بررسی اجزای کوپلینگ مغناطیسی و نکات فروش کوپلینگ مغناطیسی

معرفی کوپلینگ مغناطیسی (مگنتیک کوپلینگ)

کوپلینگ مغناطیسی کوپلینگی است که گشتاور را از یک شفت به شفت دیگر با استفاده از یک میدان مغناطیسی به جای اتصال مکانیکی فیزیکی منتقل می کند. این کوپلینگ‌ها اغلب برای پمپ‌های مایع و سیستم‌های پروانه‌ای(همزن) استفاده می‌شوند. این مکانیزم می‌تواند یک مانع ثابت فیزیکی(آب‌بند) بین دو شفت قرار دهد تا سیال را از موتوری که در هوا کار می‌کند جدا کند. استفاده این تجهیز به جای آب‌بندهایی است که با گذشت زمان در اثر سایش فرسوده و مستهلک می‌شوند.

این کوپلینگ ها همچنین برای سهولت تعمیر و نگهداری در سیستم هایی که معمولاً به تراز دقیق نیاز دارند استفاده می شود. هنگامی که از این کوپلینگ ها به جای کوپلینگهای معمولی استفاده می شود خطای محور خارج شدن بیشتری  بین موتور و محور متحرک می تواند وجود داشته باشد. در این قسمت به معرفی انواع مختلف این تجهیز پرداخته می‌شود و در مقاله‌ی طراحی کوپلینگ مغناطیسی ، اجزا و عملکرد کوپلینگ مغناطیسی آن بررسی می‌گردد.

کاربردهای مگنتیک کوپلینگ

• برخی از وسایل نقلیه پیشران غواصی و وسایل نقلیه زیر آب که از راه دور کنترل می شوند(AUV و ROV) از کوپلینگ مغناطیسی برای انتقال گشتاور از موتور الکتریکی به شفت پروانه استفاده می کنند. دنده های مغناطیسی نیز برای استفاده در توربین های بادی در مقیاس کاربردی به عنوان وسیله ای برای افزایش قابلیت اطمینان مورد بررسی قرار گرفته اند.
• کوپلینگ مغناطیسی دارای چندین مزیت نسبت به آب‌بندهای سنتی است. برخی از پمپ های آکواریوم، پمپ های محرکه مغناطیسی هستند. از آنها بین موتور در سمت خشک دیوار آکواریوم و پروانه در آب در طرف دیگر دیوار آکواریوم استفاده می کنند.
• همزن مغناطیسی نمونه دیگری از کوپلینگ مغناطیسی است.
• چند دنده اول در جعبه دنده ساعت مچی امگا مگاسونیک بدون دندانه است. در عوض قطب های شمال و جنوب مغناطیسی روی دنده های همسایه مانند دندانه ها و فرورفتگی چرخ دنده های همسایه عمل می کنند، زیرا هر دنده، دنده بعدی را در زنجیر به حرکت در می آورد.
• و …

کوپلینگ مغناطیسی در جرثقیل

راندمان بالا و مصرف انرژی کم، گشتاور ثابت ملایم برای اطمینان از حداکثر عمر کابل، اجتناب از تماس فیزیکی و … مهندسان را برای استفاده از کوپلینگ مغناطیسی در جرثقیلها ترغیب می‌کند. استفاده در شرایط دمایی و هوایی سخت و استهلاک کم نسبت به سایر کوپلینگها باعث می‌شود این تجهیز انتخابی برای شرایط کاری ساحل گرم و شرجی باشد. مکانیزم خود قفل‌شونده به کمک کلاچ برقی یا بک استوپ باعث جلوگیری از سقوط بار هنگام خاموش شدن موتور در حضور کوپلینگ مغناطیسی می‌شود.(شکل۱: کوپلینگ مغناطیسی در جرثقیل)

کوپلینگ مغناطیسی در پمپ

در یک پمپ محرک مغناطیسی(دارای مکانیزم کوپلینگ مغناطیسی)، پروانه و موتور دارای آهنرباهایی هستند که به آنها متصل هستند. آهنرباهای دائمی به مجموعه درایو پمپ متصل می شوند. آهنربای محرک، آهنربایی که وظیفه راندن روتور داخلی را بر عهده دارد، روی شفت دومی که توسط موتور کار می‌کند، متصل می‌شود. وقتی موتور روشن می شود، آهنربای خود را می چرخاند. پمپ های محرک مغناطیسی مصرف انرژی کارآمدی دارند و برای کار کردن نیازی به آب‌بند یا روان‌کننده ندارند.

کوپلینگ مغناطیسی در همزن

سیستم های همزن برای اتوکلاوها(راکتورهای تحت فشار) از همزن های فشار بالا بدون محفظه آب‌بندی تشکیل شده است. این سیستم همزن دارای کوپلینگ‌های مغناطیسی یکپارچه در  اندازه‌های مختلف است. سیستم های همزن مغناطیسی بسته به نیاز شما می توانند با تجهیزات مختلف مختلف مجهز شوند. در کلیپ زیر استفاده از کوپلینگ مغناطیسی در راکتورهای buchi نمایش داده شده است.

طراحی کوپلینگ مغناطیسی

کوپلینگ مغناطیسی به عنوان تجهیزی که تعداد سازندگان آن در ایران کم هستند و بخش قابل توجهی از این تجهیزات به صورت وارداتی تامین می‌شود. نیاز است تا اطلاعات بیشتری از سازندگان آن در اختیار جامعه علمی و صنعتی قرار گیرد. پس از اشاره به کاربردها و انواع کوپلینگ در قسمت محصولات سایت، در این مقاله اطلاعاتی هر جند اندک پیرامون طراحی کوپلینگ مغناطیسی ارائه شده است. ابتدا به اجزا و سپس به طراحی این تجهیز پرداخته شده است.

اجزا

کوپلینگهای مغناطیسی برای انتقال گشتاور بدون هیچگونه تماسی استفاده می‌شوند. مزیت اصلی آن‌ها این است که ارتباط فیزیکی بین اجزای انتقال‌دهنده گشتاور وجود ندارد. ارتعاشات قسمت محرک حذف می‌شود و به طور همزمان قسمت متحرک از اضافه‌بار مصون می‌ماند. اگر طراحی این تجهیز درست انجام شود و شرایط عملکردی آن صحیح باشد، عمر دستگاه به شدت افزایش می‌یابد. چهار جز اصلی کوپلینگ مغناطیسی شامل قسمت محرک، متحرک، محفظه میانی و یاتاقان‌بندی آن می‌باشد. (شکل۱:اجزای کوپلینگ مغناطیسی)

قسمت محرک

قسمت محرک رد واقع قسمتی است که مستقیم به عامل تولید گشتاور متصل است.(یک سری از آهنرباهای دائم بر روی این قسمت نصب می‌شوند.) با تغییر گشتاور مورد نیاز اندازه این قسمت تغییر می‌کند.

قسمت متحرک

سری دوم آهنرباها که باعث انتقال گشتاور به شافت متحرک می‌شوند، روی این قسمت به طور ثابت نصب شده‌اند. برای جلوگیری از تماس آهنرباها با مواد شیمیایی آن‌ها با مواد مخصوص آب‌بند می‌شوند.

محفظه میانی

محفظه میان محرک و متحرک که نقش آن آب‌بندی مجموعه نسبت به بیرون است. این قسمت خود به وسیله O-رینگ یا گسکت آب‌بند می‌شود. البته وجود این قسمت به طراحی کوپلینگ مغناطیسی مربوط می‌شود. برای مثال وقتی هدف از کوپلینگ آب‌بندی باشد وجود آن ضروری است.

یاتاقان‌بندی

یاتاقان‌ها، محوری و شعاعی طراحی  می‌شوند. یاتاقان‌ها به وسیله سیال فرآیند بالانس هیدرودینامیکی و روانکاری می‌شوند. بوشن‌هایی هم  با قابلیت مقاومت بالا در مقابل سایش از جنس سیلیکون کاربید ساخته می‌شوند. مورد استفاده قرار می‌گیرند.

طراحی کوپلینگ مغناطیسی

کوپلینگ از یک روتور خارجی و یک روتور داخلی تشکیل شده است. روتور خارجی دارای آهنرباهای با کیفیت بالا و دائمی با تغییر قطبیت به سمت داخلی و روتور داخلی هم با آهنرباهایی که آنها را به سمت خارج می‌راند. روتور خارجی معمولاً در سمت درایو ثابت می‌شود و آهنرباها در جای خارهای آن چسبانده می‌شوند.

در حالت‌های غیرعملکردی(سیستم خاموش)، قطب‌های شمال و جنوب روتورها روبروی یکدیگر قرار دارند و میدان مغناطیسی کاملاً متقارن است. فقط زمانی که روتورها دوران کنند خطوط میدان مغناطیسی حرکت می کنند، با همین گردش، گشتاور از طریق میدان مغناطیسی در هوا منتقل می‌شود. پس از به حرکت افتادن روتور، یک عملیات همزمان تحت یک زاویه پیچش ثابت وجود دارد. اگر از حداکثر گشتاور کوپلینگ و حداکثر زاویه پیچش گذشته شود، انتقال قدرت قطع می‌شود.

کوپلینگ روتکس ROTEX

کوپلینگ روتکس ROTEX با ابعاد کوچک، وزن کم و لحظات انبوه جرم کم اینرسی با انتقال گشتاور زیاد مشخص شده است. کیفیت کار و طول عمر کوپلینگ با استفاده از ماشینکاری دقیق بهبود می یابند. کاربرد کوپلینگ روتکس ROTEX ایده آل برای انتقال گشتاور است که باعث می شود ارتعاشات پیچشی و جذب شوک های ناشی از عملکردهای غیرمتعارف خاصی را ایجاد کند.

کوپلینگ روتکس ROTEX با مقاومت در برابر دمای جدید T-PUR مجهز شده است که در سه درجه مختلف سختی موجود می باشد. با توجه به کاربردهای متعدد کوپلینگ روتکس ROTEX ، این کوپلینگ با انواع قطب متفاوت برای بسیاری از کاربردهای مختلف و شرایط نصب، در دسترس می باشد. این مدل ها عمدتا به این دلیل متفاوت هستند که اتصالات مثبت یا اصطکاکی ارائه می دهند، اما موقعیت های نصب ، مانند: شفت های دنده ای با انتقال یکپارچه و یا برنامه های مشابه نیز پوشش داده می شوند.

مشخصات کوپلینگ روتکس ROTEX:

• انعطاف پذیری ، کاهش لرزش
• پلاگین محوری، مونتاژ آسان
• محافظ دار
• گشتاور تا 35000 نیوتن متر
• تعمیر و نگهداری مستقل ، آسان برای کنترل
• مواد استاندارد برای: T-PUR

Neupex کوپلینگ

کوپلینگ های ضربه گیر با لاستیک های انعطافی

کوپلینگ پنجه ای N-eupex از مهم ترین و پر مصرف ترین کوپلینگ ها بعد از هیدروکوپلینگ ها می باشد. کاربرد کوپلینگ پنجه ای N-eupex در جهت اتصال به الکتروموتور و درام مربوطه بوده و حتی برای استفاده در گیربکس های صنعتی با دور و گشتاور بالا هم مناسب می باشد.

منبع: EagleBurgmann