OEM-6

磁力耦合器的結(jié)構(gòu)與性能特點(diǎn)

1、磁力耦合器的結(jié)構(gòu)

磁力耦合器主要由兩部分組成：一部分是連接在電機(jī)軸端的特殊材料的導(dǎo)體；另一部分是連接在負(fù)載端的永磁體。在運(yùn)行過程中，這兩個(gè)部分的相對運(yùn)動產(chǎn)生了一個(gè)磁場，在盤狀導(dǎo)體中產(chǎn)生渦流。渦流產(chǎn)生的磁場和磁體相互吸引，從而使轉(zhuǎn)子和導(dǎo)體兩個(gè)部件通過空氣間隙傳遞力矩。

2、磁力耦合器的性能特點(diǎn)

與液力耦合器及其他傳動設(shè)備相比，磁力耦合器結(jié)構(gòu)緊湊，安裝無須其它的附屬設(shè)備。由于是通過空氣間隙傳遞扭矩，兩部件之間沒有任何接觸，所以無磨損部件，并能減少80%的振動；大限度的允許偏心；無須潤滑；能提供指定的啟動方式；容許脈動載荷；能實(shí)現(xiàn)軟啟動、加載啟動；過載保護(hù)，并且對電機(jī)、負(fù)載、耦合器沒有損害。

磁力耦合器可以使用在任何離心負(fù)載的應(yīng)用中，能夠使用在高達(dá)6000馬力的負(fù)載上。因?yàn)樨?fù)載速度改變的同時(shí)，電機(jī)一直以它額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行，電機(jī)發(fā)熱不再是問題。而且因?yàn)檫@是機(jī)械裝置，它不會引起諧波干擾。濾波器、變壓器以及冷卻系統(tǒng)都不需要。在磁力耦合器中，導(dǎo)體盤與磁體盤之間存在滑差，這種滑差會使速度大約比全速時(shí)損失1%-2%。

3、磁力耦合器的優(yōu)點(diǎn)

限矩形磁力耦合器的主要優(yōu)點(diǎn)有：超負(fù)荷扭矩保護(hù)；自動重啟；柔性啟動/停止；降低使用的總成本；允許的軸心偏離；減小電機(jī)與負(fù)載之間的震動；延長密封件與軸承的壽命；安裝簡便；的扭矩傳輸；允許震動裝載；免維護(hù)。

二、磁力耦合器性能優(yōu)勢

為了更直觀得看到磁力耦合器的優(yōu)勢所在，現(xiàn)將磁力耦合器與液力耦合器及其它類型的傳動方式就性能、能效等進(jìn)行了列表比較，分別見表1、表2。在不同傳動方式之間做比較時(shí)，參考一下各種產(chǎn)品的所有權(quán)成本分析是很重要的。這些分析包括了各種技術(shù)產(chǎn)品所伴隨產(chǎn)生的所有成本。原始的購買成本只占總成本的10%-25%。系統(tǒng)的能效，運(yùn)行成本（像長期維護(hù)要求）、系統(tǒng)壽命和停工期的成本等都應(yīng)被考慮在內(nèi)。

通過以上內(nèi)容及列表介紹，得出磁力耦合器較其它類型的傳動設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）柔性啟動，啟動電流明顯降低。柔性啟動，保護(hù)電機(jī)和負(fù)載，保護(hù)載荷。使用磁力耦合器后，啟動時(shí)電機(jī)加速到大速度，在耦合磁場的影響下，負(fù)載平緩啟動、終加速到接近電機(jī)速度。在皮帶傳送中，減小了啟動時(shí)及運(yùn)營中沖擊載荷對皮帶的影響，延長了皮帶的使用壽命。尤其是在帶傳動中，突然的啟動會導(dǎo)致皮帶的拉伸和磨損，甚至是發(fā)生故障。根據(jù)廠家在國外的數(shù)據(jù)表明：磁力耦合器可以有效的降低30%的皮帶基本張力。

在棗礦集團(tuán)蔣莊煤礦北一皮帶上，用磁力耦合器替換了原來的液力耦合器器，該煤礦井下運(yùn)輸機(jī)在啟動時(shí)，啟動電流的尖值較以前降低大約20%，而啟動電流高峰持續(xù)時(shí)間縮短了超過60%。輸送帶的啟動平滑，速度由零逐漸緩慢上升，加速度是連續(xù)的，接近于線性加速，實(shí)現(xiàn)了無沖擊的柔性啟動，這樣可以大幅延長膠帶及電機(jī)的使用壽命，并減少了對電網(wǎng)的沖擊。

（2）噪聲、振動大幅降低，大大延長了電機(jī)與負(fù)載的使用壽命。80%以上的轉(zhuǎn)動設(shè)備都是由于振動而出現(xiàn)故障的，大多數(shù)的振動都是因?yàn)檩S心偏移，另外是由于設(shè)備的不平衡和共振。磁力耦合器靠空氣間隙傳遞扭矩，是真正的無機(jī)械連接裝置。并且使用了無鍵連接，從而使得連接應(yīng)力更加均勻，對中性好，承載能力強(qiáng)，裝拆方便。實(shí)驗(yàn)表明，使用磁力耦合器能減少80%以上的振動。

（3）運(yùn)行電流有大幅降低、節(jié)能。使用磁力耦合器，無需其它附屬設(shè)備，又大大減少了系統(tǒng)的振動。實(shí)際上，國外的研究表明：普遍來說，振動和噪音會造成系統(tǒng)的能耗增加2%~3%。同時(shí)，因?yàn)橐毫︸詈掀饔玫氖菑椥月?lián)軸器，比起直聯(lián)的方式，要造成系統(tǒng)3%~5%的額外的能耗。后，因?yàn)橐毫︸詈掀鞯膫鲃有时旧砭筒皇呛芨撸鶕?jù)我們在國外得出的數(shù)據(jù)：普遍來說，磁力耦合器比液力耦合器在能耗上會有12%以上的降低。從表2中可以看出，無論是但個(gè)設(shè)備的能效還是系統(tǒng)的總能效，磁力耦合器的效率都是高的。這為企業(yè)大大降低了能耗，節(jié)約了運(yùn)行成本。

（4）大幅延長故障間隔時(shí)間，縮短停機(jī)時(shí)間。單純從磁力耦合器連接來說，磁力耦合器基本上不發(fā)生故障，由于磁力耦合器靠空氣間隙傳遞扭矩，兩部分沒有接觸，沒有磨損部件，從而大大降低了系統(tǒng)中的振動，并延長了電機(jī)與變速箱的使用壽命，從而大大降低了出現(xiàn)故障的次數(shù)。在發(fā)生過載時(shí)，能迅速解除耦合，對電機(jī)、負(fù)載和耦合器都沒有損害，只是關(guān)閉電機(jī)使耦合器復(fù)位，清理負(fù)載然后重啟系統(tǒng)，簡潔迅速、度高，使平均故障時(shí)間大為縮短。而采用液力耦合器，首先是發(fā)生過載情況下，液力耦合器要采用噴油的方式泄壓來過載保護(hù)，既污染環(huán)境又要的檢修更換時(shí)間。即便是熟練的工人，從發(fā)現(xiàn)故障到恢復(fù)運(yùn)行也要20分鐘以上的時(shí)間。同時(shí)，相比較磁力耦合器，液力耦合器不能有效保護(hù)電機(jī)和負(fù)載的軸承和密封圈，會造成系統(tǒng)的故障率增加。在棗礦集團(tuán)蔣莊煤礦北一皮帶機(jī)上，該皮帶機(jī)運(yùn)量為1000T/h，假設(shè)故障時(shí)間為半個(gè)小時(shí)，就少采煤500T，以700元/T來算，將造成500T×700元/T=350，000元的損失。即使把平均故障時(shí)間減少50%的話，那么所帶來的利潤也是相當(dāng)可觀的。

（5）綠色環(huán)保、。磁力耦合器結(jié)構(gòu)簡單，為免維護(hù)機(jī)械產(chǎn)品，甚至無需潤滑，對環(huán)境無任何污染損害。

跟磁力耦合器比較起來，其他的產(chǎn)品各有其弊端：

A 液力耦合器需要工作液，這些工作液往往會對環(huán)境造成危害；然而液力耦合器需要經(jīng)常對工作腔及供油系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和檢修；工作一段時(shí)間需要更換工作液，系統(tǒng)需要兩個(gè)聯(lián)軸器才能將液力耦合器、電機(jī)和工作機(jī)連接在一起，增加了軸承磨損、需要較多的停工時(shí)間對設(shè)備進(jìn)行檢測、維修和更換；工作液溫度升高會降低傳動效率；當(dāng)發(fā)生過載時(shí)，易融塞融化，工作液從孔排出，需要重新加入工作液、安裝新的易融塞，清理負(fù)載等，工作繁瑣且度相對較低，平均故障時(shí)間要比磁力耦合器長很多。

B彈性聯(lián)軸器是靠壓縮橡膠傳遞扭矩的，允許角度的偏心和偏移，這會大大縮減橡膠的使用壽命，預(yù)期壽命少也要減少50%，并且為了保證聯(lián)軸器的正常運(yùn)行，需要定期檢測和更換橡膠部件。

C變頻器對運(yùn)行環(huán)境要求嚴(yán)格，易受外界的干擾，系統(tǒng)不穩(wěn)定。需要安裝濾波器、變壓器、冷卻設(shè)備等附屬裝置，使得整個(gè)系統(tǒng)變的復(fù)雜，這些附屬裝置對變頻器能效的影響是顯著的，盡管單看變頻器效率還比較高，但實(shí)際上總的效率卻常常并不高。電子元器件的壽命都比較短，一般每四到七年就需要進(jìn)行更換或更新。同時(shí)，像煤礦等企業(yè)，一般工作環(huán)境比較惡劣，這會嚴(yán)重影響到變頻器的使用效果。

D液粘耦合器，也是需要工作液，且內(nèi)部結(jié)構(gòu)比液力耦合器還要復(fù)雜，所以盡管很多時(shí)候說起來效率很高，優(yōu)點(diǎn)也比較突出，但是實(shí)際使用過程中，還是不夠穩(wěn)定，存在不少的弊端，比如容易漏油，不便維修等等。

經(jīng)過以上的分析，我們不能看出：無論是從單一性能到整體性能，還是從個(gè)體的能效到整個(gè)系統(tǒng)的能效，磁力耦合器是好的選擇。當(dāng)考慮到在整個(gè)使用壽命中周期中所有的成本的時(shí)候，磁力耦合器的優(yōu)勢變得更加顯著。摘  要：通過分析回轉(zhuǎn)式空預(yù)器液力偶合器、超越離合器故障的原因，提出采用永磁聯(lián)軸器改進(jìn)回轉(zhuǎn)式空預(yù)器主電機(jī)、副電機(jī)、氣動馬達(dá)與減速箱的連接方式，液力偶合器漏油、超越離合器軸承故障，保證機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行，并為同類型電廠空預(yù)器傳動連接方式優(yōu)化提供借鑒和新的設(shè)計(jì)思路。

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