電磁離合器是實現設備自動化控制的主要執行元件之一,可在原動機不中斷旋轉的情況下,控制傳動系統。如機床主軸的自動起動、停止(制動)、反向、變速、定位和進給系統中的切換等。加之電磁離合器體積小,結構緊湊,動作靈敏,消耗功率小及操作方便等,在現代技術中被廣泛應用。
1 存在的問題
(1)剩磁問題嚴重影響離合器的動力特性,在力矩時間曲線上出現無響應區間。盡管人們為消除電磁離合器的剩磁做了不少努力,但仍然不能被滿意解決。
(2)電磁離合器屬于磁性物件,使用過程中有關部件會被不同程度的磁化,影響傳動系統壽命和精度。
(3)在使用中電磁離合器的發熱不可避免,如果離合器在傳動系統中的位置不當或散熱不良,則會影響傳動系統的精度。
2 摩擦片式電磁離合器的工作特性
2.1 轉矩特性
摩擦轉矩有靜摩擦轉矩和動摩擦轉矩,是選擇離合器的基本參數。靜轉矩是離合器處于勵磁狀態,內外摩擦片間有相對滑動,自主動側傳遞到從動側的轉矩。選擇時應使機器運轉的最大負載轉矩乘以安全系數小于公稱轉矩,聯接時負載轉矩加上加速轉矩乘以安全系數小于公稱轉矩。濕式的靜摩擦轉矩約為動摩擦轉矩的2倍,而干式的大致相同。離合器處于非勵磁狀態,主動側旋轉,自主動側傳遞到從動側的轉矩為空轉矩。干式的空轉矩一般很小,可忽略不計。濕式由于存在潤滑油,其粘度是引起空轉轉矩的主要原因。從切斷電流到空轉轉矩。干式的空轉轉矩一般很小,可忽略不計。濕式由于存在潤滑油,其粘度是引起空轉轉矩的主要原因。從切斷電流到空轉轉矩的一段過渡狀態中,離合器所傳遞的轉矩為殘留轉矩。無論是濕式的還是干式離合器,在勵磁電流切斷后由于磁滯現象,磁力不能馬上消失,是造成殘留轉矩的主要因素,潤滑油的粘度和表面張力是另一因素。后一因素對干式的影響不太顯著,濕式離合器殘留轉矩的持續時間比干式離合器長的多,這段時間的長短將隨離合器的構造、供油條件等因素而變化。轉速越低,殘留時間越長。空轉轉矩和殘留轉矩將使離合器的負載不能脫開而引起發熱,應當越小越好。
2.2 動作特性
當開關接通時,由于線圈中存在電阻和電感,電流隨時間呈指數曲線上升,達到一定值時,銜鐵被吸動。此時磁路中的間隙突然變小,阻抗隨之降低,使電器回路中的電感急劇增加,電流相應有一波動,當銜鐵將摩擦片壓緊時,開始傳遞轉矩,轉矩隨電流增加而增大,當滑差為0時,轉矩增至最大。聯接過程終止時達到靜摩擦轉矩值。
電磁離合器的動作特性參數有(1)銜鐵吸引時間,即從離合器線圈通電開始到產生轉矩所需要的時間,(2)接通時間,即從離合器線圈通電開始到轉矩上升至80%公稱轉矩所需要的時間(3)斷開時間,即從離合器線圈斷電開始到轉矩下降至10%公稱轉矩所需要的時間。
濕式多片式電磁離合器基本參數(JB/T1648-1999)給出了公稱動轉矩、、公稱靜轉矩、空載轉矩、接通時間、斷開時間的數值。干式多片電磁離合器基本參數(JB/T10163——1999)給出了公稱動轉矩、空載轉矩、接通時間、斷開時間的數值。
(3)散熱特性與壽命
離合器的摩擦片連接時會發熱磨損甚至燒損,因此要有一定的散熱能力。這個參數的大小主要決定于摩擦材料的容許摩擦功。如果離合器連接部分溫升過高,將使線圈、集流環、軸承的溫度升高,絕緣線圈的溫升極限決定于絕緣材料的耐熱等級,標準中已有規定。
離合器的壽命是以摩擦片磨損不能正常工作之前所離合的次數來表示。濕式多片電磁離合器的正常壽命一般規定為(50~160)×103次。
|