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     磁粉制動器-原理概況
    來源: 點擊數:17221次 更新時間:2022/11/13 20:52:52

    磁粉制動器結構及工作原理: 磁粉離合器是由主動轉子(輸入軸)、從動轉子(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動的整體,在主動轉子和從動轉子之間的環形空隙(工作腔)內填有高導磁性的合金磁粉。
    激磁線圈無電流通過時,工作腔中的磁粉呈松散狀態。在主動轉子所產生的離心力的作用下,磁粉被均勻地甩在主動轉子的內壁上,主、從動轉子之間無力的相互作用,磁粉離合器處于分離狀態,沒有轉矩的傳遞。
    激磁線圈有電流通過時,磁軛中產生工作磁通,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矩,磁粉離合器處于結合狀態。(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,并在離心力的作用下,被甩在主動轉子的內壁上,磁粉離合器又處于分離的狀態。
    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子加以固定,就形成了磁粉制動器。

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

    穩定的滑差轉矩
    當激磁電流保持不變時,其傳遞的轉矩不受主動件從動件之間的轉速差(滑差轉速)影響,如圖4所。也就是說,靜摩擦轉矩與動摩擦轉矩無差別,因此可以穩定地實現轉矩恒定。此特性應用于張力控制,用戶只要調激磁電流便能準確地控制轉矩,從而有效地控制卷料的張力。

    防止由于滑差所致的發熱現象
    通常連續滑動時摩擦部分免不了會發熱,甚至燒毀。但是本設備具備完備的散熱裝置,長時間運轉也不會過于發熱,而且使用壽命長。


    應用范圍:
    由于磁粉離合器/制動器具有以上特性,現已廣泛就用于造紙、印刷、塑料、橡膠、紡織、印染、電線電纜、冶金以及其他相關卷取加工行業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示意圖。

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

    設計參考
    首選,我們解釋一下兩個名詞:
    1.滑差轉速:磁粉離合器為輸入輸出軸之間的轉速差,磁粉制動器為輸入軸的轉速;
    2.滑差功率:磁粉離合器/制動器在傳遞轉矩時,因為有滑差轉速而產生的功率。

    磁粉離合器/制動器的選型一般以其所需的最大轉矩、轉速為依據來定。但同時也要保證其實際工作的滑差功率小于額定值,因為滑差功率會轉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-工作轉矩(unit:N•m)
    n-滑差轉速(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,額定轉矩為100N•m,許用轉速為1500r/min.

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

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

    注意事項:
    不得超載、冷卻到位
    磁粉離合器/制動器在工作時,其轉矩、轉速、滑并功率均不得超過額定值。冷卻方式(自然冷卻、強制氣冷卻、水冷卻)需根據實際工作時產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下,其使用壽命為4500-7500小時;但在有些狀態下其使用壽命可延長數倍,如:降低磁粉離合器/制動器的工作轉矩、相對滑差轉速和滑差功率到額定值的50%-70%。也就是說,在設計時,余量盡可能放大一些。

    關于轉矩
    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生磨合,轉矩會略為有所下降,可通過調整電流來加以補償。

    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,由彈性聯軸節連接,輸入用in put表示。
    磁粉離合器外殼旋轉式(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,同步電機帶動鏈輪與右法蘭連接的磁粉離合器的外殼轉動,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,輸出端由彈性聯軸節連接。
    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軸節連接,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,同步電機帶動鏈輪與右法蘭連接的磁粉離合器的外殼轉動,線圈靜止不動.


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