永磁联轴器在强力皮带中的应用

冯亮　褚衍胜　刘强　刘春涛
（枣庄矿业集团高庄煤业有限公司，山东济宁　277100） 

　　摘　要：永磁联轴器是一种新型联轴器，不仅具有软启动和制动装置两项功能，而且具有免维护，无轴承（日常维护不需加润滑油或打油脂，无磨损件）等优点，符合实际生产的要求，有利于提高皮带运输自动化水平。
　　关键词：永磁联轴器；免维护；自动化
　　永磁联轴器（PMC）是通过永磁体的永磁将原动机与工作机联接起来的一种新型联轴器，它无需直接的机械联接，而是利用稀土永磁体之间的相互作用和磁场可穿透一定空间距离和物质材料的特性，进行机械能量的传送。永磁联轴器的出现，彻底解决了机械式联轴节长期存在地因密封原因而产生的机械故障。这种产品被广泛应用于化工、电镀、造纸、制药、食品、真空、煤矿等行业的密封传动机械上。以煤矿中的带式输送机来说，相比较其它类型的传动设备而言，永磁联轴器在满载启动、启动平稳、过载保护、保护输送带及延长电机寿命与降低维护保养费用方面，都有明显的优势。
　　1、工作原理
　　永磁联轴器（PMC）按工作原理分为四大类型：同步式、磁滞式、涡电流式与磁阻式。我单位主要使用的是同步式永磁联轴器，它主要由两半联轴器组成（如图1）。联轴器的法兰分别装在两个轴端，一个为主动轴，另一个为从动轴，法兰上分别镶装极性交替排列的偶数永磁块，法兰与法兰之间留有一定气隙，当主动轴静止时，两盘磁极异性相对呈吸引状态，产生轴向力，磁系统处于磁位能Z低状态，无切向力产生。当主动轴旋转时，相对磁极错开一个角度，永磁线发生扭曲，磁系统位能升高，产生切向力，牵引从动轴同步转动。当主动轴停止时，从动轴也同步停止。这种联轴器的气隙大小可以调节，以适应不同扭矩传递。气隙越小传动扭矩越大，同时轴向力也大，加重了轴承的负荷，所以轴向式PMC主要适用于小扭矩传递（推荐Z大传动扭矩Tmax=3N•m）。此类联轴器的另一优点是能承受较大的径向与角向偏移，允许较大的安装对中误差，大大简化了安装调试过程（当径向偏移2mm时，Z大扭矩约减小2%；角向偏移2°时，Z大扭矩约减小10%）。 　　2、改造原因
　　高煤公司西一一部皮带原启停装置主要由QJR-400/1140（660）矿用隔爆兼本质安全型交流软起动器和制动装置（制动轮和电力液压制动器）组成。经多年现场的实际应用发现，每年至少需要更换一套制动装置（22500元）、一套软启动真空断路器（5000元）、易损件（1000元）等，造成使用成本过高，此外还需投入大量人力进行日常维护，给生产工作带来诸多不便。而永磁联轴器是一种新型联轴器，不仅具有软启动和制动装置两项功能，而且与其他传动设备相比，永磁联轴器结构紧凑，安装无须其它的附属设备，具有免维护，无轴承，能减少80%的振动、Z大限度的允许偏心等优点，符合实际生产的要求，有利于提高皮带运输自动化水平。
　　3、改造方法
　　由于高煤公司西一一部皮带原驱动装置的基础太小，为了保证生产需要，决定在原基础不变的情况下采用电机向后移动100mm的方案。在电机向后移动100mm后，再将电机侧的制动轮拆掉，用涨套将永磁联轴器分别固定在电机轴头和减速机侧制动轮轴头上，Z后再进行间隙调整。调整间隙时，必须将永磁盘与导体钢盘之间的顶丝全部安装紧固好，防止永磁盘与导体钢盘吸合难以分开。调整后必须将顶丝全部撤除，否则会产生摩擦损伤联轴器。
　　4、使用效果
　　通过现场的实际应用后，得出永磁联轴器较其它类型的传动设备的优点主要体现在以下几个方面：
　　（1）带缓冲的软启动，减少了电机的冲击电流，延长了设备使用寿命；
　　（2）允许较大的安装对中误差，大大简化了安装调试过程；
　　（3）具有超载保护功能，提高了整个电机驱动系统的可靠性；
　　（4）免维护，无轴承，不需加润滑油或打油脂，无磨耗件；
　　（5）减振效果好，不产生谐波；
　　（6）不仅节约了材料费，而且节省了人力物力，更适应了现场生产的要求，为矿井的安全运输提供了有力的保障。