大弹性位移非接触同步永磁传动技术
一、技术名称：大弹性位移非接触同步永磁传动技术
二、技术类别：减碳技术
三、所属领域及适用范围：机械行业用于电力、化工、钢铁、煤炭等行业
四、该技术应用现状及产业化情况
联轴器是我国工业领域电机与设备连接的重要部件，联轴器能否高效能工作对电机输出功率具有较大的影响。在动力传动过程中，冲击载荷是造成机械损坏的主要原因之一，相当于机械谐波。柔性传动是消除机械谐波最常用的手段，联轴器柔性决定着整个传动链的柔性，机械类联轴器柔性来源于弹性体变形（弹性位移），通常这种变形很少大于1.5～2度。目前，我国柔性传动中使用较多的有限矩型液力偶合器和涡流永磁耦合器，它们均为异步联轴器，传动效率无法达到100%。
以大弹性位移非接触同步永磁传动技术为核心的同步永磁联轴器作为一种新型柔性传动联轴器，与传统柔性传动联轴器相比，不仅具有较高的传递效能，而且不需要消耗液压油，在其25年寿命期内本体无需更换任何部件，在节材、降耗方面有着突出的优势。目前，该技术已在四川、江苏、宁夏、吉林等省多家钢铁、发电企业应用，效果良好，未来具有较大的市场推广潜力。
五、技术内容
1.技术原理
主动轴（驱动轴）和从动轴（负载轴）各安装一组永磁体，使得两组永磁体之间的磁力相互耦合，进而实现扭矩的传递。同步永磁联轴器内外转子均是（对称分布）永磁转子，气隙（间隙）在装配前已预留。在装配时内外转子分别与负载轴和主动轴联接好后，沿轴向向外移入锥套，这样即可保证内外转子靠永磁场隔空传动动力，又没有剩余磁场，使得传动效率几乎达到100%。同步永磁联轴器不仅具有较高的传递效能、免维护等特征，而且不需要使用液压油，节材、降耗效益显著。
2.关键技术
（1）轴间永磁耦合机构设计技术。对主、从动转子磁钢的磁路结构进行了优化设计，使同步永磁联传动理论转化成为方便可靠的产品；
（2）永磁耦合联轴器自对中保护技术。永磁耦合联轴器自对中保护技术使得主、从动转子组装成为一体，保障了现场安装、定位的方便可靠。
3.工艺流程
同步永磁弹性联轴器设备结构图见图1，产品示意图见图2。
图1 同步永磁联轴器设备结构图
图2 同步永磁联轴器产品示意图
六、主要技术指标
1.安装气隙（间隙）：3～6mm；
2.允许安装对中误差：径向1.5～2.5mm，轴向2～5mm，角向1.2～2.3°；
3.传动效率：100%，振动减少量：＞85%；
4.理论计算扭矩与实测值控制误差：±5%；
5.弹性位移幅度：10～15度。
七、技术鉴定情况
该技术已获得国家发明专利2项，实用新型12项；同时，该技术还申请了PCT专利，目前已进入美国、欧盟、日本、澳大利亚、巴西、南非、俄罗斯和印度等8个国家的国内申请阶段。
八、典型用户及投资效益
典型用户：吉林建龙钢铁，国电谏壁发电有限公司，攀钢钒提钒炼钢厂，黄冈大别山发电有限责任公司，沙钢集团等。
典型案例1
案例名称：大别山电厂输煤皮带永磁耦合联轴器采购项目
建设规模：2×640MW机组输煤系统液偶改造。建设条件：具有弹性传统连接需求的大型用电设备。主要建设内容：拆除改造设备上的液力偶合器及其他不需要的附件设备，安装新的耦合器及护罩等附件。主要设备为永磁耦合联轴器。项目总投资40万元，建设期1个月。项目年碳减排量约129tCO2，碳减排成本约120～140元/tCO2。年经济效益13万元，投资回收期约2.6年。
典型案例2
案例名称：攀钢提钒炼钢厂160t钢水车行走传动装置高速端联轴器改造项目
建设规模：2套高速端联轴器改造。建设条件：具有弹性传统连接需求的大型用电设备。主要建设内容：将输入联轴器CL4齿轮联轴器替换为永磁耦合联轴器。主要设备为永磁耦合联轴器。项目总投资1.8万元，建设期为1个月。年碳减排量约为0.73tCO2，产生经济效益2.94万元，投资回收期约7个月。碳减排成本为800～1000元/tCO2。
九、推广前景和减排潜力
采用大弹性位移非接触同步永磁传动技术产品替代传统液力偶合器产品节能减排效益显著，具有较大的推广潜力。预计未来5年，该技术推广比例将达到10%，项目总投资将达到20亿元，可形成的年碳减排能力65万tCO2。
