Магнитная муфта — это компонент, который передает крутящий момент с одного вала на другой с помощью магнитного поля , а не физического механического соединения. Они также известны как магнитные приводные муфты, магнитные муфты вала или магнитные дисковые муфты.
Магнитные муфты позволяют физически разделить входной и выходной валы, исключая использование уплотнений вала, которые со временем изнашиваются и выходят из строя из-за скольжения двух поверхностей друг по другу. Магнитные муфты также используются для простоты обслуживания в системах, требующих точного выравнивания, поскольку они допускают большую погрешность вне оси между двигателем и ведомым валом, чем физические муфты.
Магнитные муфты чаще всего используются в жидкостных насосах, винтовых системах, шахтных двигателях, двигателях ленточных конвейеров и печных подъемниках.
Некоторые подводные аппараты и дистанционно управляемые подводные аппараты используют магнитные муфты для передачи крутящего момента от электродвигателя к винту. Магнитная передача также изучается для использования в ветровых турбинах коммунального масштаба как средство повышения надежности. [1] Магнитная муфта имеет несколько преимуществ по сравнению с традиционным сальником . [2] [3]
В некоторых аквариумах используются насосы с магнитным приводом , которые имеют магнитную связь между двигателем на сухой стороне стенки аквариума и пропеллером или рабочим колесом в воде на другой стороне стенки. [4] Эта связь представляет собой два намагниченных диска лицом к лицу: ведущий магнит на сухой стороне и ведомый магнит на подводной стороне. Крутящий момент передается посредством сдвигающих сил между притягивающими магнитными дисками, [5] но это притяжение также может создавать осевую нагрузку, поскольку диски притягиваются друг к другу. Существуют две основные конструкции магнитного рисунка на каждом диске. Одна конструкция минимизирует осевую нагрузку, уравновешивая магнитно-притягивающую секцию магнитно-отталкивающей секцией вблизи оси. [6] [5] Другая конструкция максимизирует крутящий момент и противостоит последующей осевой нагрузке с помощью механического упорного подшипника .
Магнитная мешалка — еще один пример магнитной связи.
Магнитные муфты часто являются синхронными, то есть скорость выходного вала равна скорости входного вала (соотношение 1:1). [ по чьему мнению? ]
Первые несколько шестерен в зубчатой передаче наручных часов Omega Megasonic не имеют зубцов; вместо этого магнитные северный и южный полюса на соседних шестернях действуют как зубцы и впадины прямозубых шестерен , позволяя каждой шестерне приводить в движение следующую шестерню в цепи. [7] Такие магнитные шестерни, как и прямозубые шестерни, всегда имеют передаточные числа, состоящие из небольших целых чисел.
Более сложные магнитные передачи используют полюсные наконечники для модуляции магнитного поля. Они могут быть спроектированы так, чтобы иметь передаточное отношение от 1,01:1 до 1000:1. [8]
Магнитные муфты обладают некоторыми примечательными свойствами: [9]
Поскольку нет контакта между активной частью и ведомой частью магнитной муфты, и нет проблемы жесткого соединения. Внезапные изменения и вибрации не передаются напрямую через муфту. Таким образом, можно избежать передачи вибрации, что приводит к более плавной механической работе.
Магнитные муфты обеспечивают защиту от перегрузки во время работы. Если нагрузка на ведомый компонент становится слишком большой, две части могут выйти из синхронизации и прекратить передачу крутящего момента. Это позволяет избежать повреждения системы, защищая как двигатель от чрезмерных нагрузок, так и ведомый компонент от деформации.
Устройство передачи с магнитной муфтой имеет относительно простую конструкцию, между ведущей и ведомой частями имеется зазор, что упрощает установку, разборку, устранение неисправностей и обслуживание.
Магнитные муфты могут передавать мощность посредством линейного движения, вращательного движения или винтового составного движения (комбинация линейного движения и вращательного движения). Сочетание этих методов передачи и различной механической геометрии может реализовать широкий спектр упорядоченного движения в трехмерном пространстве.
Поскольку магнитные муфты не проникают в поверхность, по которой они работают, насосы, использующие этот тип муфты, могут полностью избежать утечек. Это особенно важно, если перекачиваемая жидкость или газ являются едкими, токсичными, легковоспламеняющимися, взрывоопасными, кислотными, щелочными или иным образом вредными. Это делает технологию передачи с помощью магнитной муфты особенно применимой в производстве нефти, химикатов и фармацевтических препаратов, а также в отраслях, связанных с эксплуатацией нефтяных скважин на шельфе, выплавкой цветных металлов, мокрой переработкой минералов и пищевой промышленностью.