技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种限扭矩型永磁涡流联轴器。
背景技术
[0002] 随着工业的发展，人们对
能源需求的快速膨胀与地球资源日趋短缺形成尖锐的矛盾，目前，研究人员正在寻求着新能源，虽然已经取得骄人的成绩，但是并不能取代现有能源，尤其是近些年，节能减排已成为我国乃至全世界关注的热点。据统计，我国各类
风机、
泵耗电占全国工业用电总量的30％以上，尤其是在大型驱动设备上，为了避免启动过程堵转时间较长而损坏
电机，一般
驱动电机功率为实际额定功率的几倍，造成大
马拉小车现象，仅此一项便造成能源浪费达16％，此外，一些环境恶劣的工况下，振动严重，造成极大地能源浪费严重。
[0003] 此外，驱动电机在堵转或者是扭矩突然增大的情况下，驱动电机在2秒内不能断电即被烧坏，目前为了保护驱动电机，一般采用扭矩检测或者
电流检测，来直接或者间接检测电机的运行状态，如果检测到驱动电机输出扭矩过大或者是电流过大，系统立刻给驱动电机断电，但是采用该种方式，系统采集
信号、信号转换、系统逻辑判断、执行器执行都需要时间，在执行器做出反应时，驱动电机已经产生大量热量，由于
永磁体经过高温退磁后无法自动恢复，因此对电机的损害非常大。实用新型内容
[0004] 鉴于上述问题，本实用新型的目的是提供一种限扭矩型永磁涡流联轴器，其结构简单，柔性传动，可靠性高，在高效传递扭矩的同时，能够实现对最大输出扭矩的限定以及控制运行过程中扭矩传递的平稳性，而且适用于高湿、高温、高海拔、高粉尘、高电磁等恶劣工况下。
[0005] 本实用新型提供一种限扭矩型永磁涡流联轴器，包括主动
转子、从动转子和限矩机构，主动转子与驱动端相连接，从动转子与负载端相连接，限矩机构位于从动转子上，限制永磁涡流联轴器最大输出扭矩；所述主动转子包括
散热片、轭
铁转子、铰制孔
螺栓、工字型
连接杆、双
螺母、
铜转子，
散热片采用
铝合金材料，表面
钝化，防止散热片被
氧化、
腐蚀，散热片安装在轭铁转子上，轭铁转子上设计有安装止口，用于散热片
定位，防止转子在高速运行时因
质量不平衡而引起涡动；轭铁转子对称分布在永磁涡流联轴器两侧，两片轭铁转子采用工字型连接杆连接，工字型连接杆采用高强度
铝合金，在保证
刚度强度的前提下，最大限度的降低质量，工字型连接杆采用弧形面，轭铁转子上设计有工字型连接杆定位止口，并且轭铁转子与工字型连接杆采用铰制孔螺栓连接，保证工字型连接杆均匀分布以及工字型连接杆与轭铁转子的
同轴度；轭铁转子与驱动端采用铰制孔螺栓，并设计有定位止口，保证轭铁转子与驱动端之间的同轴度；铜转子通过铰制孔螺栓固定在轭铁转子上，铜转子表面化学剖光后进行钝化处理，在保证铜转子表面粗糙度的同时保护铜转子。
[0006] 所述从动转子包括螺栓、限位环、圆柱头螺栓、
支撑转子、永磁安装转子、
输出轴、永磁体，输出轴安装支撑转子端包括三个圆弧面和三个斜面，三个圆弧面用于输出轴与支撑转子之间的定位，以保证输出轴与支撑转子之间的同轴度，三个斜面与支撑转子斜面配合，在有效传递扭矩的同时，能够沿输出轴轴向自由滑动；所述输出轴端部设计有限位环，防止支撑转子在滑动的过程中移出输出轴，支撑转子的另一侧移动限位依靠输出轴的轴肩限制；永磁安装转子内设计有凹槽，凹槽内放置永磁体，永磁体与凹槽
过盈配合，以保证永磁体的安装
精度，永磁安装转子通过螺栓固定在支撑转子上，将扭矩可靠传递给支撑转子，并通过支撑转子将扭矩传递给输出轴，从而实现扭矩的可靠传递。
[0007] 限矩机构包括U形支撑杆、
扭簧、安装座、轴、卡环，限矩机构一端固定在支撑转子上，另一端支撑在另一个支撑转子上，所述U形支撑杆头部为圆弧面，实现U形支撑杆对支撑转子的可靠支撑，U形支撑杆中部为中空结构，在保证刚度强度的同时，最大限度地减轻重量；安装座通过螺栓固定在支撑转子上，支撑转子上设计有安装凹槽，实现对安装座安装
位置的固定；轴安装在安装座与U形支撑杆之间，实现U形支撑杆在安装座上的可靠转动，轴的两端设计有卡槽，用于放置卡环，实现轴的轴向固定，防止轴在U形支撑杆转动的时候发生轴向窜动，轴上设计有扭簧，扭簧的扭
力大小根据主动转子与从动转子之间的排斥力的大小确定；U形支撑杆在扭簧的作用下，实现对支撑转子的可靠支撑，当主动转子与从动转子之间传递扭矩未超过额定值时，扭簧足以提供U形支撑杆的支撑力，主动转子与从动转子之间保持额定气隙运行；当主动转子与从动转子之间传递扭矩超过额定值时，扭簧不足以提供U形支撑架的支撑力，主动转子与从动转子之间的气隙变大，增大到不足以使得主动转子与从动转子之间无法耦合，从而实现了主动转子与从动转子之间的脱离，从而实现对电机系统的保护。
[0008] 本实用新型具有通用性强、可靠性高、适应环境能力强等诸多优点，可广泛应用于工业生产中。
附图说明
[0009] 图1是根据本实用新型的一个实施方式的限扭矩型永磁涡流联轴器轴测图1；
[0010] 图2是根据本实用新型的一个实施方式的限扭矩型永磁涡流联轴器轴测图2；
[0011] 图3是根据本实用新型的一个实施方式的限扭矩型永磁涡流联轴器主视图；
[0012] 图4是根据本实用新型的一个实施方式的限扭矩型永磁涡流联轴器左视图；
[0013] 图5是根据本实用新型的一个实施方式的限扭矩型永磁涡流联轴器主动转子轴测图；
[0014] 图6是根据本实用新型的一个实施方式的限扭矩型永磁涡流联轴器主动转子主视图；
[0015] 图7是根据本实用新型的一个实施方式的限扭矩型永磁涡流联轴器从动转子轴测图1；
[0016] 图8是根据本实用新型的一个实施方式的限扭矩型永磁涡流联轴器从动转子主视图；
[0017] 图9是根据本实用新型的一个实施方式的限扭矩型永磁涡流联轴器从动转子轴测图2；
[0018] 图10是根据本实用新型的另一个实施方式的限扭矩型永磁涡流联轴器主视图；
[0019] 图11是根据本实用新型的另一个实施方式的限扭矩型永磁涡流联轴器轴测图；
[0020] 图12是根据本实用新型的另一个实施方式的限扭矩型永磁涡流联轴器从动转子主视图；
[0021] 图13是根据本实用新型的另一个实施方式的限扭矩型永磁涡流联轴器从动转子轴测图1；
[0022] 图14是根据本实用新型的另一个实施方式的限扭矩型永磁涡流联轴器从动转子轴测图2；
[0023] 图15是根据本实用新型的一个实施方式的限扭矩型永磁涡流联轴器限扭机构轴测图；
[0024] 图16是根据本实用新型的一个实施方式的限扭矩型永磁涡流联轴器剖视图；
[0025] 图17是根据本实用新型的一个实施方式的限扭矩型永磁涡流联轴器输出轴轴测图；
[0026] 图中：1、散热片；2、轭铁转子；3、铰制孔螺栓；4、工字型连接杆； 5、双螺母；6、铰制孔螺栓；7、输出轴；8、铜转子；9、螺栓；10、限位环；11、圆柱头螺栓；12、支撑转子；13、永磁安装转子；14、限矩机构； 15、U形支撑杆；16、扭簧；17、安装座；18、轴；19、卡环；20、永磁体。
具体实施方式
[0027] 下面结合附图详细说明根据本实用新型的实施方式。
[0028] 如图1所示，限扭矩型永磁涡流联轴器，包括主动转子、从动转子和限矩机构14，主动转子与驱动端相连接，从动转子与负载端相连接，限矩机构位于从动转子上，限制永磁涡流联轴器最大输出扭矩；所述主动转子包括散热片1、轭铁转子2、铰制孔螺栓3、工字型连接杆4、双螺母5、铜转子8，散热片1采用铝合金材料，表面钝化，防止散热片被氧化、腐蚀，散热片1安装在轭铁转子2上，轭铁转子2上设计有安装止口，用于散热片1定位，防止转子在高速运行时因质量不平衡而引起涡动；轭铁转子2对称分布在永磁涡流联轴器两侧，两片轭铁转子2采用工字型连接杆4连接，工字型连接杆4采用高强度铝合金，在保证刚度强度的前提下，最大限度的降低质量，工字型连接杆4采用弧形面，轭铁转子2上设计有工字型连接杆4定位止口，并且轭铁转子2与工字型连接杆4采用铰制孔螺栓3连接，保证工字型连接杆4均匀分布以及工字型连接杆4与轭铁转子2的同轴度；轭铁转子2与驱动端采用铰制孔螺栓，并设计有定位止口，保证轭铁转子2与驱动端之间的同轴度；铜转子8 通过铰制孔螺栓固定在轭铁转子2上，铜转子8表面化学剖光后进行钝化处理，在保证铜转子8表面粗糙度的同时保护铜转子8。
[0029] 所述从动转子包括9螺栓、限位环10、圆柱头螺栓11、支撑转子12、永磁安装转子13、输出轴7、永磁体20，输出轴7安装支撑转子端包括三个圆弧面和三个斜面，三个圆弧面用于输出轴7与支撑转子12之间的定位，以保证输出轴7与支撑转子12之间的同轴度，三个斜面与支撑转子12斜面配合，在有效传递扭矩的同时，能够沿输出轴7轴向自由滑动；所述输出轴7端部设计有限位环10，防止支撑转子12在滑动的过程中移出输出轴7，支撑转子12的另一侧移动限位依靠输出轴7的轴肩限制；永磁安装转子13内设计有凹槽，凹槽内放置永磁体20，永磁体20与凹槽过盈配合，以保证永磁体20的安装精度，永磁安装转子13通过螺栓固定在支撑转子12上，将扭矩可靠传递给支撑转子12，并通过支撑转子12将扭矩传递给输出轴，从而实现扭矩的可靠传递。
[0030] 限矩机构14包括U形支撑杆15、扭簧16、安装座17、轴18、卡环19，限矩机构14一端固定在支撑转子上，另一端支撑在另一个支撑转子上，所述U 形支撑杆15头部为圆弧面，实现U形支撑杆15对支撑转子12的可靠支撑，U 形支撑杆15中部为中空结构，在保证刚度强度的同时，最大限度地减轻重量；安装座17通过螺栓固定在支撑转子上，支撑转子上设计有安装凹槽，实现对安装座17安装位置的固定；轴18安装在安装座与U形支撑杆15之间，实现U 形支撑杆15在安装座17上的可靠转动，轴18的两端设计有卡槽，用于放置卡环19，实现轴18的轴向固定，防止轴18在U形支撑杆15转动的时候发生轴向窜动，轴上设计有扭簧16，扭簧16的扭力大小根据主动转子与从动转子之间的排斥力的大小确定；U形支撑杆15在扭簧16的作用下，实现对支撑转子12 的可靠支撑，当主动转子与从动转子之间传递扭矩未超过额定值时，扭簧16 足以提供U形支撑杆15的支撑力，主动转子与从动转子之间保持额定气隙运行；当主动转子与从动转子之间传递扭矩超过额定值时，扭簧16不足以提供 U形支撑杆
15的支撑力，主动转子与从动转子之间的气隙变大，增大到不足以使得主动转子与从动转子之间无法耦合，从而实现了主动转子与从动转子之间的脱离，从而实现对电机系统的保护。
[0031] 限扭矩型永磁涡流联轴器的一个示例性实施方式的工作方式如下，也可以其他方式工作。
[0032] 轭铁转子2与设备的驱动端采用铰制孔螺栓相连接，以保证轭铁转子2与
驱动轴之间的同轴度，根据负载端的连接关系，实现输出轴7与负载端的可靠连接，驱动系统带动轭铁转子2转动，从而带动铜转子8转动，铜转子8切割永磁体20形成的气隙
磁场，铜转子8上产生交变的感应涡流，交变涡流产生交变磁场，交变磁场与原磁场产生磁耦合力，带动永磁安装转子13转动，从而实现负载端的转动，当永磁安装转子13与轭铁转子之间的速度差越来越小时，磁耦合力越来越小，最终稳定在一定的速度差下运行，从而实现扭矩的可靠传递，当主动转子与从动转子之间传递扭矩未超过额定值时，扭簧16 足以提供U形支撑杆15的支撑力，主动转子与从动转子之间保持额定气隙运行；当主动转子与从动转子之间传递扭矩超过额定值时，扭簧16不足以提供 U形支撑杆15的支撑力，主动转子与从动转子之间的气隙变大，增大到不足以使得主动转子与从动转子之间无法耦合，从而实现了主动转子与从动转子之间的脱离，从而实现对电机系统的保护。
[0033] 以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉
本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述
权利要求的保护范围为准。
