磁性吸振联轴器和旋转设备的制作方法

1.本实用新型涉及联轴器领域，尤其涉及一种磁性吸振联轴器和旋转设备。


背景技术：

2.联轴器被广泛应用在各种旋转机械上，用来连接不同设备机构中的主动轴和从动轴，使之共同旋转以传递扭矩。传统联轴器为接触式联轴器，必须通过主动轴与从动轴之间的靠背轮连接来传递扭矩，其结构复杂，制造精度高，超载时极易导致部件的破坏。特别是当联轴器处出现质量不平衡问题，导致整个转子的振动变大，而联轴器处很难进行动平衡加重，只能对主动轴或传动轴处设备进行动平衡，不仅效率低下，而且动平衡精度较低。
3.为了克服传统联轴器的上述缺陷，现有技术出现了磁性联轴器。磁性联轴器属非接触式联轴器，其最大的特点在于它打破传统联轴器的结构形式，采用全新的磁耦合原理，实现主动轴与从动轴之间不通过直接接触便能进行力与力矩的传递，并可将动密封化为静密封，实现零泄漏，因此它广泛应用于对泄漏有特殊要求的场合。
4.现有技术中的磁性联轴器主要为平面磁性联轴器，一般包含有相对平行的第一组永磁体和第二组永磁铁，第一组永磁体与驱动轴连接，第二组永磁体组与从动轴连接，驱动轴转动时能够带动第一组永磁体组整体转动，在磁力作用下，第二组永磁铁组能够跟随第一组永磁体组同步转动，从而能够实现驱动轴与从动轴之间的传动。专利cn212811481u公开了一种高传动可靠性的联轴器，包括联轴器本体，联轴器本体包括动力输入端、内转子、外转子、负载端、永磁体；内转子与动力输入端连接，动力输入端与电机连接，外转子与负载端连接，内转子设置在外转子内；内转子外圆柱面和外转子的内圆柱面均匀排布着磁极对数相等的永磁体。现有的磁力传动联轴器存在的问题包括：传递扭矩过小，且无法调节扭矩，导致联轴器的传动效率低，且无法调节传动效率；无法降低振动的互相传递；安装困难且易损坏，容易因安装问题产生较大的振动；无法调节振动，缓冲减振效果差。


技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种传动效率高且能够调节传动效率的磁性吸振联轴器和旋转设备。
6.本实用新型是通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：磁性吸振联轴器，包括主动轴连接件(1)、弹性机构(2)、从动轴连接件(3)、磁性机构(4)；所述弹性机构(2)固定连接在所述主动轴连接件(1)上，所述从动轴连接件与(3)所述弹性机构(2)固定连接；所述磁性机构(4)能够通过磁力在所述主动轴连接件(1)与所述从动轴连接件(3)之间传递扭矩，所述弹性机构(2)的扭转刚度为正，所述磁性机构(4)的扭转刚度为负；所述磁性机构(4)的磁力大小能够调节。主动轴连接件通过弹性机构带动从动轴连接件旋转，驱动力矩仅由弹性机构提供，保证了扭矩，传动效率高；磁性机构在平衡位置力矩为零，通过调节磁性机构的磁力，可以调节磁性吸振联轴器的传递扭矩，从而调节传动效率；采用弹性机构与磁性机构双固定的方法，弹性机构能够降低振动，磁性机构的磁力也能够达到吸振的效果，从
而有效地降低了振动的互相传递，保障了设备的安全稳定。
7.作为优化的技术方案，所述主动轴连接件(1)的内部设有安装空腔，所述弹性机构(2)、磁性机构(4)均位于所述安装空腔中，所述弹性机构(2)固定连接在所述主动轴连接件(1)的内壁上，所述从动轴连接件(3)从所述主动轴连接件(1)的一端穿入所述安装空腔中，所述从动轴连接件(3)穿入所述安装空腔中的一端与所述弹性机构(2)固定连接，所述从动轴连接件(3)的侧壁和端面与所述主动轴连接件(1)的内壁之间留有空隙。
8.作为优化的技术方案，所述磁性机构(4)包括外磁环(41)、内磁环(42)；所述外磁环(41)位于所述安装空腔中并固定连接在所述主动轴连接件(1)的内壁上，所述外磁环(41)包括多个外磁环电磁铁，各外磁环电磁铁沿圆周间隔排列；所述内磁环(42)固定连接在所述从动轴连接件(3)的外圈，所述内磁环(42)包括多个内磁环电磁铁，各内磁环电磁铁沿圆周间隔排列；所述外磁环(41)围绕在所述内磁环(42)的外圈并与所述内磁环(42)之间留有空隙；各外磁环电磁铁与各内磁环电磁铁一一对应，各外磁环电磁铁与各内磁环电磁铁相互靠近处的磁性相反。外磁环与内磁环组合，通过调节电流可以调节磁性机构的磁力大小，从而可以调节联轴器的传递扭矩，并降低振动；当旋转设备的从动轴发生因质量不平衡引起的振动时，可以通过测量，得出磁性吸振联轴器的质量不平衡位置，通过控制磁性机构上质量不平衡位置对面位置的电流强度来增加该位置的内磁环电磁铁的磁力强度，从而抵消质量不平衡引起的振动问题，降低振动，能够在正常运行时，不停机情况下进行动平衡处理，方便调节动平衡精度，便于进行动平衡试验。
9.作为优化的技术方案，各外磁环电磁铁、内磁环电磁铁均为条形，各外磁环电磁铁沿圆周等间距排列，各内磁环电磁铁沿圆周等间距排列。
10.作为优化的技术方案，所述主动轴连接件(1)上与所述从动轴连接件(3)穿入的一端相对的另一端设有第一连接槽，所述从动轴连接件(3)上与穿入所述安装空腔中的一端相对的另一端设有第二连接槽。联轴器与旋转设备的主动轴、从动轴可以通过销键固定连接，安装方式简单方便。
11.作为优化的技术方案，该磁性吸振联轴器还包括第一轴承(5)，所述主动轴连接件(1)上位于所述从动轴连接件(3)穿入的一端设有轴承安装孔，所述第一轴承(5)固定连接在所述轴承安装孔中，所述从动轴连接件(3)从所述第一轴承(5)的中心孔穿入所述安装空腔中，所述从动轴连接件(3)固定连接在所述第一轴承(5)的中心孔中。
12.作为优化的技术方案，所述弹性机构(2)的横截面为扇叶形，所述弹性机构(2)的中心开设有扇叶形的连接孔(21)，所述从动轴连接件(3)穿入所述连接孔(21)中并与所述连接孔(21)的内圈固定连接，所述从动轴连接件(3)位于所述连接孔(21)中的部分的横截面为扇叶形。
13.旋转设备，包括上述磁性吸振联轴器，还包括主动轴(6)、电机(7)、从动轴(9)、转子(10)；所述主动轴(6)的一端与所述电机(7)固定连接，另一端与所述主动轴连接件(1)固定连接；所述从动轴(9)的一端与所述从动轴连接件(3)固定连接，另一端与所述转子(10)固定连接。电机旋转时带动主动轴旋转，从而带动主动轴连接件旋转，主动轴连接件通过弹性机构带动从动轴连接件旋转，从而带动从动轴旋转，最终带动转子旋转，驱动力矩仅由弹性机构提供，保证了扭矩，传动效率高；磁性机构在平衡位置力矩为零，通过调节磁性机构的磁力，可以调节磁性吸振联轴器的传递扭矩，从而调节传动效率；采用弹性机构与磁性机
构双固定的方法，弹性机构能够降低振动，磁性机构的磁力也能够达到吸振的效果，从而有效地降低振动的互相传递。
14.作为优化的技术方案，所述主动轴连接件(1)上设有第一连接槽，所述主动轴(6)穿入所述第一连接槽中并通过第一销键与所述主动轴连接件(1)固定连接；所述从动轴连接件(3)上设有第二连接槽，所述从动轴(9)穿入所述第二连接槽中并通过第二销键与所述从动轴连接件(3)固定连接。联轴器与主动轴、从动轴分别通过第一销键、第二销键固定连接，安装方式简单方便。
15.作为优化的技术方案，该旋转设备还包括第二轴承(8)、第三轴承(11)；所述第二轴承(8)固定连接在所述主动轴(6)的中部经过的位置，所述主动轴(6)的中部从所述第二轴承(8)的中心孔穿过并与所述第二轴承(8)固定连接；所述第三轴承(11)固定连接在所述从动轴(9)的中部经过的位置，所述从动轴(9)的中部从所述第三轴承(11)的中心孔穿过并与所述第三轴承(11)固定连接。
16.本实用新型的优点在于：
17.1、驱动力矩仅由弹性机构提供，保证了扭矩，传动效率高；磁性机构在平衡位置力矩为零，通过调节磁性机构的磁力，可以调节联轴器的传递扭矩，从而调节传动效率。
18.2、采用弹性机构与磁性机构双固定的方法，弹性机构能够降低振动，磁性机构的磁力也能够达到吸振的效果，从而有效地降低了振动的互相传递，保障了设备的安全稳定。
19.3、联轴器不易损坏，安装方式简单方便。
20.4、通过控制磁性机构上质量不平衡位置对面位置的电流强度来增加该位置的内磁环电磁铁的磁力强度，可以抵消质量不平衡引起的振动问题，降低振动，能够在正常运行时，不停机情况下进行动平衡处理，方便调节动平衡精度，便于进行动平衡试验。
附图说明
21.图1是本实用新型实施例磁性吸振联轴器的结构示意图。
22.图2是本实用新型实施例磁性吸振联轴器的a-a剖面示意图。
23.图3是本实用新型实施例磁性吸振联轴器的b-b剖面示意图。
24.图4是本实用新型实施例弹性机构的结构示意图。
25.图5是本实用新型实施例从动轴连接件的结构示意图。
26.图6是本实用新型实施例旋转设备的结构示意图。
具体实施方式
27.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.如图1至图5所示，磁性吸振联轴器，包括主动轴连接件1、弹性机构2、从动轴连接件3、磁性机构4、第一轴承5。
29.如图1所示，主动轴连接件1采用铝材质，主动轴连接件1的内部设有安装空腔；弹
性机构2采用橡胶材质，弹性机构2位于所述安装空腔中并固定连接在主动轴连接件1的内壁上；从动轴连接件3采用铝材质，从动轴连接件3从主动轴连接件1的一端穿入所述安装空腔中，从动轴连接件3穿入所述安装空腔中的一端与弹性机构2固定连接；从动轴连接件3的侧壁和端面与主动轴连接件1的内壁之间留有空隙，从动轴连接件3穿入所述安装空腔中的一端的端面与主动轴连接件1的内壁相隔3mm左右；磁性机构4安装在所述安装空腔中，磁性机构4能够通过磁力在主动轴连接件1与从动轴连接件3之间传递扭矩，弹性机构2的扭转刚度为正，磁性机构4的扭转刚度为负；磁性机构4的磁力大小能够调节。
30.如图2所示，弹性机构2的横截面为扇叶形，弹性机构2的中心开设有扇叶形的连接孔21。
31.如图3、图4所示，从动轴连接件3穿入所述安装空腔中的一端穿入连接孔21中并与连接孔21的内圈固定连接，从动轴连接件3位于连接孔21中的部分的横截面为扇叶形。
32.如图1、图5所示，磁性机构4包括外磁环41、内磁环42；外磁环41安装在所述安装空腔中并通过卡接或粘接固定连接在主动轴连接件1的内壁上，外磁环41包括多个条形的外磁环电磁铁，各外磁环电磁铁沿圆周等间距间隔排列；内磁环42通过卡接或粘接固定连接在从动轴连接件3的外圈，内磁环42包括多个条形的内磁环电磁铁，各内磁环电磁铁沿圆周等间距间隔排列；外磁环41围绕在内磁环42的外圈并与内磁环42之间留有空隙，外磁环41与内磁环42相隔10mm左右；各外磁环电磁铁与各内磁环电磁铁一一对应，各外磁环电磁铁与各内磁环电磁铁相互靠近处的磁性相反；磁性机构4能够通过外磁环41与内磁环42之间的磁力在主动轴连接件1与从动轴连接件3之间传递扭矩，磁性机构4的磁力大小能够通过控制电流强度进行调节。
33.如图1所示，主动轴连接件1上位于从动轴连接件3穿入的一端设有轴承安装孔，第一轴承5固定连接在所述轴承安装孔中，从动轴连接件3从第一轴承5的中心孔穿入所述安装空腔中，从动轴连接件3固定连接在第一轴承5的中心孔中。
34.如图6所示，旋转设备，包括上述磁性吸振联轴器，还包括主动轴6、电机7、第二轴承8、从动轴9、转子10、第三轴承11。
35.主动轴6的一端与电机7固定连接，另一端与主动轴连接件1固定连接；主动轴连接件1上与从动轴连接件3穿入的一端相对的另一端设有第一连接槽，主动轴6穿入所述第一连接槽中并通过第一销键与主动轴连接件1固定连接；第二轴承8固定连接在主动轴6的中部经过的位置，主动轴6的中部从第二轴承8的中心孔穿过并与第二轴承8固定连接。
36.从动轴9的一端与从动轴连接件3固定连接，另一端与转子10固定连接；从动轴连接件3上与穿入所述安装空腔中的一端相对的另一端设有第二连接槽，从动轴9穿入所述第二连接槽中并通过第二销键与从动轴连接件3固定连接；第三轴承11固定连接在从动轴9的中部经过的位置，从动轴9的中部从第三轴承11的中心孔穿过并与第三轴承11固定连接。
37.本实用新型的工作原理为：电机7旋转时带动主动轴6旋转，从而带动主动轴连接件1旋转，主动轴连接件1通过弹性机构2带动从动轴连接件3旋转，从而带动从动轴9旋转，最终带动转子10旋转，驱动力矩仅由弹性机构2提供，保证了扭矩，传动效率高；磁性机构4在平衡位置力矩为零，通过调节磁性机构4的磁力，可以调节磁性吸振联轴器的传递扭矩，从而调节传动效率；采用弹性机构2与磁性机构4双固定的方法，弹性机构2能够降低振动，磁性机构4的磁力也能够达到吸振的效果，从而有效地降低振动的互相传递。
38.当从动轴9发生因质量不平衡引起的振动时，可以通过测量，得出磁性吸振联轴器的质量不平衡位置，通过控制磁性机构4上位于质量不平衡位置对面位置的电流强度来增加该位置的内磁环电磁铁的磁力强度，从而抵消质量不平衡引起的振动问题，降低振动，能够在正常运行时，不停机情况下进行动平衡处理，方便调节动平衡精度，便于进行动平衡试验。
39.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。