磁粉制动器.doc

磁粉制动器使机械中的运动件停止或减速的机械零件。俗称刹车、闸。制动器主要由制动架、制动件和操纵装置等组成。有些制动器还装有制动件间隙的自动调整装置。为了减小制动力矩和结构尺寸，制动器通常装在设备的高速轴上，但对安全性要求较高的大型设备(如矿井提升机、电梯等)则应装在靠近设备工作部分的低速轴上。有些制动器已标准化和系列化，并由专业工厂制造以供选用。电磁制动器是现代工业中一种理想的自动化执行元件，在机械传动系统中主要起传递动力和控制运动等作用。具有结构紧凑，操作简单，响应灵敏，寿命长久，使用可靠，易于实现远距离控制等优点。它主要与系列电机配套。广泛应用于冶金、建筑、化工、食品、机床、舞台、电梯、轮船、包装等机械中，及在断电时（防险）制动等场合。使机械运转部件停止或减速所必须施加的阻力矩称为制动力矩。制动力矩是设计、选用制动器的依据，其大小由机械的型式和工作要求决定。制动器上所用摩擦材料（制动件）的性能直接影响制动过程，而影响其性能的主要因素为工作温度和温升速度。摩擦材料应具备高而稳定的摩擦系数和良好的耐磨性。摩擦材料分金属和非金属两类。前者常用的有铸铁、钢、青铜和粉末冶金摩擦材料等，后者有皮革、橡胶、木材和石棉等。利用电磁效应实现制动的制动器，分为电磁粉末制动器和电磁涡流制动器，电磁摩擦式制动器等多种形式. 电磁粉末制动器：激磁线圈通电时形成磁场，磁粉在磁场作用下磁化,形成磁粉链,并在固定的导磁体与转子间聚合，靠磁粉的结合力和摩擦力实现制动。激磁电流消失时磁粉处于自由松散状态，制动作用解除。这种制动器体积小，重量轻,激磁功率小,而且制动力矩与转动件转速无关，可通过调节电流来调节制动扭矩，但磁粉会引起零件磨损。它便于自动控制，适用于各种机器的驱动系统。电磁涡流制动器：激磁线圈通电时形成磁场。制动轴上的电枢旋转切割磁力线而产生涡流。电枢内的涡流与磁场相互作用形成制动力矩。电磁涡流制动器坚固耐用、维修方便、调速范围大；但低速时效率低、温升高，必须采取散热措施。这种制动器常用于有垂直载荷的机械中。电磁摩擦式制动器：激磁线圈通电产生磁场，通过磁轭吸合衔铁，衔铁通过联结件实现制动。另外还细分为 干式单片电磁制动器 干式多片电磁制动器 湿式多片电磁制动器等等。还有制动方式又可分为通电制动和断电制动。 电磁制动器是一种将主动侧扭力传达给被动侧的连接器,可以据需要自由的结合,切离或制动,因使用电磁力来作动,称之电磁离合器,制动器,具有响应速度快,结构简单等优点。电磁制动器功用：电磁制动器是使机器在很短时间内停止运转并闸住不动的装置；制动器也可在短期内用来减低或调整机器的运转速度。电磁制动器使用安装注意事项：1、请在完全没有水分、油分等的状态下使用电磁制动器，如果摩擦部位沾有水分或油分等物质，会使摩擦扭力大为降低，制动的灵敏度也会变差，为了在使用上避免这些情况，请加设罩盖。2、在尘埃很多的场所使用时，请将制动器全部放入箱中。60KGM以下的电磁制动器可以使用直立型，即使是更高的机种也可以使用。3、用来安装制动器的长轴尺寸请使用JIS0401 H6或JS6的规格。用于安装轴的键请使用JIS B1301-1959所规定的其中一种。4、考虑到热膨胀等因素，安装轴的推力请选择在0。2MM以下。5、安装时请在机械上将吸引间隙调整为规定值的正负20%以内。6、请使托架保持轻盈，不要使用制动器的轴承承受过重的压力。7、关于组装用的螺钉，请利用弹簧金属片、接著剂等进行防止松弛的处理。8、利用机械侧的框架维持引线的同时，还要利用端子板等进行确实的连接。电磁制动器的主要性能及应用范围：在性能方面主要突出：高速应答、耐久性大、组装维护容易、不需要进行磨耗调整、动作确实，可以进行扭力调整。主要应用于包装及打包机械：如包装机、捆包机、打包机械等；金属加工机械：如压延机、伸线机、冲床机、焊接机、铜墙铁壁线归还机、切断机、制管机械、卷线机等；机械工作：车床、铣床、自动CNC床、专用机等；搬运机械：起重机、进给机、输送机、卷上机、卷扬机等；纸用机械：制袋机、纸箱机、从断器、制书机、切断机、抄纸机等；印刷机械：轮转机、进给印刷机等；木工机械：锯木机、木工机、合板机械等；事务机械：电子复写机、计算机、传真机、铜板点算机、印表机等；测量机械：试验机、耐久试验装置、测量机等；食品加工机械：切肉机械、制饼机械、装瓶机械、制面机等；其他：减速机、电镀装置、理化学机械、制纸机械、树脂加工机械等。磁粉制动器工作原理磁粉制动器磁粉制动器是根据电磁原理和利用磁粉传递转矩的。其具有激磁电流和传递转矩基本成线性关系的特点。在同滑差无关的情况下能够传递一定的转矩，具有响应速度快、结构简单、无污染、无噪音、无冲击振动节约能源等优点。是一种多用途、性能优越的自动控制元件。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、压片机以及其他有关卷取加工行业中的放卷和收卷张力控制。磁粉制动器还经常被用于传动机械的测功加载和制动等。磁粉制动器和磁粉离合器经常配对使用。单轴磁粉制动器磁粉制动器用途：1、缓冲起动，停止用：利用连结时的圆滑特性及定转矩特性达到缓冲起动和停止。2、连续滑动、张力控制用3、转矩限制器用4、高速应答用5、动力吸收用6、定位停止用7、模拟负载用磁粉制动器具有以下几大特点：1、可以轻松进行大范围的控制。 2、可以达到连续滑动运转。3、可以得到安定的扭力。4、无鸣叫音。动作面的滞滑现象会发生于摩擦方式，但是在此不会出现，而且也不会发出连结音，所以运转相当安静。5、热容量很大。由于使用了耐热性优越的磁粉及运用了理想的冷却方法，即使是过于严酷的连续滑动运转，也可以安心使用。6、可以达到平顺的连续及驱动状态。由于静摩擦系数和动摩擦系数几乎一样，所以完全连结时不会产生震荡，可以因应负载加减速度。磁粉制动器使用注意事项：1、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。 2、请注意表面温度。连续运转所造成的表面最高温度为运转时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。 3、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。序号出现状况产生原因排除方法1正常工作状态下力矩不稳定1 、磁粉经异常高温，磁粉离合器引起了部分疤结 2 、部分工作表面啃伤1 、将原腔磁粉筛选再增加些新磁粉。达报告中规定重量 2 、修光工作表面2在额定激磁电流下滑差力矩降到 70% 以下1 、磁粉经长时间使用后，接近老化 2 、磁粉经异常高温，部分烧伤，失去功能更换新粉3在额定激磁电流下力矩不随电流增大而增大1 、磁粉制动器 水冷却磁粉制动器，水进入工作画，磁粉不能磁化 2 、磁粉失去功能1 、更换密封圈，将湿粉烘干 2 、更换新粉4在额定激磁电流下运行转子突然被卡死工作间隙中，大量疤结聚集引起了过盈砂擦工作面，更换新粉5调节稳流电源电位器无力矩输出1 、线圈断路 2 、稳流电源无电流输出1 、用换线圈 2 、更修稳定电源6水盖下方滴水孔漏水旋转水封磨损更换水封，注意不能堵塞滴水孔7张力电流表不显示输入电压不正常认真检查，使输入电压正常；铜绕组短路并烧坏重新绕制绕组；接头电锡焊脱落，无法与电路构成闭合回路重新焊接；8磁粉制动器温度超标、发烫 绕组内部发生短路或短路检查绕组，做相间保护；轴承润滑不良，被卡死清洗轴承并加注耐高温润滑油脂或更换轴承材料超重，联动轴辊超负荷运行减轻负荷并在运动机构中加注机油润滑固定螺丝压力不均，制动器偏位运行重新紧固是压力均匀；9运行过程中，有异常声响磁粉颗粒受潮发生粘连或混有异物取出磁粉晒干，用140目筛网过滤；磁粉盘内划痕或轴承运行不良检查盘内划痕，分析原因并加以排除；磁粉颗粒为40微米。磁粉离合器 英文名称：magnetic particle clutch;magnetic powder clutch定义1：以磁粉为工作介质，当主动转子旋转时，依靠激磁电流来传递调节转矩的电磁器件。定义2：主、从动部分间隙中充填磁粉，借助于磁粉间的结合力和磁粉与工作面之间的摩擦力传递动力或运动的离合器。 磁粉离合器的结构原理图。它主要由磁轭、激磁线圈、工作间隙(内部填充磁粉)、从动转子、主动转子、轴承、端盖等组成。磁粉离合器以磁粉为介质传递转矩，当电流通过激磁线圈时，产生垂直于工作间隙的磁通，使磁粉聚积而形成磁粉链，磁粉粒子之间产生由磁拉力和机械力联合作用而形成的抗剪力，以传递转矩。激磁电流消失时磁粉处于松散状态，主、从动转子分离。磁粉离合器能够在同步、滑差或制动状态下工作磁粉离合器应用于控制系统时，大多处于滑差状态。由于滑差的存在，使工作间隙内的磁粉急剧摩擦，产生大量的热，同时轴承和密封处的摩擦及激磁线圈也产生一定的热量。产生的热量使磁粉、线圈、轴承等的温度升高，这将大大降低其使用寿命，甚至损坏磁粉离合器。其中热量主要来源于工作间隙内磁粉的摩擦，而磁粉和轴承则是影响其使用寿命的关键因素2。目前在应用中缺少能正确反映其发热情况的合理参数，特别是无法确定在非稳定工况下的允许滑差功率，具体表现在:(1)缺少反映工作能力的温度参考点和参考值，目前使用一般都把表面温度80作为工作的极限温度，这显然是不合理的。在不同的冷却方式、工作状态下，即使表面温度相同，其内部温度却差别很大。(2)没有磁粉离合器在不同工况下的允许滑差功率的精确数值，而允许滑差功率是磁粉离合器在滑差工况下的主要工作能力指标。由于缺少这两方面的数据，给磁粉离合器的选择和使用带来很大的盲目性。实用中为防止损坏离合器，不得不选用规格偏大的离合器，这不仅增大了装置的体积和成本，而且使离合器的工作能力得不到充分利用和发挥3。影响允许滑差功率的主要因素是磁粉离合器的内部温度，也就是说磁粉、轴承等处的温度是否超过其极限温度。如果能够确定其内部温度变化情况，即可确定反映其发热情况的温度合理参考点和参考值，进而确定允许滑差功率。同时，对冷却系统、整体结构的设计都具有一定的指导意义。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 100%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。磁粉离合器发生卡死通常有以下几种情况：1.由于在运输过程中或放置时间过长导致在两组单元之间填有的磁粉散落一边，且在开机前未做激磁造成卡死。 2.由于产品制造精度低，转子的同心度不够，造成输出转矩不均或卡住。 3.在生产过程中封入磁粉过量造成。 4.使用劣质磁粉造成。 针对以上几种情况，建议： 1.正式运转前或装置移动后，必须作均匀运转才能正式操作。这样才能产生平滑的转矩，均匀运转方式如下： 在无激磁状态下，驱动侧尽可能高速（1800rpm以下）回转约1分钟后，设定激磁电流在额定的1/4-1/5，一方面回转驱动侧，一方面5秒间开，10秒间关，间竭激磁约20次。 2.在选择购买磁粉离合器/磁粉制动器时，最好选择质量有保证的产品。 空心轴磁粉离合器。 。磁粉离合器还用于缓冲起动、过载保护、调速等。 （1）高精度的转矩控制 转矩的控制范围非常广，而且控制精度高，传达转矩和激磁电流成正确的比例，可实现高精度的控制。 （2）优越的耐久性、寿命长 采用耐热、耐磨耗、耐氧化 、耐蚀性超强的超合金磁粉，寿命长。 （3）稳定性超群的定转矩特性 磁粉的磁气特性佳，而且粉粒相互之间的结合力安定，滑动转矩非常稳定，与相对回转数没有关系能持久保持恒定的转矩。 （4）连续滑动运转使用 散热效果优良而且采用热变形均一的冷却构造，加上磁粉的高耐热性，容许连结与制动功率及滑动功率大，能够圆滑的滑动运转，不会引起震动。 （5）连结圆滑，无冲击 连结时的冲击极小，能够无冲击的圆滑启动、停止。而且阻力转矩极小，不会引起无用的发热量。 （6）适合高频运转 应答敏捷快速及特别的散热构造，适合高频度运转使用。 （7）轻量、免保养、寿命长 型式简洁轻量化，使用耐高温之线圈及特殊油脂轴承，并针对易生磨耗的电枢施以耐磨特殊处理，延长使用寿命。 特点1、磁粉离合器和制动器是一种性能优越的自动控制元件。 2、具有高线性，高精度转矩控制。 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，精确度高，加工精细，线性度好，性能优越 。 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，