магнитная цилиндрическая муфта

Формула изобретения

Магнитная цилиндрическая муфта, содержащая объемлющую и заключенную в герметизирующий стакан объемлемую полумуфты, каждая из которых имеет магнитопровод и равномерно расположенные по окружности с чередованием полюсов радиальные постоянные магниты, отличающаяся тем, что, по крайней мере, на одной из полумуфт между радиальными магнитами установлены тангенциальные постоянные магниты.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к цилиндрическим магнитным муфтам с постоянными магнитами.

Такого рода муфты довольно широко применяются в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности. Отсутствие механического контакта между полумуфтами позволяет использовать такие муфты в агрегатах, где двигатель и ведомый узел разделены помещенным в зазоре между полумуфтами герметизирующим стаканом. Такие конструкции наиболее перспективны в насосах для перекачивания агрессивных и взрывоопасных жидкостей, а также в глубинных насосах, где необходимо обеспечить герметичность привода.

Наиболее близким аналогом предложенного устройства является магнитная цилиндрическая муфта по патенту RU 2091624, MКИ /7/ F 16 D 27/01, 1992 г. Муфта содержит объемлющую и заключенную в герметизирующий стакан объемлемую полумуфты, каждая из которых имеет магнитопровод и равномерно расположенные по окружности с чередованием полюсов радиальные постоянные магниты.

В данной конструкции между смежными радиальными магнитами имеется значительный зазор. Кроме того, значительная часть объема постоянных магнитов на каждой полумуфте создает магнитное поле, силовые линии которого замкнуты на соседние магниты той же полумуфты. Эти факторы приводят к существенному уменьшению момента, передаваемого муфтой. Чтобы увеличить передаваемый момент, приходится уменьшать зазор между полумуфтами и толщину герметизирующего стакана, увеличивать габариты муфты. Однако эти меры крайне нежелательны в условиях жестких габаритных и других ограничений, характерных, например, для глубинных насосов.

Настоящее изобретение позволяет устранить указанные недостатки.

Это достигается тем, что в магнитной цилиндрической муфте, содержащей объемлющую и заключенную в герметизирующий стакан объемлемую полумуфты, каждая из которых имеет магнитопровод и равномерно расположенные по окружности с чередованием полюсов радиальные постоянные магниты, по крайней мере, на одной из полумуфт между радиальными магнитами установлены тангенциальные постоянные магниты.

На фиг. 1 представлена схема муфты, являющейся предметом данного изобретения, в блоке с насосом и электродвигателем,

на фиг. 2 - поперечное сечение муфты.

Магнитная цилиндрическая муфта содержит объемлющую, в данном случае ведущую полумуфту 1, соединенную с валом двигателя 2. Полумуфта 1 имеет стальной магнитопровод 3, в котором установлены радиальные постоянные магниты 4, полюса которых направлены по радиусу муфты и чередуются в окружном направлении. Между магнитами 4 размещены тангенциальные постоянные магниты 5, полюса которых расположены по окружности полумуфты 1, как это показано на фиг. 2. Внутри полумуфты 1 установлены закрепленный на корпусе муфты герметизирующий стакан 6, выполненный из немагнитного материала, и объемлемая, в данном случае ведомая полумуфта 7, связанная валом с приводным агрегатом, например ротором насоса 8. Полумуфта 7 имеет магнитопровод 9 и радиальные постоянные магниты 10. Полюса магнитов 10 также чередуются по окружности. В поперечном сечении магниты 5 могут иметь прямоугольную или трапецеидальную форму, как показано на фиг. 2 и виде I фиг. 2. В последнем случае трапецеидальные воздушные зазоры между постоянными магнитами 4, 5 одной полумуфты могут быть сведены к нулю.

Создаваемое постоянными магнитами 4, 5, 10 силовое магнитное поле определяет величину максимального момента, передаваемого муфтой. В отличие от прототипа в данной конструкции за счет использования тангенциальных постоянных магнитов 5 увеличена длина отрезков силовых линий, проходящих по телу постоянных магнитов, не замыкаясь в пределах одной из полумуфт. Лишь минимально необходимая часть длины силовых линий приходится на полезные воздушные зазоры между полумуфтами. Все это приводит к существенному увеличению магнитодвижущей силы и росту силового момента муфты примерно на 20-30% по сравнению с прототипом при прочих равных условиях. Это преимущество крайне важно при жестких габаритных ограничениях, какие имеют место в глубинных насосах, размещаемых в трубах. Кроме того, данное изобретение позволяет при заданной величине максимального момента муфт использовать большую толщину немагнитного зазора между вращающимися полумуфтами и неподвижным стаканом, что существенно повышает надежность насоса и упрощает сборку насосного блока в целом.