Truyền động từ tính và khớp nối từ tính

Khớp nối từ truyền mô-men xoắn qua một bức vách. Không có trục nào xuyên qua vỏ, nên không có vòng đệm, không có phớt cơ khí và không có đường rò rỉ. Bơm, máy khuấy hoặc buồng chân không vẫn được niêm kín trong khi động cơ bên ngoài dẫn động.

PinyiGear chế tạo các bộ truyền từ và cụm lắp ráp theo bản vẽ: mạch từ, hình học moay-ơ và giá đỡ, ống lót ngăn cách, và cụm đã lắp ráp. Trang này trình bày cách các bộ phận hoạt động, thiết kế mạch từ phải giải quyết những gì, và một yêu cầu báo giá cần mang theo những gì trước khi có thể báo giá.

Mô-men xoắn vượt qua vách như thế nào

Hai rô-to đối diện nhau qua một rào chắn cố định.

• Rô-to trong nằm ở phía quy trình, trên trục bơm hoặc máy khuấy. Nó mang các nam châm bị dẫn.
• Rô-to ngoài nằm bên ngoài, được động cơ dẫn động. Nó mang các nam châm dẫn động.
• Ống lót ngăn cách phân tách chúng. Đây là một bức vách không từ tính, kín áp — đủ mỏng để giữ khe hở không khí nhỏ, đủ dày để chịu áp lực và giữ độ cứng.

Khi rô-to ngoài quay, từ trường kéo rô-to trong theo. Độ trượt nhỏ dưới tải bình thường và tăng khi tải tăng. Vượt quá mô-men xoắn cực đại, khớp nối ngắt: rô-to ngoài quay, rô-to trong dừng. Chính đặc tính đó là lý do các bộ truyền từ xuất hiện trong nhiệm vụ hóa chất và dược phẩm — quá tải dừng quy trình thay vì phá hủy phớt, vì không có phớt để phá hủy.

Điều khớp nối không thể làm là cô lập một rô-to bị kẹt trong khi động cơ vẫn tiếp tục đẩy. Mô-men xoắn ngắt là một thông số thiết kế, và nó phải nằm trên mô-men xoắn làm việc với biên dự phòng và dưới mức mà trục bị dẫn có thể chịu đựng.

Bánh răng từ

Bánh răng từ làm cùng công việc nhưng thay đổi tốc độ. Thay vì hai rô-to ghép một-một, các miếng cực điều biến từ trường giữa một rô-to tốc độ cao với ít cặp cực và một rô-to tốc độ thấp với nhiều cặp cực. Kết quả là một tỷ số mà không có tiếp xúc răng: không chất bôi trơn, không mài mòn răng, không khe hở theo nghĩa thông thường, và bảo vệ quá tải vốn có.

Cái giá phải trả là mật độ mô-men xoắn. Với cùng mô-men xoắn, bánh răng từ có kích thước vật lý lớn hơn một cặp bánh răng cơ khí, đó là lý do nó xuất hiện trong các ứng dụng kín hoặc sạch thay vì như một sự thay thế phổ biến cho hộp số. Khi phía quy trình không thể bôi trơn hoặc mở ra, cái giá đó thường đáng để chấp nhận.

Thiết kế mạch từ phải giải quyết những gì

Nam châm là phần kém thú vị nhất của thiết kế. Điều quyết định khớp nối có hoạt động hay không là mạch từ xung quanh chúng.

Khe hở không khí. Mô-men xoắn giảm mạnh khi khe hở tăng. Khe hở là độ dày ống lót cộng với khe hở vận hành, nên vật liệu ống lót và độ dày thành là một quyết định về mô-men xoắn, không chỉ là quyết định về áp lực.

Cấp và thể tích nam châm. NdFeB bao gồm các cấp năng lượng cao hơn — N35 đến N52 là khoảng thông thường — và cho kích thước nhỏ nhất cho một mô-men xoắn nhất định. SmCo giữ đầu ra ở nhiệt độ cao hơn và chống ăn mòn tốt hơn mà không cần lớp phủ. Ferrite là lựa chọn chi phí thấp cho mô-men xoắn thấp và điều kiện ôn hòa. Việc chọn cấp theo nhiệt độ, chu kỳ làm việc và những gì kết cấu xung quanh chịu đựng được.

Nhiệt độ tại nam châm. Con số quan trọng không phải là nhiệt độ môi trường mà là nhiệt độ tại mặt nam châm, bao gồm cả nhiệt do dòng xoáy từ độ trượt. NdFeB mất đầu ra khi tiến gần nhiệt độ làm việc tối đa và khử từ vĩnh viễn khi vượt qua. Phạm vi làm việc chúng tôi thiết kế là từ −40 °C đến +150 °C, với giới hạn thực tế do cấp được chọn quyết định.

Dòng xoáy trong ống lót. Từ trường quay cảm ứng dòng điện trong ống lót ngăn cách, làm nóng nó và lãng phí mô-men xoắn. Ống lót kim loại cần mỏng hoặc làm từ vật liệu có độ dẫn điện thấp; ống lót composite tránh được tổn thất nhưng mong manh hơn.

Biên mô-men xoắn. Mô-men xoắn ngắt phải vượt mô-men xoắn làm việc với một biên dự phòng tính đến việc giảm cấp theo nhiệt độ, dung sai khe hở và lão hóa nam châm. Một khớp nối được chỉ định chính xác tại mô-men xoắn làm việc sẽ bị trượt trong vận hành.

Từ trường tản. Bên ngoài khớp nối, từ trường phải đủ thấp để không làm nhiễu thiết bị đo, cảm biến hoặc thiết bị lân cận. Đó là một câu hỏi về che chắn và hình học, và nó thuộc về phần đánh giá thiết kế.

Vật liệu và kết cấu

Lắp ráp và kiểm tra

Một cụm từ tính không phải là các chi tiết được bắt vít lại với nhau. Trình tự thực hiện:

1. Xem xét thiết kế mạch từ theo chế độ làm việc — mô-men xoắn, tốc độ, khe hở, nhiệt độ, áp suất.
2. Xác minh nam châm — cấp và lớp phủ được kiểm tra theo đặc tính kỹ thuật, vì cấp bị thay thế sẽ âm thầm thay đổi mô-men xoắn khởi hành.
3. Chế tạo rôto — nam châm được dán và giữ cơ khí, kiểm tra cân bằng trên cụm quay.
4. Lắp ráp khớp nối với khe hở được đặt và đo.
5. Kiểm tra mô-men xoắn khởi hành trên cụm hoàn chỉnh.
6. Chạy rà và kiểm tra nhiệt độ khi chế độ làm việc yêu cầu.
7. Tài liệu — cấp nam châm, mô-men xoắn khởi hành đo được và hành trình đặt khe hở đi kèm với cụm.

Kiểm tra khởi hành là phép đo quan trọng nhất. Đây là phép đo duy nhất xác nhận toàn bộ cụm — nam châm, hình học, khe hở — hoạt động đúng như thiết kế. Mỗi cụm chúng tôi giao đều được kiểm tra và con số đo được ghi lại theo số sê-ri.

Nơi sử dụng truyền động từ

• Bơm hóa chất và máy khuấy — không làm kín, không rò rỉ, không cần kế hoạch xả rửa
• Thiết bị chân không — truyền mô-men xoắn vào buồng mà không cần đầu nối quay
• Sản xuất thực phẩm và dược phẩm — có thể vệ sinh, không có chất bôi trơn trong vùng quy trình
• Dụng cụ chính xác — truyền động êm, không có khe hở, không có mảnh mài mòn
• Bình áp suất cao và thiết bị dưới biển — nơi làm kín động là điểm yếu

Yêu cầu báo giá cần gì

Đối với khớp nối, thông tin hữu ích là chế độ làm việc chứ không phải hình học:

• Mô-men xoắn làm việc và mô-men xoắn đỉnh, hoặc công suất động cơ và tốc độ
• Đường kính trục hai bên và cách bố trí lắp đặt
• Áp suất và nhiệt độ phía quy trình
• Chất lỏng hoặc môi trường, để chọn vật liệu tiếp xúc
• Mô-men xoắn khởi hành yêu cầu, nếu có chỉ định
• Tốc độ và chu kỳ làm việc, để kiểm tra nhiệt do dòng xoáy
• Mọi hạn chế về từ trường tản

Gửi những thông tin đó và mạch từ, nam châm và ống lót có thể được thiết kế và báo giá cùng nhau. Chỉ gửi “một khớp nối cho bơm 2,2 kW” thì câu trả lời đầu tiên sẽ là một loạt câu hỏi.

Gửi yêu cầu báo giá truyền động từ

Câu hỏi thường gặp

Khớp nối từ có bị trượt dưới tải bình thường không? Nó chạy với một góc trượt nhỏ tỷ lệ với tải. Rôto trong trễ hơn rôto ngoài một góc tăng theo mô-men xoắn. Trên mô-men xoắn khởi hành, nó tách hoàn toàn.

Điều gì xảy ra khi phía được dẫn bị kẹt? Khớp nối tách ra và ngừng truyền động. Điều đó bảo vệ làm kín và quy trình, nhưng động cơ vẫn chạy — vì vậy hệ thống điều khiển cần cách phát hiện việc dừng, từ phản hồi quy trình hoặc từ tải rôto ngoài.

Có thể thay thế khớp nối hiện có mà không thay đổi bơm không? Thường là được. Khe hở, lắp ghép trục và đường kính ống lót là những gì phải khớp. Gửi bản vẽ chi tiết hiện có hoặc model bơm; chúng tôi làm việc từ giao diện chứ không phải từ catalogue.

Nên dùng cấp nam châm nào? Điều đó phụ thuộc vào nhiệt độ tại mặt nam châm và mật độ mô-men xoắn cần thiết. NdFeB cho mô-men xoắn trên thể tích lớn nhất, SmCo chịu nhiệt tốt hơn, ferrite là lựa chọn chi phí thấp cho tải nhẹ. Việc chọn được thực hiện trong bước xem xét mạch từ.

Cụm có được cân bằng không? Các cụm quay được cân bằng theo cấp tốc độ đã thỏa thuận với khách hàng. Khớp nối tốc độ cao được cân bằng như một cụm, không phải từng chi tiết riêng lẻ, vì rôto trong và ngoài tương tác với nhau.

Trang liên quan

• Chi tiết gia công CNC
• Trục và then hoa chính xác
• Sản xuất bánh răng tùy chỉnh