizing directions of two adjacent permanent magnets on the same permanent magnet rotor are opposite, and the magnetizing directions of the air gap sides of the permanent magnets oppositely arranged on the two permanent magnet rotors are opposite; the magnetizing directions of the permanent magnets on the two permanent magnet rotors are axial magnetizing; one end face of the driving end connecting flange penetrates through a permanent magnet rotor to be fixed on the conductor rotor, a gap exists between the permanent magnet rotor and the driving end connecting flange, and the other end face of the driving end connecting flange is used for being fixedly connected with external driving equipment; one end face of the load end connecting flange is fixed on the other permanent magnet rotor. The transmission is mainly used for transmission.)

一种轴向永磁涡流联轴器

技术领域

本发明涉及磁力传动领域，特别涉及永磁涡流联轴器领域。

背景技术

联轴器作为机械系统中的连接设备，有着广泛的应用。目前机械领域中使用的联轴器分为机械式联轴器、液力式联轴器与磁力传动联轴器；其中，机械式联轴器是通过机械联结传递转矩，工作时产生的附加力相对较大，隔离振动的能力相对较弱；液力式联轴器通过流体间的作用传递扭矩，传动效率有所下降，使用寿命较短，后期维护工作量较；磁力传动联轴器利用磁场间的相互作用传递扭矩，属于非接触传扭，具有可以隔振、隔噪、对轴系偏差补偿能力强、免维护的特点；永磁涡流联轴器是磁力传动联轴器一个分支，其工作时在联轴器两侧会形成一定的转速差，联轴器通过永磁盘和涡流盘上感应磁场之间的相互作用，实现扭矩的传递。

但是，目前的轴向永磁涡流联轴器，主要有两种结构：

第一种、轴向永磁涡流联轴器的永磁盘与导体盘是一对一布置，这种联轴器的驱动效率较低，单位体积提供的磁转矩功率不高，且工作时会产生附加轴向力，仅在一些特殊场合应用；

第二种、轴向永磁涡流联轴器永磁盘与导体盘是一对二布置，1个永磁盘位于联轴器的中间，2个涡流盘分别位于永磁盘的两侧，这种结构的联轴器虽然相对于第一种结构的联轴器传扭能力有一定的提升，但是传扭能力依然很低，因此，以上问题亟需解决。

发明内容

本发明目的是为了解决现有轴向永磁涡流联轴器的磁路传扭能力低的问题，提供了一种轴向永磁涡流联轴器。

一种轴向永磁涡流联轴器，包括驱动端连接法兰、负载端连接法兰、两个永磁体转子、一个导体转子和连接件；其中，两个永磁体转子和一个导体转子同轴设置，导体转子位于两个永磁体转子中间，且两个永磁体转子与导体转子间均存在气隙；

两个永磁体转子和一个导体转子均为圆环形结构；两个永磁体转子的外侧壁通过连接件固定连接；

两个永磁体转子的气隙侧均沿周向均匀设置多个永磁体，两个永磁体转子上的永磁体的充磁方向均为轴向充磁；

同一个永磁体转子上的相邻的两个永磁体的充磁方向相反，且两个永磁体转子上相对设置的永磁体的气隙侧磁极方向相反；

驱动端连接法兰的一个端面穿过一个永磁体转子固定在导体转子上，且该永磁体转子与驱动端连接法兰间存在间隙，驱动端连接法兰的另一个端面用于与外部驱动设备固定连接；

负载端连接法兰的一个端面固定在另一个永磁体转子上。

优选的是，涡流联轴器还包括两个安装盘，安装盘为圆环形结构，并与永磁体转子同轴设置；

两个安装盘分别固定在两个永磁体转子的气隙侧，每个安装盘的一个端面上设有安装槽，且安装槽面向所在的永磁体转子；

每个永磁体转子上设置的永磁体固定在与其永磁体转子相连的安装盘的安装槽内上，且永磁体与其所对应的永磁体转子接触。

优选的是，所述的连接件为连杆或圆筒形结构。

优选的是，永磁体为扇形结构或矩形结构。

优选的是，两个永磁体转子与导体转子间的气隙间距相同。

本发明带来的有益效果为：本发明中一个永磁体转子上相邻的两个永磁体，与另一个永磁体转子上相对应的两个永磁体，共4个永磁体构成磁路单元，4个永磁体形成一个闭合的磁路路径。

本发明采用两个永磁体转子和一个导体转子实现，使得联轴器的导体转子磁阻更小，且本发明所述两个永磁体转子和一个导体转子的相对位置关系及永磁的布设方式，使得磁路单元中磁力线走向利于导体转子上感应涡流的形成，对永磁体的磁能利用率更高，相同径向空间尺寸下能够传递更大的扭矩，从而提高磁路传扭能力。

针对现有技术中的大功率、低转速的永磁涡流联轴器，本发明提出的一种轴向永磁涡流联轴器的结构简单，对使用机组的径向空间要求低，使应用机组的布置更加灵活。

附图说明

图1为本发明所述一种轴向永磁涡流联轴器的轴向结构示意图；

图2为图1在A-A方向的剖视图；

图3为图1在B-B方向的剖视图；

图4为两个永磁体转子上的4个永磁体构成的磁路原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

参见图1至图4说明本实施方式，本实施方式所述的一种轴向永磁涡流联轴器，包括驱动端连接法兰1、负载端连接法兰2、两个永磁体转子3、一个导体转子4和连接件5；其中，两个永磁体转子3和一个导体转子4同轴设置，导体转子4位于两个永磁体转子3中间，且两个永磁体转子3与导体转子4间均存在气隙；

两个永磁体转子3和一个导体转子4均为圆环形结构；两个永磁体转子3的外侧壁通过连接件5固定连接；

两个永磁体转子3的气隙侧均沿周向均匀设置多个永磁体3-1，两个永磁体转子3上的永磁体3-1的充磁方向均为轴向充磁；

同一个永磁体转子3上的相邻的两个永磁体3-1的充磁方向相反，且两个永磁体转子3上相对设置的永磁体3-1的气隙侧磁极方向相反；

驱动端连接法兰1的一个端面穿过一个永磁体转子3固定在导体转子4上，且该永磁体转子3与驱动端连接法兰1间存在间隙，驱动端连接法兰1的另一个端面用于与外部驱动设备固定连接；

负载端连接法兰2的一个端面固定在另一个永磁体转子3上。

具体应用时，驱动端连接法兰1由外部驱动设备驱动(电机等)进行驱动，驱动端连接法兰1与导体转子4连接在一起，同步转动，导体转子4为导体，导体转子4作切割件两个永磁体转子3的磁力线运动，导体转子4内部产生感应电流，感应电流产生感应磁场，感应磁场与永磁磁场相互作用，两个永磁体转子3通过连接件5固定在一起，且二者受到磁场的切向力作用，切向力相对回转周向产生回转力距，两个永磁体转子3在回转力距作用下，相对导体转子4产生异步转动。同一个永磁体转子3上相邻永磁体3-1的N极、S极沿圆周交替均匀布置，永磁体3-1均匀分布有利于永磁体转子3在各个方向上受力相同，减小运行时的附加力。永磁体3-1为轴向，且左右对称的两个永磁体转子3上相对应设置的永磁体3-1的轴向极性相同，其目的在于使磁场轴向贯穿于导体盘，提高导体盘上磁通量密度，产生更大的电涡流强度，进而增加传递的力与转矩。

具体应用时，永磁体转子3一般使用碳钢或其它铁磁体材料制作。

两个永磁体转子3相对设置，因此，图2中C1-C1方向视角与图3中的C2-C2方向视角相同，下面以图2中C1-C1方向下的矩形框中两个永磁体3-1与图3中的C2-C2方向下的矩形框中两个永磁体3-1，共4个永磁体3-1构成1个磁路单元为例进行说明，图4中，一个永磁体转子3上的两个永磁体3-1与另一个永磁体转子3上的两个永磁体3-1分别相对设置。图4所示走向的磁力线利于导体转子4上感应涡流的形成，提高磁路传扭能力。

进一步的，具体参见图1和图2，涡流联轴器还包括两个安装盘6，安装盘6为圆环形结构，并与永磁体转子3同轴设置；

两个安装盘6分别固定在两个永磁体转子3的气隙侧，每个安装盘6的一个端面上设有安装槽，且安装槽面向所在的永磁体转子3；

每个永磁体转子3上设置的永磁体3-1固定在与其永磁体转子3相连的安装盘6的安装槽内上，且永磁体3-1与其所对应的永磁体转子3接触。

本优选实施方式中，安装盘6可采用相对磁导率与空气接近的顺磁或抗磁材料制成，永磁体转子3可采用高磁导率的铁磁质材料。

更进一步的，具体参见图1和图2，所述的连接件5为连杆或圆筒形结构。

本优选实施方式中，通过简单的连接件5即可将两个永磁体转子3固定在一起，实现二者的同步转动，连接件5结构简单，便于实现。

更进一步的，具体参见图1和图2，永磁体3-1为扇形结构或矩形结构。

更进一步的，具体参见图1和图2，两个永磁体转子3与导体转子4间的气隙间距相同。

本优选实施方式中，两个永磁体转子3与导体转子4间的气隙间距相同，使得导体转子4两侧永磁体3-1，对导体转子4的轴向分力一样，可以相互抵消。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。