磁粉离合器

台湾天机牌磁粉离合器是根据电磁原理和利用磁粉传递转矩的。具有激磁电流和传递转矩基本成线性关系。在同滑差无关的情况下能够传递一定的转矩，具有响应速度快、结构简单、无污染、无噪音、无冲击振动节约能源等优点。是一种多用途、性能优越的自动控制元件。

一、产品特性　

　●激磁电流与转矩成线性关系 　　
     磁粉离合器、磁粉制动器是根据电磁原理并利用磁粉来传达转矩的，其传达之转矩与激磁电流基本成线性关系。因此，只要改变激磁电流之大小，便可轻易地控制转矩之大小。正常情况下，在5%至 100%的额定转矩范围内，激磁电流与其传达之转矩成正比例线性关系。 　　
    ●稳定的滑差转矩 
　 当激磁电流保持不变时，其传达之转矩不受传动件与从动件之间差速（滑差转速）之影响，即静力矩与动力矩无差别。因此可以稳定地传达恒定之转矩。此特性若运用于张力控制，则用户只需调节激磁电流之大小，便能准确控制并传达所需转矩，从而简便、有效地达到控制卷料张力的目的 　
   ●磁粉离合器应用范围 　
 　由于磁粉离合器、制动器具有以上特点，现已被广泛应用于造纸、印刷、 塑料、橡胶、纺织、印染、电线电缆、冶金以及其他有关卷取加工行业中的放卷和收卷张力控制。另外磁粉离合器还可用于缓冲起动、过载保护、调速等。磁粉制动器还经常被用于传动机械的测功加载和制动等。

二、磁粉离合器选型　

    ●磁粉离合器的选型一般以所需传达最大转矩为依据来选定，并同时注意保证实际滑差功率小于磁粉离合器的允许滑差功率。 　　计算公式如下：
 　                     实际滑差功率P=2×3.14×M×n/60=F·V(单位：W) 　　
                         式中：M ----- 实际工作转矩（N·m） F ----- 张力（N） 　　
                          n ----- 滑差转速（r/min） V ----- 线速度（m/s） 　
    ●在无变速机构的情况下，卷绕材料所需的最大张力与最大卷绕半径的乘积应小于磁粉制动器的额定转矩。此外，磁粉离合器的选择还与其位置有关系：在滑差功率匹配的前提下，把磁粉离合器放在高速级，则可以选择较小规格的离合器，其体积、成本也相应下降。当小规格磁粉离合器不能匹配，而需较大磁粉离合器时，应将其置于传动机构的中部或后部，以增大工作转矩降低滑差转速。 　　●磁粉离合器在散热条件一定时，其滑差功率是一定值，因此其实际工作转矩与转速可以相互补偿，即滑差转速提高时，则许用转矩将相应下降，但最高转速不得高于其许可转速。 
 　例：TJ-POD型磁粉离合器，其额定转矩M=100N.m,滑差功率P=7KW 
       则额定转速 n=9550*P/M=9550*7/100=668.5r/min 　　
   若实际滑差转速n=1500r/min(式中9550为常数系数) 
       则许用转距应为M=9550*P/n=9550*7/1500=44.6N.m 　　   （式中：9550为常数系数）

三、磁粉离合器类型　

          1.双轴磁粉离合器 　　                                                                   2.空心轴磁粉离合器

 

四、使用注意事项　

　 1、请以正规的安装方法（将高速旋转侧当作输入侧）来使用磁粉离合器。如果机械的结构非得要输出入轴反安装的话，请务必以1000R/MIN以下来使用。输入轴与输出轴反过来安装的话会使机器长时间空转，磁粉受到搅拌，会大大缩短磁粉离合器的使用寿命。 　　
    2、请注意湿气。磁粉受潮的话，性能会变得不稳定，所以要特别小心，不要让油或水分侵入内部。特别是安装于齿轮箱时，油分会透过轴部侵入内部，所以要用薄膜完全封住。 　
 　3、请注意表面温度。连续运转所造成的表面最高温度为运转时90度以下，超过该数值时，耐久性会大为降低。请务必以上述界限温度为标准，使用时务必保持在所容许的滑动工作率之内。 　　
   磁粉离合器是由传动单元(输入轴)和从动单元(输出轴)合并而成。在两组单元之间的空间，填有粒状的磁粉（体积大约40微米）。当磁性线圈不导电时，转矩不会从传动轴传于从动轴，但如将线圈电磁通电，就由于磁力的作用而吸引磁粉产生硬化现象，在连继滑动之间会把转矩传达。磁粉制动器的原理与磁粉离合器类似，只是把传动单元变成了固定单元。

 发生卡死情况　　
    1.由于在运输过程中或放置时间过长导致在两组单元之间填有的磁粉散落一边，且在开机前未做激磁造成卡死。 　　
    2.由于产品制造精度低，转子的同心度不够，造成输出转矩不均或卡住。 　　
    3.在生产过程中封入磁粉过量造成。 　　
    4.使用劣质磁粉造成。 　
 针对以上几种情况，建议： 　　
   1.正式运转前或装置移动后，必须作均匀运转才能正式操作。这样才能产生平滑的转矩，均匀运转方式如下：　在无激磁状态下，驱动侧尽可能高速（1800rpm以下）回转约1分钟后，设定激磁电流在额定的1/4-1/5，一方面回转驱动侧，一方面5秒间开，10秒间关，间竭激磁约20次。 　　
   2.在选择购买磁粉离合器/磁粉制动器时，最好选择质量有保证的产品。

五、磁粉离合器　

      磁粉离合器由传动单元（输入轴）和从动单元（输出轴）合并而成。在两组单元之间的空间，填有粒状的磁粉（休积大约40微米）。当磁性线圈不导电时，转矩不会从传动轴传于从动轴，但如将线圈电磁通电，就由于磁力的作用而吸引磁粉产生硬化现象，在连继滑动之间会把转矩传达。 　
　   磁粉离合器是一种性能优越的自动控制元件。它以磁粉为工作介质，以激磁电流为控制手段，达到控制制动或传递转钜的目的。其输出转钜与激磁电流呈良好的线性关系而与转速或滑差无关，并具有响应速度快结构简单等优点。广泛应用于电线、电缆、包装、印刷、造纸及纸品加工、纺织、橡胶皮革、金属箔带加工等有关卷取装置的张力自动控制系统中。磁粉离合器还用于缓冲起动、过载保护、调速等。 　　
  （1）高精度的转矩控制 
   转矩的控制范围非常广，而且控制精度高，传达转矩和激磁电流成正确的比例，可实现高精度的控制。  
  （2）优越的耐久性、寿命长 
   采用耐热、耐磨耗、耐氧化 、耐蚀性超强的超合金磁粉，寿命长。 　　
  （3）稳定性超群的定转矩特性 　
 　磁粉的磁气特性佳，而且粉粒相互之间的结合力安定，滑动转矩非常稳定，与相对回转数没有关系能持久保持恒定的转矩。 　　
  （4）连续滑动运转使用 　　
    散热效果优良而且采用热变形均一的冷却构造，加上磁粉的高耐热性，容许连结与制动功率及滑动功率大，能够圆滑的滑动运转，不会引起震动。 　　
  （5）连结圆滑，无冲击 　
 　连结时的冲击极小，能够无冲击的圆滑启动、停止。而且阻力转矩极小，不会引起无用的发热量。 　
  （6）适合高频运转 　
 　应答敏捷快速及特别的散热构造，适合高频度运转使用。 　
  （7）轻量、免保养、寿命长 　
 　型式简洁轻量化，使用耐高温之线圈及特殊油脂轴承，并针对易生磨耗的电枢施以耐磨特殊处理，延长使用寿命。

六、产品特点　

   1、磁粉离合器和制动器是一种性能优越的自动控制元件。 　　
   2、具有高线性，高精度转矩控制。 　　
   3、采用耐高温线圈超合金磁粉，使用寿命长，连接圆滑，无冲击磁粉离合 　　
   4、CNC精密制造，精确度高，加工精细，线性度好，性能优越 。 　
   5、磁粉纯度高，不加黑色碳粉，性能稳定，寿命长。 　　
   6、铝合金构造，具有优良的散热性能，良好的退磁性，响应速度快。 　　
   7、运行平稳、在启动、运行、制动状态下，无振动、无冲击、无噪声。 　　
   8、 转矩与激磁电流在规定的转矩范围内成正比，可以作为线性调节元件。 　　
   9、输出转矩恒定，因为转矩的大小仅仅取决于激磁电流的大小，而与滑差速度无关。 　　
   10、合离频繁，响应速度快，频率高，每分钟可达到40-60次，可广泛应用于快速工作状态和高频率场合。 
   11、功率放大倍数高，可用很小的激磁电流控制很大的传递功率，易于实现自动控制。 　　
   12、 运转平稳，在启动、运行、制动状态下、无振动、无冲击、无噪声。 　　
   13、过载保护，在转矩超载情况下，自动滑差运行起到过载保护作用。 　
　14、 体积小，自重轻。安装方便，使用寿命长。 

七、工作原理：

 1、线圈静止型磁粉离合器和磁粉制动器是控制输入电流，达到改变输出转钜的自动化器件。 　　
  2、当线圈不通电时，输入轴旋转，磁粉在离心力的作用下，压附于夹环内壁，输出轴与输入轴没有接触，此时，为空转状态。 　　3、当线圈通电时，磁粉在磁力线作用下产生磁链，从而使输出轴与输入轴成为一刚体而旋转，并在超载时产生滑差，此时为工作状态。从而达到传递扭矩的目的。

八、用途　

  1、缓冲起动，停止用：利用连结时的圆滑特性及定转矩特性之缓冲效果，即加速度稳定及不发生冲击的尖峰转矩。 　
　2、连续滑动、张力控制用 　
　3、转矩限制器用 　
　4、高速应答用 　
　5、动力吸收用 　
　6、定位停止用 　
　7、模拟负载用 　
　8、可以用于转矩传递过程中的离合作用和转矩制动作用。 　
　9、 适用于恒张力控制系统，比如：印刷机、分切机、复合机、涂布机、造纸机、拉丝机和电缆绕线机，以及金属板材、带材、胶片等加工设备和纺织机械等。 　
　10、 可以替代普通离合器，用于机床的快速离和，数控装置、计算机、宽行打印机和各种精密位机械。 　
　11、作为过载器，可以适用于矿山提升机械，起重机械及水泥、钢铁等机械设备中，可使原动机空载启动，逐渐加载，提高设备负荷能力。 　
　12、 无级调速，配上传感器及控制线路便可实现无级调速 ，特别对高转速时速度的微调和中小功率的调速系统。 　
　13、过载保护之中，当工作系统发生意外，转矩超载时，离合器自动打滑，从而保护机械设备和原动力。

九、应用范围　

 　印刷机械、纸工机械、制袋机械、造纸机械、电线电缆机械、卷线机械、线材机械、捆包包袋机械、纺织机械、织维机械、木工机械、试验设备、模拟负荷用、各种机械的精密性张力控制用、一般工业用装置、其他一般产业机械。

十、主要材料：

 导磁体
　　对构成磁路的各种磁体，一般都应选用导磁率高，矫顽力低和单位损耗小的软磁材料制成，常用材料有电工纯铁[含碳量（质量分数）0.02%--0.025%]，对中小尺寸的低速离合器可用10钢，而对传递转矩大的离合器，则用15或20钢，这些材料均须经适当的热处理以得到良好的磁性能。为了减少导磁体的涡流影响，缩小转矩时间常数，可采用电阻率较高的材料，如硅钢、铁铝系合金等。对于不太重要的离合器，也可以比较经济的铸铁系做导磁体。

磁粉
　　磁粉是作为传递转矩的介质，是磁粉离合器中最重要的材料，对其要求有：
  1、具有高的导磁率和低的矫顽力，以达到传递转矩力大 电流断开后的剩余转矩小 　
　2、耐热性好，在高温（300--500℃）下无明显氧化，不烧结，不成团，耐腐蚀，能保持长时间内离合器的性能稳定。 　
　3、流动性好，保证离合器在线圈断电后迅速脱开。 　
 　对于在有转速差下工作的离合器，应选用耐高温和耐摩擦性能较好的磁粉。对于在自动调节系统工作的离合器，应首先考虑工作稳定性能高的磁粉

目前主流：
　1、铁钴镍基合金磁粉。这是一种具有较高稳定性的高温软磁粉，可不经热处理，混入适量的润滑剂即可使用。 　
　2、不锈钢磁粉。这是一种耐腐蚀，抗氧化的高导磁粉，并有较好的磁性能、耐热性和耐磨性。 　
　3、羰基铁粉。其磁性能较好，但不耐热，高温易氧化并烧结成团，流动性差，使用寿命低，只能用于温度不高的场合。 
　4、铁铝铬系和铁硅铬系磁粉。其磁性能、耐热性和耐磨性也都比较好。 　
　此外，铁氧体磁粉的耐热性最高，但磁性能差，可用于某些特殊场合

十一、磁粉离合器的结构　

  　带滑环圆柱形单间隙结构的磁粉离合器，具有较大惯性的转子5用键与从动轴1联接，转子外缘的环槽中安装着线圈7并用隔磁环6封闭，壳体4和端盖2、10联接组成的主动件，可在滚动轴承上转动。磁粉填充在壳体和转子之间的间隙中。为防止磁粉漏出，在转子两端面固定着很薄的挡环9，同时还用橡胶油封3挡住漏出的磁粉防止进入滚动轴承。

十二、磁粉离合器的选用　

    1、工作转矩范围     磁粉离合器工作时的最大转矩与线圈升温、磁饱和特性、粉末寿命和机械强度有关，可取理论转矩的130%，转矩下限由空转转矩和转矩稳定性决定，定位理论转矩的50%以上。 　
 　2、结构型式 　　 带滑环的线圈转动型磁粉离合器，散热条件好，但运行中易发生故障，可靠性差。此外，这种结构但工作时需经常反转运行，对轴承寿命不理，不适宜用于高速传动系统。无滑环的线圈固定型磁粉离合器，工作可靠，空转转矩小，通电后转矩上升速度快，但激磁功率，体积和重量都稍有增加。 　
 　3、工作面形状      圆柱形转子结构尺寸大，磁粉分不均匀，性能稳定，适宜用于大型机械中；圆筒形转子转动惯量和尺寸较小，适宜用于要求灵敏度高的机械传动；圆盘形转子转动惯量小，动作迅速，可用于高频率结合的场合。

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