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工作原理

1:磁粉制动器是采用磁粉作介质，在通电情况下形成磁粉链来传递扭矩的新型传动元件，主要由内转子、外转子、激磁线圈及磁粉组成。

2:当线圈不通电时，主动转子旋转，由于离心力的作用，磁粉被甩在主动转子的内壁上，磁粉与从动转子之间没有接触，主动转子空转。

3:接通直流电源后产生电磁场，工作介质磁粉在磁力线作用下形成磁粉链，把内转子、外转子联接起来，从而达到传递，制动扭矩的目的。

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

特点

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。

编辑本段说明

磁粉制动器是由传动单元(输入轴)和从动单元(输出轴)合并而成。在两组单元之间的空间，填有粒状的磁粉(休积大约40微米)。当磁性线圈不导电时，转矩不会从传动轴传于从动轴，但如将线圈电磁通电，就由于磁力的作用而吸引磁粉产生硬化现象，在连继滑动之间会把转矩传达。 *磁粉制动器是一种性能优越的自动控制元件。它以磁粉为工作介质，以激磁电流为控制手段，达到控制制动或传递转矩的目的。其输出转矩与激磁粉电流呈良好的线性关系而与转速或滑差无关，并具有响应速度快，结构简单的优点

应用范围

由于磁粉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。

选型

磁粉制动器的选型一般以所需传达 * 大转矩为依据来选定，并同时注意保证实际滑差功率小于磁粉离合器、制动器的允许滑差功率。 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、磁粉制动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 * 高转速不得高于其许可转速。 例:FZ100磁粉制动器，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)

功能特性

(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。

保养原则

1.为保证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，必须强化对机械设备的维护保养工作

2.机械保养必须贯彻"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、保养和修的关系，不允许只用不养，只修不养

3.各班组必须按机械保养规程、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.保养机械要保证质量，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。

应用举例

磁粉制动器用途十分广泛，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。
磁粉制动器
磁粉制动器

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。[2]

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

准备工作包括准备必须的工具、仪表、机床电路图和其他资料等

(2)读图

对于要检修的机床，首先必须读懂电路原理图。[2] (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。

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;

(2)三台电动机均不能起动;[2] (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;[2] 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、专用控制装置(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

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;[2] 3)示波器

安装使用

1、磁粉制动器用直流电作激磁电源。

2、磁粉制动器传动轴水平安装;传动轴与联轴节的安装精度为H8/f8;禁止用铁锤敲击装配;传动轴和与其对接的轴的安装同轴度为+0.03mm。

3、磁粉制动器在运输过程中，常使磁粉聚集到某处，可能会出现"卡死"现象，可将制动器整体翻动，使磁粉松散开来，或用杠杆撬动。为了防止运输中磁粉沉淀，CZ-50以上磁粉制动器在测试后将磁粉倒出来另装，可在跑合过程中将磁粉从磁粉孔逐渐注入。

4、水冷磁粉制动器先通水后运转，禁止无水运转(水压1.5~3kg/cm2)。应使进出水管呈上下分布，进水管在下，出口水管在上。

5、磁粉制动器不支持使用径向承受主传动力的安装方式。

6、磁粉制动器首次使用前，通以30%的额定电流，运转10秒钟后断电再通电，反复几次，保证磁粉流动性和均匀分布。

7、磁粉制动器不能超转矩、转速使用，否则磁粉寿命会急剧下降，或者出现漏粉、卡死

使用注意

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 * 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。

卡死情况

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。

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， * 好选择质量有保证的产品。
优越性

一、CNC精密制造，精确度高，加工精细，线性度好，性能优越 。

二、磁粉纯度高，不加黑色碳粉，性能稳定，寿命长。

三、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。

四、运行平稳、在启动、运行、制动状态下，无振动、无冲击、无噪声。

注意问题

1.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. 动环安装后髯保证能在轴上灵活移动，将动环压向弹簧后应能自动弹回来。[1]

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，则动静环零件必须更换，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。[1]

机封正常运行和维护问题

1. 启动前的准备工作及注意事项

a、全面检查机械密封，以及附属装置和管线安装是否齐全，是否符合技术要求。

b、机械密封启动前进行静压试验，检查机械密封是否有泄漏现象。若泄漏较多，应查清原因设法消除。如仍无效，则应拆卸检查并重新安装。一般静压试验压力用2~3公斤/平方厘米。

c、按泵旋向盘车，检查是否轻快均匀。如盘车吃力或不动时，则应检查装配尺寸是否错误，安装是否合理。

2.安装与停运

a、启动前应保持密封腔内充满液体。对于输送凝固的介质时，应用蒸气将密封腔加热使介质熔化。启动前必须盘车，以防止突然启动而造成软环碎裂。

b、对于利用泵外封油系统的机械密封，应先启动封油系统。停车后 * 后停止封油系统。

c、热油泵停运后不能马上停止封油腔及端面密封的冷却水，应待端面密封处油温降到80度以下时，才可以停止冷却水，以免损坏密封零件。

3.运转

a、泵启动后若有轻微泄漏现象，应观察一段时间。如连续运行4小时，泄漏量仍不减小，则应停泵检查。

b、泵的操作压力应平稳，压力波动不大于1公斤/平方厘米。

c、泵在运转中，应避免发生抽空现象，以免造成密封面干摩擦及密封破坏。

d、密封情况要经常检查。运转中，当其泄漏超过标准时，重质油不大于5滴/分，轻质油不大于10/分，如2-3日内仍无好转趋势，则应停泵栓查密封装置。[2]

系统组成

1、机械本体:机械本体包括机架、机械连接、机械传动等，它是机电一体化的基础，起着支撑系统中其他功能单元、传递运动和动力的作用。与纯粹的机械产品相比，机电一体化系统的技术性能得到提高、功能得到增强，这就要求机械本体在机械结构、材料、加工工艺性以及几何尺寸等方面能够与之相适应，具有高效、多功能、可靠和节能、小型、轻量、美观的特点。

2、检测传感部分:检测传感部分包括各种传感器及其信号检测电路，其作用就是检测机电一体化系统工作过程中本身和外界环境有关参量的变化，并将信息传递给电子控制单元，电子控制单元根据检查到的信息向执行器发出相应的控制。

3、电子控制单元:电子控制单元又称和节奏发出相应的指令，控制整个系统有目的地进行。

4、执行器:执行器的作用是根据电子控制单元的指令驱动机械部件的运动。执行器是运动部件，通常采用电力驱动、气压驱动和液压驱动等几种方式。

5、动力源:动力源是机电一体化产品能量供应部分，其作用是按照系统控制要求向机械系统提供能量和动力使系统正常运行。提供能量的方式包括电能、气能和液压能，以电能为主。

温度过高

允许连续滑差下使用是磁粉制动器主要特性之一，但随之滑差时间的长短，所生产、积累的热量就越多，从而直接致使磁粉制动器整体(各部件及表面)的温度上升。而内部的温度高低就直接影响到允许连续滑差功率的重要因素，各磁粉离合器厂家设定的额定允许连续滑差功率值，就能有效地保护、提高磁粉制动器的使用寿命、性能、效率。

在正常负载的过程中，对具有惯性的启动磁粉制动时，磁粉会与工作面生产滑差，有滑差产生就会热量产生，即是生产摩擦热量。磁粉制动器内部、各部件的温度就会随之上升，摩擦热量越大，内部及各部件的温度就会越高。当然，这种情况通常情况下是可以避免的，除了磁粉制动器机构为各机型分别设定的允许连接功率外，还必须得在设定的范围内进行使用。
磁粉制动器附带散热器
磁粉制动器附带散热器

散热条件

磁粉制动器散热工作一般仅靠两个铝后盖(自冷式或者风冷式)，或 者是其它的散热装置。磁粉制动器散热类型 * 为常见的自冷式、水冷式两种，自 冷式即由磁粉制动器本身装置的铝壳盖来进行散热和周边风流环境，而水冷式则依靠水来使磁粉刹车器内部与表面温度下降，从而提供磁粉的使用与性能。这两种散热方式的主要目的就是降低磁粉刹车器内部与表面的温度，提高磁粉制动器与磁粉的使用寿命和性能以及工作效率。