台湾KAIDEPC双轴磁粉离合器磁粉张力控制器质量可靠全国包邮

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无锡市德利森精密机电有限公司

原理

●激磁电流与转矩成线性关系

磁粉离合器、磁粉制动器是根据电磁原理并利用磁粉来传达转矩的，其传达之转矩与激磁电流基本成线性关系。因此，只要改变激磁电流之大小，便可轻易地控制转矩之大小。正常情况下，在5%至 的额定转矩范围内，激磁电流与其传达之转矩成正比例线性关系。

●稳定的滑差转矩

当激磁电流保持不变时，其传达之转矩不受传动件与从动件之间差速(滑差转速)之影响，即静力矩与动力矩无差别。因此可以稳定地传达恒定之转矩。此特性若运用于张力控制，则用户只需调节激磁电流之大小，便能准确控制并传达所需转矩，从而简便、有效地达到控制卷料张力的目的

●磁粉离合器应用范围

由于轴型磁粉离合器、制动器具有以上特点，现已被广泛应用于造纸、印刷、 塑料、橡胶、纺织、印染、电线电缆、冶金以及其他有关卷取加工行业中的放卷和收卷张力控制。另外磁粉离合器还可用于缓冲起动、过载保护、调速等。磁粉制动器还经常被用于传动机械的测功加载和制动等。

●双轴磁粉离合器的选型一般以所需传达大转矩为依据来选定，并同时注意实际滑差功率小于磁粉离合器的允许滑差功率。

计算公式如下:

实际滑差功率P=2×3.14×M×n/60=F·V(单位:W)

式中:M ----- 实际工作转矩(N·m) F ----- 张力(N)

n ----- 滑差转速(r/min) V ----- 线速度(m/s)

●在无变速机构的情况下，卷绕材料所需的大张力与大卷绕半径的乘积应小于磁粉制动器的额定转矩。此外，磁粉离合器的选择还与其位置有关系:在滑差功率匹配的前提下，把磁粉离合器放在高速级，则可以选择较小规格的离合器，其体积、成本也相应下降。当小规格磁粉离合器不能匹配，而需较大磁粉离合器时，应将其置于传动机构的中部或后部，以增大工作转矩降低滑差转速。

●磁粉离合器在散热条件一定时其滑差功率是一定值，因此其实际工作转矩与转速可以相互补偿，即滑差转速提高时，则许用转矩将相应下降，但高转速不得其许可转速。

例:MG-YSC-10磁粉离合器，其额定转矩M=100N.m,滑差功率P=7KW

则额定转速n=9550*P/M=9550*7/100=668.5r/min

若实际滑差转速n=1500r/min(式中9550为常数系数)

则许用转距应为M=9550*P/n=9550*7/1500=44.6N. m

(式中:9550为常数系数)

特点

1、磁粉离合器和制动器是一种性能的自动控制元件。

2、具有高线性，转矩控制。

3、采用耐高温线圈超合金磁粉，使用寿命长，连接圆滑，无冲击磁粉离合

4、CNC精密制造，度高，加工精细，线性度好，性能 。

5、磁粉纯度高，不加黑色碳粉，性能稳定，寿命长。

6、铝合金构造，具有优良的散热性能，良好的退磁性，响应速度快。

7、运行平稳、在启动、运行、制动状态下，无振动、无冲击、无噪声。

8、 转矩与激磁电流在规定的转矩范围内成正比，可以作为线性调节元件。

9、输出转矩恒定，因为转矩的大小仅仅取决于激磁电流的大小，而与滑差速度无关。

10、合离频繁，响应速度快，频率高，每分钟可达到40-60次，可广泛应用于快速工作状态和高频率场合。 11、功率放大倍数高，可用很小的激磁电流控制很大的传递功率，易于实现自动控制。

12、 运转平稳，在启动、运行、制动状态下、无振动、无冲击、无噪声。

13、过载保护，在转矩超载情况下，自动滑差运行起到过载保护作用。

14、 体积小，自重轻。安装方便，使用寿命长。

工作原理:

1、线圈静止型磁粉离合器和磁粉制动器是控制输入电流，达到改变输出转钜的自动化器件。

2、当线圈不通电时，输入轴旋转，磁粉在离心力的作用下，压附于夹环内壁，输出轴与输入轴没有接触，此时，为空转状态。

3、当线圈通电时，磁粉在磁力线作用下产生磁链，从而使输出轴与输入轴成为一刚体而旋转，并在超载时产生滑差，此时为工作状态。从而达到传递扭矩的目的。

磁性电介质在电磁场的影响下发生物理性质的变化，而使磁粉离合器的主从动部分联结在一起。其工作情况如下:

当电磁失线圈通电后，磁通经磁性电介质(磁粉)形成虚线闭合回路。流动状态的磁性介质在磁场中开始凝固起来。当磁场强度很大时，磁粉几乎变成一个固体，同时在电磁铁和从动盘之间磁粉粒子形成磁链，把主动盘和电磁铁联系在一起。若通过电磁铁线圈中的电流愈大，那么磁链的数目就愈多，而且磁链也愈强。当磁链多且强时，则磁粉离合器传递扭矩的能力就愈大。当通过电磁铁线圈的电流到某一定值时，磁性电介质足以使用磁粉离合器的主动部分和从动剖分紧密联在一起，磁粉离合器将停止打滑，离合器完全接合。当磁场消失时，磁性电介质重新又成为流动休，离合器主从动部分之间的联系消失，离合器重新分离。

磁粉离合器的优点有:

1、在离合器接合过程中，容易做到扭矩的增长很平滑，因此离合器有很好的接合平顺性能。

2、能较长时间地滑磨工作。

3、在使用过程中无须进行调整。[1]

用途

1、缓冲起动，停止用:利用连结时的圆滑特性及定转矩特性之缓冲效果，即加速度稳定及不发生冲击的尖峰转矩。

2、连续滑动、张力控制用

3、转矩限制器用

4、高速应答用[3]

5、动力吸收用

6、定位停止用

7、模拟负载用

8、可以用于转矩传递过程中的离合作用和转矩制动作用。

9、 适用于恒张力控制系统，比如:印刷机、分切机、复合机、涂布机、造纸机、拉丝机和电缆绕线机，以及金属板材、带材、胶片等加工设备和纺织机械等。

10、 可以替代普通离合器，用于机床的快速离合，数控 装置、计算机、宽行打印机和各种精密机械。

11、作为过载器，可以适用于矿山提升机械，起重机械及水泥、钢铁等机械设备中，可使原动机空载启动，逐渐加载，提高设备负荷能力。

12、 无级调速，配上传感器及控制线路便可实现无级调速 ，特别对高转速时速度的微调和中小功率的调速系统。

13、过载保护之中，当工作系统发生意外，转矩超载时，离合器自动打滑，从而保护机械设备和原动力。

应用

印刷机械、纸工机械、制袋机械、造纸机械、电线电缆机械、卷线机械、线材机械、捆包包袋机械、纺织机械、织维机械、木工机械、试验设备、模拟负荷用、各种机械的精密性张力控制用、一般工业用装置、其他一般产业机械。

结构

带滑环圆柱形单间隙结构的磁粉离合器，具有较大惯性的转子5用键与从动轴1联接，转子外缘的环槽中安装着线圈7并用隔磁环6封闭，壳体4和端盖2、10联接组成的主动件，可在滚动轴承上转动。磁粉填充在壳体和转子之间的间隙中。为防止磁粉漏出，在转子两端面固定着很薄的挡环9，同时还用橡胶油封3挡住漏出的磁粉防止进入滚动轴承。

导磁体

对构成磁路的各种磁体，一般都应选用导磁率高，矫顽力低和单位损耗小的软磁材料制成，常用材料有电工纯铁[含碳量(质量分数)0.02%--0.025%]，对中小尺寸的低速离合器可用10钢，而对传递转矩大的离合器，则用15或20钢，这些材料均须经适当的热处理以得到良好的磁性能。为了减少导磁体的涡流影响，缩小转矩时间常数，可采用电阻率较高的材料，如硅钢、铁铝系合金等。对于不太重要的离合器，也可以比较经济的铸铁系做导磁体。

磁粉

磁粉是作为传递转矩的介质，是磁粉离合器中重要的材料，对其要求有:

1具有高的导磁率和低的矫顽力，以达到传递转矩力大 电流断开后的剩余转矩小

2耐热性好，在高温(300--500℃)下无明显氧化，不烧结，不成团，耐腐蚀，能保持长时间内离合器的性能稳定。

3流动性好，离合器在线圈断电后迅速脱开。

对于在有转速差下工作的离合器，应选用耐高温和耐摩擦性能较好的磁粉。对于在自动调节系统工作的离合器，应考虑工作稳定性能高的磁粉

用途广泛

1铁钴镍基合金磁粉。这是一种具有较高稳定性的高温软磁粉，可不经热处理，混入适量的润滑剂即可使用。

2不锈钢磁粉。这是一种耐腐蚀，抗氧化的高导磁粉，并有较好的磁性能、耐热性和耐磨性。

3Fe(CO)5。其磁性能较好，但不耐热，高温易氧化并烧结成团，流动 性差，使用寿命低，只能用于温度不高的场合。

4铁铝铬系和铁硅铬系磁粉。其磁性能、耐热性和耐磨性也都比较好。

此外，铁氧体磁粉的耐热性高，但磁性能差，可用于某些特殊场合。

ZA型空心轴支撑、外壳旋转磁粉离合器和日本三菱电机ZA-A型磁粉离合器、ZA-AN1型磁粉离合器在联接尺寸上完全一致，可以替代日本原装产品，降低设备制造、维护成本。本产品主要扭矩选型有6N·M、12N·M、25N·M、50N·M、100N·M、200N·M。[3]

ZKG型微型磁粉制动器在原理上和ZKG磁粉离合器一致，是日本三菱电机以法国雅亦惹尔(Jaeger)公司的技术为基础而发展起来的产品，它的特长是保持一定大小的额定转矩，而体积又非常小。本公司ZKG型号磁粉制动器标准参照日本三菱电机ZKG-YN磁粉制动器，安装尺寸和日本原装产品一致，在性能使用上可以替代日本原装产品，降低设备维护与制造成本。ZKG微型磁粉制动器具体有以下规型号:ZKG0.5YN、ZKG1YN、ZKG2YN、ZKG5YN。[3]

离合器

扭矩平稳可控，具备可重复性且不依赖转速，这使Global系列离合器适用于多数动力传输和张力应用场 合。抛光密封表面，高温材料和坚固的结构了使用寿命长。该款离合器结构紧凑，采用了安装方便的 外壳。 离合器由两个旋转组件组成。内部组件是转子，外部组件是外壳组件。转子是扭矩输出部分，安装在机器 的转轴上。外壳组件是扭矩输入部分，由齿轮，滑轮，或连接到安装槽口的链轮驱动。线圈组设计使该款 离合器结构更紧凑，无需辅助风机就能进行高散热。无需接头，安装底座或其他附件，Global系列离合器 就可以轻松地集成到您的机器里面。 采用M(公制)系列零件，如公制的孔，键槽，紧定螺钉和安装硬件。公制尺寸符合国际设计要求。这是 一款面对市场的离合器产品线。[3]

主要功能: ? 表面抛光密封，结构坚固，使用寿命长 易于安装/组装 紧凑光滑 高散热

选用

1、工作转矩范围 磁粉离合器工作时的大转矩与线圈升温、磁饱和特性、粉末寿命和机械强度有关，可取理论转矩的130%，转矩下限由空转转矩和转矩稳定性决定，定位理论转矩的50%以上。[3]

2、结构型式

带滑环的线圈转动型磁粉离合器，散热条件好，但运行中易发生故障，可靠性差。此外，这种结构但工作时需经常反转运行，对轴承寿命不理，不适宜用于高速传动系统。无滑环的线圈固定型磁粉离合器，工作可靠，空转转矩小，通电后转矩上升速度快，但激磁功率，体积和重量都稍有增加 。

3、工作面形状 圆柱形转子结构尺寸大，磁粉分不均匀，性能稳定，适宜用于大型机械中;圆筒形转子转动惯量和尺寸较小，适宜用于要求灵敏度高的机械传动;圆盘形转子转动惯量小，动作迅速，可用于高频率结合的场合。

案例

磁粉离合器用途十分广泛，大致有如下几种类型:

启动、制动控制 这种应用包括普通的启动(离合器)和制动(制动器)，由于电动机为空载启动，而启动负载时，可以充分利用电动机的大转矩。所以即使负载的GD2 或启动阻力很大，也能很容易地将其启动起来，并且启动过程平稳，不会引起明显地冲击。另外，由于电动机完全空载启动，所以对改善电动机的工作条件，延长其使用寿命有很大好处。此外，根据转矩特性，只须调节激磁电流，即可达到控制启、制动时间，或改变启、制动过程曲线的目的。
各类型磁粉离合器
各类型磁粉离合器

实际应用包括大型传输设备、行走起重机械、大型鼓风机、轴流风机、空气压缩机、水泥窑、造纸机、旋转冲击机械、碾压、轧制机械、拉拔丝机、大型纺织、印染、印刷机械，以及各种工业机械的寸动与操作。[3]

日常保养

1.为机械设备经常处于良好的技术状态，随时可以投入运行，减少故障停机日，提高机械完好率、利用率，减少机械磨损，延长机械使用寿命，降低机械运行和维修成本确保安全生产，强化对机械设备的维护保养工作

2.机械保养贯彻"养修并重，预防为主"的原则，做到定期保养、强制进行，正确处理使用、保养和修理的关系，不允许只用不养，只修不养

3.各班组按机械保养规程、保养类别做好各类机械的保养工作，不得无故拖延，特殊情况需经分管专工批准后方可延期保养，但一般不得超过规定保养间隔期的一半

4.保养机械要质量，按规定项目和要求逐项进行，不得漏保或不保。保养项目、保养质量和保养中发现的问题应作好记录，报本部门专工

5.保养人员和保养部门应做到"三检一交(自检、互检、专职检查和一次交接合格)"，不断总结保养经验，提高保养质量

6.资产管理部定期监督、检查各单位机械保养情况，定期或不定期抽查保养质量，并进行奖优罚劣。[3]

相关问题

关于引起磁粉制动器离合器卡死的有可能的原因，有轴承损坏、磁粉泄漏、精度不够及同心度不足，各个固定螺栓松脱、使用劣质磁粉或者封入量过少、磁粉制动器离合器安装不正确等原因。

一、轴承，装置于磁粉制动器离合器的输出/入两端，润滑不足将会导致轴承损坏，或者经长时间工作、破裂等质量问题导致卡死;

二、磁粉，磁粉制动器离合器传递转矩就是靠磁粉，磁粉泄漏后会慢慢地流动到输入/出两端的轴承处，由于磁粉是一种微小颗粒状的物质，因此会很容易渗入轴承内部，并将轴承卡死;

三、同心度不足，由于制造的工艺、技术、精度等缺陷，造成输出转矩不均或者卡死;

四、磁粉封量不足、使用劣质磁粉、各固定螺栓松脱、安装不正确等等这些原因都有可能会将磁粉制动器离合器卡死[2] 。

注意事项

1、请以正规的安装方法(将高速旋转侧当作输入侧)来使用磁粉离合器。如果机械的结构非得要输出入轴反安装的话，请务必以1000R/MIN以下来使用。输入轴与输出轴反过来安装的话会使机器长时间空转，磁粉受到搅拌，会大大缩短磁粉离合器的使用寿命。

2、请注意湿气。磁粉受潮的话，性能会变得不稳定，所以要特别小心，不要让油或水分侵入内部。特别是安装于齿轮箱时，油分会透过轴部侵入内部，所以要用薄膜完全封住。[3]

3、请注意表面温度。连续运转所造成的表面高温度为运转时90度以下，超过该数值时，耐久性会大为降低。请务必以上述界限温度为标准，使用时务必保持在所容许的滑动工作率之内。

磁粉离合器是由传动单元(输入轴)和从动单元(输出轴)合并而成。填有粒状的磁粉(体积大约40微米)。磁粉制动器的原理与磁粉离合器类似，只是把传动单元变成了固定单元。

安装时注意事项

a. 要十分注意避免安装中所产生的安装偏差

(1)上紧压盖应在联轴器找正后进行，螺栓应均匀上支，防止压盖端面偏斜，用塞尺检查各点，其误差不大于0.05毫米。

(2)检查压盖与轴或轴套外径的配合间隙(即同心度)，四周要均匀，用塞尺检查各点允差不大于0.01毫米。

b. 弹簧压缩量要按规定进行，不允许有过大或过小现象，要求误差2.00毫米。过大会增加端面比压，另速端面磨损。过小会造成比压不足而不能起到密封作用。

c. 动环安装后髯能在轴上灵活移动，将动环压向弹簧后应能自动弹回来。

2.拆卸时注意事项

a. 在拆卸机械密封时要仔细，严禁动用手锤和扁铲，以免损坏密封元件。可做一对钢丝勾子，在对自负盈亏方向伸入传动座缺口处，将密封装置拉出。如果结垢拆卸不下时，应清洗干净后再进行拆卸。

b. 如果在泵两端都用机械密封时，在装配，拆卸过程中互相照顾，防止顾此失彼。

c. 对运行过的机械密封，凡有压盖松动使密封发生移动的情况，则动静环零件更换，不应重新上紧继续使用。因为在之样楹动后，摩擦副原来运转轨迹会发生变动，接触面的密封性就很容易遭到破坏。[4]

检查维修

检查和分析

(1)了解故障发生的经过情况,了解故障前的工作情况及故障后的症状。

(2)认真分析故障产生的原因或范围，找到故障的原因或分析故障的范围。

(3)进行外表检查，主要检查熔断器、继电器、接触器和行程开关等的固定螺钉和接线螺钉是否松动?有无断线的地方?有没有钱圈烧坏或触点熔焊等现象?电器的活动机构是否灵活?等等。对明显的故障及时排除。

(4)断电检查，主要是查找隐含的故障。一般用万用表的电阻档检查故障区域的元件及电路是否有开路、短路或接地现象。有时还可借助摇表及其他装置进行检查。断电检查如找不到故障原因，则可以进行通电检查。

(5)通电检查，主要是查找不易发现的故障。通电检查应在不带负载下进行，以免发生事故[3]

检测方法

机床电气故障常采用的检测方法主要有电压法、电阻法、短路法、开路法和电流法等等。

(1)电压法

利用仪表测量线路上某点的电压值来判断确定机床电气故障点的范围或元器件故障的方法叫电压法或电压测量法。

(2)电阻法

利用仪表测量线路上某点或某个元器件的通断来确定故障点的方法叫电阻法。

(3)短路法

将所怀疑发生故障的某级电路或元器件暂时短接，观察故障状态有无变化来断定故障部位的方法。短路法用于检查多级电路时，短路某素服，故障消失或明显减小，说明故障在短路点之前，故障无变化则在短路点之后。如某级输出端电位不正常，将该级的输入端短路，如此时输出端电位正常，则该级电路正常。短路法也常用来检查元器件是否正常，如用镊子将晶体三级管基极和发射极短路，观察集电极电压变化情况，判断管子有无放大作用。在TTL数字集成电路中，用短路法判断门电路、触发器是否能够正常工作。将可控硅控制极和阴极短路判断可控硅是否失效等。另外也可将某些仪表(如电子电位差计)输入端短路，看仪表指示变化来判断仪表是否受到干扰。[3]

(4)开路法

在检修机床电路中，有时为了检测特殊需要，将电路断开进行检查，这种方法叫做开路法。

(5)电流法

用测量通过某线路上的电流是否正常的方法来确定故障点的方法叫电流法。[3]

折叠检修步骤

机床电气故障检修一般可分为以下几个步骤:

(1)准备工作

准备工作包括准备的工具、仪表、机床电路图和其他资料等

(2)读图

对于要检修的机床，读懂电路原理图。

(3)通过"一问、二看、三摸、四听、五操作"，弄清楚故障现象和故障[3] 发生前后的情况。

一问:向机床操作者询问了解故障发生的前后情况;故障是突然发生的还是经常发生的?有什么异常现象出现?有什么失常现象?等等。这样准确掌握初始的手资料，有利于判断故障发生的部位，迅速找出故障点。

二看:认真观察机床电器或线路的表面情况。

三听:启动机床，听电动机、控制变压器、接触器、继电器等是否有异常声和闭合声。

四摸:当机床运行一段时间后，切断电源，用手模有关电器的外壳或电磁线圈，检查是否有不止常的发热现象等。

五操作:从启机开始，对机床的所有功能进行一一操作演示，在一步一步的操作中仔细观察操作过程，从中查找发现机床的电气故障，以利于迅速准确无误地确定机床的电气故障范围。

(4)根据故障现象结合电路图分析故障大致范围

由以上"问、看、听、摸、操作"等过程基本弄清楚故障的现象后，这时即可结合电路图分析故障的大致范围，然后采用相应的检测方法，找出故障点。

(5)更换元器件

故障点找出后，需要更换元器件。

故障类型

以车床为例，典型机床常见故障的类型有:

(1)漏电自动开关合不上;[3] (2)三台电动机均不能起动;

(3)主轴电动机不能起动;

(4)按下主轴电动机起动按钮SBl，电动机发出嗡嗡声，不能起动;

(5)主轴电动机起动后，松开起动按钮，电动机停止;

(6)按下停止按钮，主轴电动机M1不停止;

(7)冷却泵电动机M2不能起动;

(8)快移电动机不能起动;

(9)照明灯不亮;

(10)指示灯不亮。等等。

准备工作

1)技术资料准备

技术资料是调试与维修工作的指南，它在调试与维修工作中起着至关重要的作用，借助于技术资料可以大大提高调试与维修工作的效率。常用的技术资料有:

①设备的控制要求汇总表;

②设备电气与PLC控制原理图;

③设备电气与PLC接线图;

④设备电气元件与PLC布置图;

⑤PLC使用手册、编程手册

⑥设备PLC程序清单(初稿);

⑦PLC特殊功能模块、控制装置(如变频器、驱动器等)的使用说明书等。

但是，设备到达生产现场(用户)后，PLC控制系统的调试工作有可能不是由设计者本人承担，因此，调试人员需要有对设备、生产现场的控制要求、系统设计思想的了解与熟悉过程，为此，现场调试人员应在以上资料的基础上增加以下资料:

①设备的操作手册(包括设备的控制要求与动作过程);

②设备主要部件的结构原理示意图;

③设备液压、气动、润滑系统图;

④设备终的PLC程序清单等。

(2)调试与维修工具准备[3] 合格的调试、维修工具是进行PLC系统调试与维修的基本条件.PLC控制系统常用的调试与维修工具主要有以下几种:

1)数字万用表;

2)PLC编程器;

3)示波器[3]

机床电气故障检修一般可分为以下几个步骤:

(1)准备工作

准备工作包括准备的工具、仪表、机床电路图和其他资料等

(2)读图

对于要检修的机床，读懂电路原理图。

(3)通过"一问、二看、三摸、四听、五操作"，弄清楚故障现象和故障发生前后的情况。