摩擦片式電磁離合器的結(jié)構(gòu)及工作原理
摩擦片式電磁離合器具有單片和多片等形式,單片摩擦式電磁離合器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,響應(yīng)快,無(wú)空轉(zhuǎn)力矩,散熱良好等優(yōu)點(diǎn)。摩擦片常在干式狀態(tài)下使用,磨損快,需及時(shí)需換摩擦襯。多片摩擦式電磁離合器由于摩擦片的厚度較薄,傳動(dòng)相同轉(zhuǎn)矩時(shí),雖軸向尺寸增加但徑向尺寸明顯減少,因而結(jié)構(gòu)緊湊。
根據(jù)摩擦片的摩擦狀態(tài),其可分為干式與濕式兩種;根據(jù)摩擦片的磁路中的位置,其可分為磁通一次過(guò)片、二次過(guò)片與磁通不過(guò)片;根據(jù)有無(wú)滑環(huán)又可將其分為線圈旋轉(zhuǎn)與線圈靜止電磁離合器。
(1)單片摩擦式電磁離合器
如下圖所示為線圈旋轉(zhuǎn)(帶滑環(huán))單片摩擦式電磁離合器,滑環(huán)2和法蘭1分別用螺釘固定在磁軛3上,磁軛內(nèi)放置線圈9,主動(dòng)摩擦盤6與磁軛用螺紋連接。石棉或尼龍摩擦襯7用螺釘固定在從動(dòng)摩擦盤8(銜鐵)上,銜鐵與套筒11用花鍵連接,并可沿軸向移動(dòng)。線圈未通電時(shí),與主動(dòng)摩擦盤相連的各件在滾動(dòng)軸承10上空轉(zhuǎn),通電后吸引銜鐵向左移,使離合器接合。為了調(diào)整兩摩擦盤間的氣隙,在主動(dòng)摩擦盤背面開有呈輻射狀的若干條鍵槽,同樣的磁軛外周也有槽,槽內(nèi)放置特殊U形鍵4,調(diào)定氣隙后,使滑鍵進(jìn)入合適位置的溝槽并用螺母5鎖緊。法蘭上的螺紋孔用來(lái)與其他傳動(dòng)件相連接。這種離合器的外形尺寸和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大,不適宜用在快速接合的場(chǎng)合。
(2)多片摩擦式電磁離合器
如下圖所示為線圈旋轉(zhuǎn)(帶滑環(huán))多片摩擦式電磁離合器,在磁軛4的外表面和線圈槽中分別用環(huán)氧樹脂固連滑環(huán)5和勵(lì)磁線圈6,線圈引出線的一端焊在滑環(huán)上,另一端焊在磁軛上接地。外連接件1與外摩擦片組成回轉(zhuǎn)部分,內(nèi)摩擦片與軸套7、磁軛組成另一回轉(zhuǎn)部分。當(dāng)線圈通電時(shí),銜鐵2被吸引沿花鍵套右移壓緊摩擦片組,離合器接合。這種結(jié)構(gòu)的摩擦片位于勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的磁力線回路內(nèi),因此需用導(dǎo)磁材料制成。由于受摩擦片的剩磁和渦流影響,其脫開時(shí)間較非導(dǎo)磁摩擦片長(zhǎng),常在濕式條件下工作,因而廣泛用于遠(yuǎn)距離控制的傳動(dòng)系統(tǒng)和隨動(dòng)系統(tǒng)中。
摩擦片處在磁路外的電磁離合器,摩擦片既可用導(dǎo)磁材料制成,也可用摩擦性能較好的銅基粉末冶金等非導(dǎo)磁材料制成,或在鋼片兩側(cè)面黏合具有高耐磨性、韌性而且摩擦因數(shù)大的石棉橡膠材料。可在濕式或干式工況下工作。
為了提高導(dǎo)磁性能和減少剩磁影響,磁軛和銜鐵可用電工純鐵或08號(hào)或10號(hào)低碳鋼制成,滑環(huán)一般用淬火鋼或青銅制成。
如下圖所示為線圈靜止(無(wú)滑環(huán))多片摩擦式電磁離合器。磁軛1安置在滾動(dòng)軸承上固定不動(dòng),內(nèi)、外導(dǎo)磁體2、4與軸套9組成轉(zhuǎn)動(dòng)部分。線圈通電時(shí)產(chǎn)生磁力吸引銜鐵8壓緊內(nèi)、外摩擦片5、6。內(nèi)摩擦片5與軸套9,外摩擦片6與外連接件7均滑動(dòng)連接,實(shí)現(xiàn)主、從部件的接合。隔磁環(huán)3的作用是為了避免磁短路,形成如下圖所示的封閉磁力線。這種具有恒定工作氣隙的結(jié)構(gòu),可以縮短離合器脫開的時(shí)間,但整個(gè)磁阻較大,在傳遞相同轉(zhuǎn)矩條件下,所需的磁力比滑環(huán)式大,因此結(jié)構(gòu)尺寸較大,成本較高,但因取消了刷和滑環(huán),使得其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小,適用于高速轉(zhuǎn)動(dòng)的軸系,安裝維修方便,可靠性高,使用壽命長(zhǎng),適用于機(jī)床、建筑、紡織等行業(yè)。此外,由于線圈與摩擦片相距較遠(yuǎn),不直接接觸,因而散熱條件好,溫升較低。