※ 永磁渦流聯(lián)軸器性能特點(diǎn)簡(jiǎn)介*
1．工作原理
永磁渦流聯(lián)軸器與普通連軸器在結(jié)構(gòu)上基本相似，即也分主動(dòng)端和被動(dòng)端，在此稱為“永磁半聯(lián)軸節(jié)”和“銅體半聯(lián)軸節(jié)”。其中“永磁半聯(lián)軸節(jié)”上裝有多極磁環(huán)（N、S間隔排列），“銅體半聯(lián)軸節(jié)”相對(duì)磁環(huán)的面上裝有銅或鋁板。當(dāng)“永磁半聯(lián)軸節(jié)”為主動(dòng)端相對(duì)金屬板做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，多極磁環(huán)的各磁極連續(xù)掃過金屬板表面，從金屬板表面看多極磁環(huán)就是一個(gè)變化的磁場(chǎng)，因此該面上就會(huì)產(chǎn)生渦電流。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理，該渦電流將產(chǎn)生一個(gè)與多極磁環(huán)相反方向的感應(yīng)磁場(chǎng)，兩個(gè)磁場(chǎng)相互作用即使被動(dòng)端的“銅體半聯(lián)軸節(jié)”受到一個(gè)磁轉(zhuǎn)矩的作用而隨之異步轉(zhuǎn)動(dòng)。
2．性能特點(diǎn)
根據(jù)永磁渦流聯(lián)軸器的工作原理，它主要有以下特點(diǎn)：
1）它是靠非接觸的磁力傳遞轉(zhuǎn)矩。主、被動(dòng)端不存在機(jī)械聯(lián)結(jié)，因此對(duì)安裝時(shí)的對(duì)中精度沒有嚴(yán)格的要求；本設(shè)計(jì)的對(duì)中偏差在3mm以內(nèi)均可正常工作。
2）主、被動(dòng)端之間不存在機(jī)械振動(dòng)的傳遞。據(jù)不*統(tǒng)計(jì)，90%以上機(jī)械聯(lián)軸器失效是因?qū)χ姓`差引起的高頻機(jī)械振動(dòng)導(dǎo)致銷柱或螺栓疲勞失效而損壞。
3）具有軟啟動(dòng)功能——尤其對(duì)于大功率電機(jī)具有過載保護(hù)作用。永磁渦流聯(lián)軸器屬于異步磁力驅(qū)動(dòng)器，其原理類似于異步感應(yīng)電機(jī)。只有永磁體與銅體之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，才能產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)。同時(shí)，它又具有相對(duì)恒定磁矩的特性，即當(dāng)聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)已經(jīng)確定，其zui大輸出磁轉(zhuǎn)矩既為定值，當(dāng)負(fù)載超出該值時(shí)即滑脫，而不會(huì)將電機(jī)“悶死”。
4）對(duì)外載導(dǎo)致轉(zhuǎn)速波動(dòng)具有自動(dòng)調(diào)節(jié)功能。永磁渦流聯(lián)軸器的輸出磁轉(zhuǎn)矩與其相對(duì)轉(zhuǎn)速差或“滑差率”成正比關(guān)系。電機(jī)啟動(dòng)瞬間，被動(dòng)端可視為靜止不動(dòng)，聯(lián)軸器輸出的磁轉(zhuǎn)矩隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸增大到同步轉(zhuǎn)速而逐漸達(dá)到zui大值，此時(shí)的滑差率zui大，該值應(yīng)大于負(fù)載的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩；由此可見，電機(jī)在啟動(dòng)的瞬間所受載荷并非拖動(dòng)設(shè)備的啟動(dòng)載荷。
隨著負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)，滑差率逐漸減小，磁轉(zhuǎn)矩也隨之減小，達(dá)到負(fù)載的額定轉(zhuǎn)矩后，滑差率便保持在設(shè)定的額定值上，此時(shí)聯(lián)軸器輸出的磁轉(zhuǎn)矩即為額定磁轉(zhuǎn)矩。本設(shè)計(jì)的額定轉(zhuǎn)差率為5.33%。當(dāng)負(fù)載突然增大，其轉(zhuǎn)速必然降低，反映在聯(lián)軸器上是滑差率增大，進(jìn)而磁轉(zhuǎn)矩增大，負(fù)載得到加速力后轉(zhuǎn)速增加，滑差率隨之下降到額定值，重新進(jìn)入平穩(wěn)運(yùn)行過程。以上調(diào)節(jié)過程有聯(lián)軸器自動(dòng)完成，無(wú)需人工操作。
5）維護(hù)與壽命
永磁渦流聯(lián)軸器因工作中沒有機(jī)械接觸與摩擦，因此無(wú)需任何日常維護(hù)。永磁渦流聯(lián)軸器的使用壽命決定于磁鋼的使用壽命。磁鋼的主要失效形式就是磁性能衰退乃至失磁。
引起磁性能降低的主要因素有：受到外來(lái)強(qiáng)磁場(chǎng)的退磁作用、使用溫度超過磁鋼允許工作溫度、長(zhǎng)久強(qiáng)烈振動(dòng)、老化失效。其中前三種情況在使用中有可能意外出現(xiàn)，而老化問題目前還沒有研究資料給出具體時(shí)間數(shù)據(jù)；另外從“*磁鐵”的名稱中可推知，當(dāng)因老化而失磁的時(shí)候，恐怕不是?？萘?，就是石爛了吧！
磁性能對(duì)溫度影響極為敏感。本設(shè)計(jì)選用磁鋼的允許工作溫度為120℃。據(jù)資料介紹，永磁渦流聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率可達(dá)到98.5%（齒輪連軸器98.5%～99.5%，十字滑塊連軸器95%～97%，萬(wàn)向節(jié)98%～99%），損耗掉的能量即轉(zhuǎn)換成了熱能。因此，永磁渦流聯(lián)軸器必須根據(jù)使用情況確定采取有效的冷卻措施。熱量主要來(lái)自于產(chǎn)生渦電流的銅體旋轉(zhuǎn)體，因此結(jié)構(gòu)上可根據(jù)具體情況加裝散熱片即可。
3．結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)及安裝特點(diǎn)
1）永磁渦流聯(lián)軸器的銅旋轉(zhuǎn)主本體、付本體、聯(lián)結(jié)定距環(huán)和聯(lián)結(jié)軸套均采用普通碳鋼制造；磁旋轉(zhuǎn)本體采用L104鋁材制造；磁旋轉(zhuǎn)體在磁鋼安裝完畢后，全部用1mm的不銹鋼板包覆。聯(lián)軸器輸出磁轉(zhuǎn)矩與磁鋼總體積Vm和有效回轉(zhuǎn)半徑Rc長(zhǎng)正比關(guān)系。
2）磁轉(zhuǎn)矩的設(shè)計(jì)計(jì)算是永磁渦流聯(lián)軸器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其設(shè)計(jì)特點(diǎn)是必須在動(dòng)態(tài)下模擬轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算。首先建造聯(lián)軸器的三位模型，利用有限元軟件進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析計(jì)算，然后再進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，zui后達(dá)到設(shè)計(jì)要求。因此該產(chǎn)品在技術(shù)含量上具有一定的附加值。
3）永磁渦流聯(lián)軸器現(xiàn)場(chǎng)安裝步驟如下：
① 將銅旋轉(zhuǎn)主體安裝于原動(dòng)機(jī)軸上；
② 先將銅旋轉(zhuǎn)付體、聯(lián)結(jié)定距圈先后套在待拖動(dòng)設(shè)備的軸端，然后將磁旋轉(zhuǎn)體安裝
在待拖動(dòng)設(shè)備的軸上；
③ 找正，調(diào)整銅旋轉(zhuǎn)主體與磁旋轉(zhuǎn)體相對(duì)面的間隙（本設(shè)計(jì)為3.5mm），旋轉(zhuǎn)其中
之一，大體校對(duì)兩個(gè)旋轉(zhuǎn)件的回轉(zhuǎn)中心（本設(shè)計(jì)偏差不大于3mm），大體校對(duì)兩個(gè)旋
轉(zhuǎn)件相對(duì)面的傾角（本設(shè)計(jì)偏差不大于0.6度），即旋轉(zhuǎn)件徑向?qū)γ骈g隙差值不大于
3.5mm。將原動(dòng)機(jī)及設(shè)備固定妥。
④ 將聯(lián)結(jié)定距圈安裝于銅旋轉(zhuǎn)主體上；
⑤ 將銅旋轉(zhuǎn)付體安裝于聯(lián)結(jié)定距圈上；
⑥ 緊固六只聯(lián)接螺栓；手動(dòng)相對(duì)旋轉(zhuǎn)主、被動(dòng)體，檢查有否碰磨現(xiàn)象；檢查無(wú)誤啟
動(dòng)試運(yùn)行。
運(yùn)行約30分鐘和60分鐘后分別檢查銅旋轉(zhuǎn)主、付體的溫升情況，若溫升明顯且且較高，并有繼續(xù)上升的趨勢(shì)，應(yīng)考慮在銅旋轉(zhuǎn)主、付體上加裝散熱片裝置。
4．派生型永磁渦流聯(lián)軸器
以上介紹的永磁渦流聯(lián)軸器稱為標(biāo)準(zhǔn)型或恒矩型聯(lián)軸器，即設(shè)計(jì)時(shí)只考慮在電機(jī)額定轉(zhuǎn)速下的，輸出磁轉(zhuǎn)矩達(dá)到負(fù)載的額定轉(zhuǎn)矩即可。然后效核啟動(dòng)時(shí)的瞬態(tài)及穩(wěn)態(tài)磁轉(zhuǎn)矩是否滿足負(fù)載啟動(dòng)要求。這種聯(lián)軸器一般設(shè)計(jì)為單聯(lián)式，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單。
1）定矩型
定矩型永磁渦流聯(lián)軸器的特點(diǎn)是，不僅考慮額定轉(zhuǎn)矩，而且還要考慮控制啟動(dòng)時(shí)zui大磁轉(zhuǎn)矩。聯(lián)軸器一般設(shè)計(jì)為雙聯(lián)式，其中一聯(lián)磁旋轉(zhuǎn)體可軸向移動(dòng)自動(dòng)調(diào)節(jié)磁體與銅體之間的間隙，從而達(dá)到控制磁轉(zhuǎn)矩的目的。其結(jié)構(gòu)略復(fù)雜。
2）調(diào)速型
調(diào)速型永磁渦流聯(lián)軸器是在定矩型的基礎(chǔ)上，將自動(dòng)調(diào)節(jié)磁體與銅體之間的間隙控制磁轉(zhuǎn)矩，通過一定的機(jī)械結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)槿斯せ驒C(jī)電自動(dòng)調(diào)節(jié)控制，即成為了調(diào)速型永磁渦流聯(lián)軸器。其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。
永磁渦流聯(lián)軸器與機(jī)械聯(lián)軸器相比較其技術(shù)優(yōu)勢(shì)是不言而喻的，因此它的發(fā)展和應(yīng)用前景非常廣闊。尤其他具有的節(jié)能降耗特點(diǎn)，相信該技術(shù)在不久的將來(lái)定會(huì)在機(jī)械領(lǐng)域得到全面推廣應(yīng)用。
以上對(duì)永磁渦流聯(lián)軸器的基本性能作了簡(jiǎn)要介紹，今后隨著該項(xiàng)技術(shù)的深入研究，我們會(huì)及時(shí)發(fā)布研究成果并作詳細(xì)介紹。
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