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)簡單。傳動轉(zhuǎn)矩大,響應快,無空轉(zhuǎn)力矩,散熱良好等優(yōu)點。摩擦片常在干式狀態(tài)下使用,磨損快,需及時需換摩擦襯。多片摩擦式電磁離合器由于摩擦片的厚度較薄,傳動相同轉(zhuǎn)矩時,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片、二次過片與磁通不過片;根據(jù)有無滑環(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。線圈未通電時,與主動摩擦盤相連的各件在滾動軸承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,使滑鍵進入合適位置的溝槽并用螺母5鎖緊。法蘭上的螺紋孔用來與其他傳動件相連接。這種離合器的外形尺寸和轉(zhuǎn)動慣量較大,不適宜用在快速接合的場合。
(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。當線圈通電時,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)的摩擦片位于勵磁線圈產(chǎn)生的磁力線回路內(nèi),因此需用導磁材料制成。由于受摩擦片的剩磁和渦流影響,其脫開時間較非導磁摩擦片長,常在濕式條件下工作,因而廣泛用于遠距離控制的傳動系統(tǒng)和隨動系統(tǒng)中。
摩擦片處在磁路外的電磁離合器,摩擦片既可用導磁材料制成,也可用摩擦性能較好的銅基粉末冶金等非導磁材料制成,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?稍跐袷交蚋墒焦r下工作。
為了提高導磁性能和減少剩磁影響,磁軛和銜鐵可用電工純鐵或08號或10號低碳鋼制成,滑環(huán)一般用淬火鋼或青銅制成。
如下圖所示為線圈靜止(無滑環(huán))多片摩擦式電磁離合器。磁軛1安置在滾動軸承上固定不動,內(nèi)、外導磁體2、4與軸套9組成轉(zhuǎn)動部分。線圈通電時產(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均滑動連接,實現(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間,但整個磁阻較大,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)動慣量小,適用于高速轉(zhuǎn)動的軸系,安裝維修方便,可靠性高,使用壽命長,適用于機床、建筑、紡織等行業(yè)。此外,由于線圈與摩擦片相距較遠,不直接接觸,因而散熱條件好,溫升較低。