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 磁粉制動器-總概況
來源: 點(diǎn)擊數(shù):15403次 更新時間:2022/11/13 22:57:31

磁粉制動器結(jié)構(gòu)及工作原理
磁粉離合器是由主動轉(zhuǎn)子(輸入軸)、從動轉(zhuǎn)子(輸出軸)、含激磁線圈的磁軛組成,三部分相對同心裝配,形成了一個可以相對轉(zhuǎn)動的整體,在主動轉(zhuǎn)子和從動轉(zhuǎn)子之間的環(huán)形空隙(工作腔)內(nèi)填有高導(dǎo)磁性的合金磁粉。
激磁線圈無電流通過時,工作腔中的磁粉呈松散狀態(tài)。在主動轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的離心力的作用下,磁粉被均勻地甩在主動轉(zhuǎn)子的內(nèi)壁上,主、從動轉(zhuǎn)子之間無力的相互作用,磁粉離合器處于分離狀態(tài),沒有轉(zhuǎn)矩的傳遞。
激磁線圈有電流通過時,磁軛中產(chǎn)生工作磁通,工作腔中的磁粉沿磁通方向呈鏈狀連接起來(形成磁粉鏈),磁粉離合器就是靠此時磁粉與磁粉、與工作面之間的摩擦力和磁粉鏈之間的抗剪力來傳遞轉(zhuǎn)矩,磁粉離合器處于結(jié)合狀態(tài)。(見圖1)
切斷電流時,磁通隨激磁電流的消失而消失,磁粉在重力的作用下又重新處于松散狀態(tài),并在離心力的作用下,被甩在主動轉(zhuǎn)子的內(nèi)壁上,磁粉離合器又處于分離的狀態(tài)。
磁粉制動器與磁粉離合器的原理相同,只要磁粉離合器的從動轉(zhuǎn)子加以固定,就形成了磁粉制動器。

特性
激磁電流與轉(zhuǎn)矩呈線性關(guān)系
如圖3所示,傳遞的轉(zhuǎn)矩與激磁電流基本成線性關(guān)系。只要改變激磁電流的大小,便可在較大范圍內(nèi)控制轉(zhuǎn)矩的大小。一般情況下在5%-100%的額定轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi),激磁電流與傳遞轉(zhuǎn)矩基本成正比例線性關(guān)系。

穩(wěn)定的滑差轉(zhuǎn)矩
當(dāng)激磁電流保持不變時,其傳遞的轉(zhuǎn)矩不受主動件從動件之間的轉(zhuǎn)速差(滑差轉(zhuǎn)速)影響,如圖4所。也就是說,靜摩擦轉(zhuǎn)矩與動摩擦轉(zhuǎn)矩?zé)o差別,因此可以穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩恒定。此特性應(yīng)用于張力控制,用戶只要調(diào)激磁電流便能準(zhǔn)確地控制轉(zhuǎn)矩,從而有效地控制卷料的張力。

防止由于滑差所致的發(fā)熱現(xiàn)象
通常連續(xù)滑動時摩擦部分免不了會發(fā)熱,甚至燒毀。但是本設(shè)備具備完備的散熱裝置,長時間運(yùn)轉(zhuǎn)也不會過于發(fā)熱,而且使用壽命長。


應(yīng)用范圍:
由于磁粉離合器/制動器具有以上特性,現(xiàn)已廣泛就用于造紙、印刷、塑料、橡膠、紡織、印染、電線電纜、冶金以及其他相關(guān)卷取加工行業(yè)中收卷和放卷張力的控制。下面是一套較為完整的張力控制系統(tǒng)示意圖。

另外:磁粉離合器還可以用于緩沖啟動、過載保護(hù)、調(diào)速等;磁粉制動器還可以用于傳動機(jī)械的測試加載、制動等。

設(shè)計參考
首選,我們解釋一下兩個名詞:
1.滑差轉(zhuǎn)速:磁粉離合器為輸入輸出軸之間的轉(zhuǎn)速差,磁粉制動器為輸入軸的轉(zhuǎn)速;
2.滑差功率:磁粉離合器/制動器在傳遞轉(zhuǎn)矩時,因?yàn)橛谢钷D(zhuǎn)速而產(chǎn)生的功率。

磁粉離合器/制動器的選型一般以其所需的最大轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速為依據(jù)來定。但同時也要保證其實(shí)際工作的滑差功率小于額定值,因?yàn)榛罟β蕰D(zhuǎn)化成熱量造成各部位零件的溫度上升。具體計算公式如下: P=2∏/60×M×n
式中:P-滑差功率(unit:w)
M-工作轉(zhuǎn)矩(unit:N•m)
n-滑差轉(zhuǎn)速(unit:r/min)
F-工作張力(unit:N)
V-線速度(unit:m/s)

舉例:FZ100/Y雙水冷卻磁粉制動器,滑差功率為7000W,額定轉(zhuǎn)矩為100N•m,許用轉(zhuǎn)速為1500r/min.

當(dāng)其在額定轉(zhuǎn)矩工作時,允許的最高轉(zhuǎn)速為:n=(60×P)/(2∏×M)=9.55×p/M=9.55×7000/100=668.8(r/min)

當(dāng)其在最高滑差轉(zhuǎn)速工作時,允許的最大轉(zhuǎn)矩為:M=(60×P)/(2∏×n)=9.55×p/n=9.55×7000/100=44.6(N•m)

注意事項(xiàng):
不得超載、冷卻到位
磁粉離合器/制動器在工作時,其轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、滑并功率均不得超過額定值。冷卻方式(自然冷卻、強(qiáng)制氣冷卻、水冷卻)需根據(jù)實(shí)際工作時產(chǎn)生的最大滑差功率而定。冷卻空氣需過濾油和水。有條件,可加裝溫度檢測、報警裝置、防止溫度過高,影響磁粉的壽命上。(最高溫度80℃)

關(guān)于壽命
磁粉離合器/制動器的使用壽命在于磁粉的使用壽命。一般而言,磁粉在不超載的狀態(tài)下,其使用壽命為4500-7500小時;但在有些狀態(tài)下其使用壽命可延長數(shù)倍,如:降低磁粉離合器/制動器的工作轉(zhuǎn)矩、相對滑差轉(zhuǎn)速和滑差功率到額定值的50%-70%。也就是說,在設(shè)計時,余量盡可能放大一些。

關(guān)于轉(zhuǎn)矩
磁粉離合器/制動器出廠使用后,其磁粉在早期使用過程中會發(fā)生磨合,轉(zhuǎn)矩會略為有所下降,可通過調(diào)整電流來加以補(bǔ)償。

安裝示例

磁粉制動器

磁粉制動器廠家

磁粉離合器出軸式安裝(對軸式安裝)output shaft type (installation agalnst the shaft),在安裝板上固定軸銷,輸出用out put表示,由彈性聯(lián)軸節(jié)連接,輸入用in put表示。
磁粉離合器外殼旋轉(zhuǎn)式(rotating shell type)  輸出用uot put表示,輸入in put表示。安全卡盤固定收卷軸,同步電機(jī)帶動鏈輪與右法蘭連接的磁粉離合器的外殼轉(zhuǎn)動,線圈靜止不動,測試輸出功率。
磁粉離合器法蘭盤式(flange plate type)同步帶輪、鏈輪與盤工法蘭連接,輸出端由彈性聯(lián)軸節(jié)連接。
出軸式(齒輪、皮帶輪、同步帶輪安裝)output shaft type ((gear pulley pullay-synchronous installation)
皮帶、皮帶輪、過渡室有防止彎矩與彈性聯(lián)軸節(jié)連接,同軸于磁粉離合器,固定螺釘固定于安裝鐵板上。
磁粉制動器powder brake 出軸式安裝(對軸式安裝)output shaft type (installation agalnst the shaft)
磁粉制動器外殼旋轉(zhuǎn)式(rotating shell type)  輸出用uot put表示,輸入in put表示。安全卡盤固定收卷軸,同步電機(jī)帶動鏈輪與右法蘭連接的磁粉離合器的外殼轉(zhuǎn)動,線圈靜止不動.

電磁粉末制動器現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于造紙,紡織,電線電纜以及其他有關(guān)卷取加工的行業(yè)中的放卷和收卷張力控制。電磁粉末制動器需要配合這種張力控制器來進(jìn)行配套使用,那么它有這個電源輸入,并且還有這個磁粉輸出,那么這個磁粉輸出的這兩根線連接著電磁粉末制動器的線圈,因?yàn)檫@個電磁粉末制動器里面它有一個線圈,這個線圈引了兩根線出來,接在這個磁粉輸出端子上面,電磁粉末自動控制器在定制與轉(zhuǎn)子間隙中加入了磁粉,當(dāng)線圈不同電時,磁粉主要附在這個定子的表面不和轉(zhuǎn)子工作面接觸,因此轉(zhuǎn)子和定子是分離的,此時不產(chǎn)生力矩。大家可以看到此時線圈不通電,那么我用手就可以拉動這個負(fù)載,此時力矩沒有收到制動負(fù)載,當(dāng)電磁粉末制動器通電以后,那么這個定子和轉(zhuǎn)子中將產(chǎn)生直通,此時這個負(fù)載受到自動力矩,大家可以看到我用手是拉不動這個負(fù)載的。
那么這個磁粉就是來傳遞這個力矩的,張力控制器是可以調(diào)整通路線圈電流的大小,電流增大那么這個力矩也會增大。當(dāng)電流增大到一定值的時候,那么這個自動力矩趨向飽和,所以產(chǎn)生的自動力矩與這個電流基本成線性關(guān)系。

現(xiàn)在我們來打開一個電磁粉末制動器看一下它的內(nèi)部結(jié)構(gòu):這一個就是它的轉(zhuǎn)子,然后這個就是它的定子,大家可以看到這個轉(zhuǎn)子的兩邊,分別有一個像碗一樣的一個凹的一個凹槽兩邊都有,如果它和這個定子合上之后,那么它就變成了一個腔體,因?yàn)檫@個定子上面它也有這個圓形的這個凹槽,那么這個腔體就是用來裝這個磁粉的,那么這個定上面它也有這個腔體,它也是用來裝這個磁盤,像碗一樣的這個盤子。這個就是磁粉,我們可以把這個瓷粉加入到這個轉(zhuǎn)子的這個腔體里面,這樣就算是裝進(jìn)去了。現(xiàn)在我們來拆開這個定了,讓大家看一下它里面的線圈。我們把這個線圈拿起來給大家看一下,這個線圈它有兩根線,這兩根線是接在這個張力控制器上面的。


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