Магнитная муфта Советский патент 1982 года по МПК H02K49/10 

(54) МАГНИТНАЯ МУФТА

1

Изобретение относится к машиностроению, а именно к магнитным цилиндрическим муфтам, и может быть использовано в химической, микробиологической и других отраслях промышленности для привода герметичных аппаратов с большим перепадом давлений.

Известны магнитные муфты, содержашие концентрично расположенные с зазором цилиндрические ведущую и ведомую полумуфты, разделенные экраном, выполненным в виде стакана 1 - 3.

В аппаратах с большим перепадом давлений применяется переменно-полюсная магнитная муфта- с толстостенным металлическим немагнитным экраном, в котором с целью устранения нагрева муфты, выполнены спиральные каналы для охлаждающей жидкости 1.

Недостатками этой муфты являются низкий КПД (до 30% мощности привода теряется на образование верхних потоков) и сложность конструкции (нужная система охлаждения и устройство, контролирующее ее работу).

Более проста и надежна в работе гистерезисная магнитная муфта, также предназначенная для работы в аппаратах с большим перепадом давлений. Экран этой муфты выполнен в виде толстостенного стакана, стенка которого с целью увеличения передаваемого момента, выполнена из чередующихся диффузионно сваренных магнитных и немагнитных полос 2.

Однако конст| укция магнитной муфты 10 работоспособна только при небольших оборотах и передает небольшие крутящие моменты.

Использование такого экрана в переменно-полюсной магнитной муфте существенно снижает передаваемый муфтой крутящий момент, так как магнитные вставки шунтируют магнитные потоки соседних полюсов. Кроме того, при больщих оборотах экран нагревается, поскольку чередующиеся полосы не изолированы друг от друга.

Для уменьшения вихревых токов в одноименно-полюсной магнитной муфте используют цилиндрический экран, состоящий из множества магнитопроводящих стержней, расположенных параллельно образующей цилиндра, которые на одном конце электрически связаны между собой, а на другом изолированы друг от .друга. Применение магнитопроводного экрана такой конструкции в переменно-полюсной магнитной муфте недопустимо из-за шунтирования им магнитных потоков соседних полюсов. В случае изготовления подобного экрана из немагнитных материалов, например из нержавеющей стали или титана, он, с целью передачи больших крутящих моментов, должен быть тонкостенным (зазор между переменнополюсными магнитными полумуфтами небольшой) 3. Однако жесткость и прочность этого экрана незначительны и для устройств, передающих большие крутящие моменты в аппараты с большим перепадом давления, он непригоден. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является магнитная муфта, содержащая ведущую и ведомую полумуфты с магнитными системами, экран, установленный между ними и выполненный в виде чередующихся по окружности металлических стержней и изоляционных вставок, жестко связанных между собой на одном из торцов экрана и скрепленных по внутренней и внешней поверхностям кольцевыми элементагАи крепления 4. Однако выполнение металлических стержней из магнитного материала при переменнополюсных магнитных системах полумуфт увеличивает расстояние магнитного потока и снижает КПД муфты. Вихревые потоки, которые наводятся в металлические стержнях, также снижают КПД. .Цель изобретения - повышение КПД в основном для муфт с переменно-полюсной магнитной системой. Для достижения поставленной цели каждая из полумуфт снабжена дополнительной переменно-полюсной магнитной системой, аналогичной основной и соосно с ней установленной через немагнитную прокладку, металлические стержни выполнены немагнитными и жестко соединены между собой на другом торце экрана, при этом расстояние между стержнями по окружности меньше ширины полюсного деления, дополнительные магнитные системы развернуты относительно соответствующих основных магнитных систем на полюсное деление, а элементы крепления установлены по всей длине внутренней и внешней поверхностей экрана и изолированы один от другого и от экрана. Ширина колец крепления должна быть равна 2-3 длинам зазора между полумуфтами. На фиг. 1 изображен общий вид магнитной муфты, разрез; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 2. Магнитная муфта выполнена в виде двух переменно-полюсных, концентрично расположенных магнитных-систем 1 и 2 полумуфт 3 и 4 и неподвижного немагнитного металлического экрана 5, закрывающего корпус аппарата 6. С целью упорядочения наводящихся в экране 5 вихревых токов на его цилиндрической поверхности параллельно образующей помещены немагнитные металлические стержни (фиг. 3 и 4), длина их несколько превышает длину магнитов, а шаг между ними меньше ширины полюса так, что в зазоре между полумуфтами под одним полюсом находится часть экрана 5, разделенная прорезями на несколько стержней 7, в которых при сдвиге полюса наводится ЭДС одного напряжения. Так как полумуфты 3 и 4 разделены на четное число равных по длине частей и магнитная система одной части повернута относительно другой на один полюс (фиг. 4), то над каждым стержнем 7 одновременно движется при работе муфты равное число противоположных полюсов, суммарная ЭДС, наводимая в стержнях 7, ,яравна нулю, и нагрева экрана 5 не будет. С целью герметизации экрана 5 прорези между стержнями 7 плотно заполнены электроизоляционным материалом, например резиной или пластмассой. Для прочйости на экран изнутри и снаружи напрессованы бандажные кольца 8 и 9 (фиг. 1 и 2). С тем, чтобы ЭДС, наводимая в кольцах 8 и 9, была незначительна, они сделаны узкими (ширина их равна 2-3 зазорам между полумуфтами) и электроизолированными друг от друга и экрана. Изобретение позволяет изготовлять прочные тонкостенные металлические экраны больших габаритов, уменьшать их нагрев при больших скоростях вращения магнитной муфты, т. е. передавать больщие мощности в аппараты с большим перепадом давлений без снижения КПД привода. Формула изобретения 1. Магнитная муфта, содержащая ведущую и ведомую полумуфты с магнитными системами, например переменно-полюснь1ми установленный между полумуфтами экран, выполненный в виде чередующихся по окружности продольных металлических стержней и изоляционных вставок, жестко связанных между собой на одном из торцов экрана и скрепленных по внутренней и внешней поверхностям кольцевыми элементами крепления, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД, каждая из полумуфт снабжена дополнительной переменно-полюсной магнитной системой, аналогичной основной и соосно с ней установленной через немагнитную прокладку, металлические стержни выполцены из немагнитного материала и

жестко связаны между собой на другом торце экрана, при этом расстояние по окружности между стержнями меньше ширины полюсного деления, дополнительные магнитные системы развернуты относительно соответствующих основных магнитных систем на полюсное деление, а элементы крепления установлены по всей длине внешней и внутренней поверхностей экрана и изолированы один от другого и от экрана.

крепления равна 2-3 длинам зазора меж полумуфтами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

flQff rf yM jcyx)Lxyvifaryyyyv yyv « v yyv.x4-fsx4

е

-л