一種復合磁場永磁耦合器的制作方法

本實用新型屬于機電傳動裝置技術領域，具體涉及一種復合磁場永磁耦合器。

背景技術：

永磁耦合器是一種新型的柔性傳動裝置，與其它傳動裝置相比，具有無諧波干擾，隔離震動，使用周期長，故障率低，免維護，適用于惡劣環境等一系列優點，在各行業的電機傳動領域得到了廣泛的應用。目前，市場上的永磁耦合器主要以盤式結構為主。但是，市場上盤式永磁耦合器的占地面積較大、而且傳動效率偏低，因此需要設計一種結構更緊湊、傳動效率更高的永磁耦合器。在永磁耦合器的設計中，磁盤上的磁路設計最為關鍵，磁路的性能將直接影響耦合器的制造成本和傳動效率。當前，盤式永磁耦合器的磁路結構為：在盤型轉子表面均勻交替排列偶數數量的合金磁鋼。但是，采用這種設計方式，相鄰的兩組合金磁鋼之間漏磁現象極為嚴重，同時磁盤表面磁場深度也較低，在距其一定間距的導體盤表面產生的有效磁場也嚴重降低，有效磁場浪費嚴重。

技術實現要素：

本實用新型的目的是：提供一種新的永磁耦合器，采用一種復合磁場的磁路設計，可以極大地降低磁盤上磁極之間的漏磁率，進而顯著提高磁盤表面磁場的作用深度，提高有效磁場的利用率。

本實用新型的技術方案是：復合磁場永磁耦合器，包括輸入軸、輸出軸、分別與輸入軸和輸出軸相連的導體盤以及與導體盤相對應的永磁盤體，其技術要點在于：所述永磁盤體包括無磁骨架和沿無磁骨架周向均勻交替分布的S極磁塊和N極磁塊，還包括在相鄰兩磁塊間設置的輔助磁塊。

進一步的：所述的輔助磁塊為在設置在S極磁塊和N極磁塊之間的SN釹鐵硼楔形磁塊、和設置在N極磁塊和S極磁塊之間的NS釹鐵硼楔形磁塊。

進一步的：所述輔助磁塊與S極磁塊和N極磁塊高度相同。

進一步的：所述輔助磁塊內稟矯頑力要大于S極磁塊和N極磁塊。

本實用新型的有益效果是：本實用新型磁力盤表面采用主磁極與輔助磁極相互作用，形成一種復合式磁場。由于輔助磁極采用高矯頑力合金磁鋼，杜絕了主磁極之間的漏磁現象。

本實用新型通過增加輔助磁極與主磁極磁場的相互疊加，改變了主磁極的磁場分布規律，提高了磁盤表面磁場的作用深度。

本實用新型提高了有效磁場的利用率，減少了合金磁鋼的用量，降低了產品的制造成本，縮小了整機體積，使得產品結構更加緊湊，顯著減小了設備的占地面積。

附圖說明

圖1本實用新型整體結構示意圖；

圖2 本實用新型磁力盤磁極結構示意圖；

圖3為圖2側視剖視圖；

圖4為無輔助磁極與有輔助磁極耦合器永磁盤表面磁場強度分布曲線圖。

圖中序號說明：1為輸入軸、2為輸出軸、3為導體盤、4為永磁盤體、5為無磁骨架、6為S極磁塊、7為SN釹鐵硼楔形磁塊、8為N極磁塊、9為NS釹鐵硼楔形磁塊、10為導磁盤、11為緊固螺釘。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式做進一步說明：

如圖1－4所示為本實用新型復合磁場永磁耦合器，包括輸入軸1、輸出軸2、分別與輸入軸和輸出軸相連的導體盤3以及與導體盤相對應的永磁盤體4，所述永磁盤體包括無磁骨架5和沿無磁骨架周向（同心）均勻交替分布的S極磁塊6和N極磁塊8，還包括在相鄰兩磁塊間設置的輔助磁塊。

優選的：所述的輔助磁塊為在設置在S極磁塊和N極磁塊之間的SN釹鐵硼楔形磁塊7和設置在N極磁塊和S極磁塊之間的NS釹鐵硼楔形磁塊9。

優選的：所述輔助磁塊與S極磁塊和N極磁塊高度相同。

優選的：所述輔助磁塊內稟矯頑力要大于S極磁塊和N極磁塊。

圖2為本實用新型復合磁場永磁耦合器中磁力盤磁極結構示意圖，包括無磁骨架5、S極磁塊6、SN釹鐵硼楔形磁塊7、N極磁塊8、NS釹鐵硼楔形磁塊9、導磁盤10、緊固螺釘11組成，所述底部導磁盤10表面同心均勻排列主磁極6、8，所述兩組相鄰主磁極6、8之間鑲嵌輔助磁極7、9，高度與主磁極6、8一致。

所述的主磁極6、8和輔助磁極7、9是通過粘接方式或者非導磁性螺釘11固定在導磁盤7上。

所述的導磁盤10的材質為具有高導磁率和高強度的鐵磁材料。

所述的輔助磁極7、9必須具有較高的內稟矯頑力。

所述的主磁極6、8間的磁路被較高內稟矯頑力輔助磁極7、9推向表面。如圖4所示，在距永磁盤表面同等距離處，該結構的磁場強度較無輔助磁極結構增加50～60%，且感應盤3上的銅板切割磁力線產生的感應渦流與磁場增強，從而增大了傳遞扭矩。本實用新型通過增加輔助磁極與主磁極磁場的相互疊加，改變了主磁極的磁場分布規律，提高了磁盤表面磁場的作用深度。

本實用新型中，磁塊產生磁極的裝置，部分語句為了說明方便用磁極代替磁塊。

本實用新型的工作過程：本實用新型的輸入軸1與電機軸連接，輸出軸2與減速機軸連接。電機啟動后，電機帶著感應盤3先旋轉，同時產生軸向力，此時由于負載端沒有運動，限矩止推機構能夠克服軸向力，限制磁力盤4的軸向移動，此時可以提供較大啟動扭矩。當負載啟動完成后，止推機構在離心力的作用下，進入運行狀態，感應盤3與磁力盤4完全耦合。當負載超載或卡死堵轉時，超過額定轉矩后，會產生軸向推力，使得永磁盤迅速軸向運動，使得導體盤與永磁盤體脫開，進入過載保護狀態。