扇形磁軛永磁吊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的扇形磁軛永磁吊屬于永磁吸重設(shè)備的【技術(shù)領(lǐng)域】。結(jié)構(gòu)有安裝在中心軸(1)上能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的上磁軛圓盤和下磁軛圓盤，磁軛圓盤由扇形磁軛鐵(16、16a)和稀土永磁條(9、9a)構(gòu)成，在上、下磁軛圓盤中心分別有同軸的非鐵磁性材料的磁軛圓盤中心小圓餅(3、15)，推力軸承(4)裝在上、下磁軛圓盤中心小圓餅(3、15)之間；下稀土永磁條(9a)的高度小于上稀土永磁條(9)。各獨(dú)立的扇形磁軛鐵(16、16a)通過圓形壓板(31、32、33、34)、平頭螺栓(30)與中心小圓餅(3、15)牢固連接。本發(fā)明消除了磁力線短路，提高了永磁吊吸重比的能力；卸重后沒有剩磁，非常小的鐵磁性物質(zhì)也不會(huì)滯留。
【專利說明】扇形磁輛永磁吊

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及永磁吸重吊運(yùn)鐵磁性重物的【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種扇形磁軛鐵的永磁吊O

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的磁吸重設(shè)備有電磁的和永磁的二大類。電磁吸重設(shè)備主要是依靠通電勵(lì)磁，從而達(dá)到吸取重的鐵磁性重物的目的。這種設(shè)備一但離開了電，就無(wú)法工作，而且耗電量大，線圈過熱吸重持續(xù)率只有30%左右，其設(shè)備配套復(fù)雜笨重，不易維修，整機(jī)造價(jià)也高。工作中若突然停電或電器設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，電磁鐵即失去磁性，甚至造成重物失落損壞等事故。
[0003]永磁吸重設(shè)備有大角度轉(zhuǎn)動(dòng)式和平移式兩類，大角度轉(zhuǎn)動(dòng)式永磁吸重設(shè)備是由上磁組相對(duì)下磁組轉(zhuǎn)動(dòng)180度完成吸、卸重物的。平移式永磁吸重設(shè)備是靠上磁組相對(duì)下磁組平移一個(gè)磁單元體距離，實(shí)現(xiàn)磁力線的疊加或閉合，從而完成吸起或卸掉重物的動(dòng)作。這些永磁吸重設(shè)備都存在卸重后永磁吊工作面剩磁嚴(yán)重，吸重時(shí)頭尾有兩組永磁單元體不能疊加，因而不能充分起到吸重作用，也因此造成永磁體和磁軛鐵的浪費(fèi)?，F(xiàn)有的永磁吸重設(shè)備，由于結(jié)構(gòu)和原理的限制，只能制成有角的方塊或長(zhǎng)方形的形狀，這樣給制造和使用都帶來(lái)極大的困難?，F(xiàn)有的永磁吸重裝置對(duì)設(shè)備的防腐很困難，往往導(dǎo)致永磁體腐蝕而嚴(yán)重影響吸重效果。
[0004]與本發(fā)明相似的現(xiàn)有技術(shù)為90年5月30日公開的中國(guó)專利CN89218253.9，名稱為“轉(zhuǎn)動(dòng)式稀土永磁起重永磁鐵”。該起重永磁鐵的主要結(jié)構(gòu)包括上磁系、下磁系和驅(qū)動(dòng)裝置。上、下磁系各自均由結(jié)構(gòu)相同的用多種稀土永磁體與工業(yè)純鐵或A3鋼所構(gòu)成的多個(gè)單元稀土復(fù)合永磁體所構(gòu)成。上磁系的驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)能繞固定軸相對(duì)下磁系旋轉(zhuǎn)。該起重永磁鐵從結(jié)構(gòu)上又分兩種形式:一是上、下磁系繞垂直固定軸在水平面內(nèi)相對(duì)旋轉(zhuǎn)的形式，二是兩磁系繞水平固定軸在孤面內(nèi)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的形式。后一種結(jié)構(gòu)形式與平移式起重永磁體的結(jié)構(gòu)基本相同，沒能克服平移式的上磁系單元永磁體的數(shù)目要比下磁系多一個(gè)的缺陷。前一種結(jié)構(gòu)形式的上、下磁系均為圓餅形，單元永磁體沿圓餅的徑向成輻射狀排列。由于上、下磁系結(jié)構(gòu)完全相同，卸重時(shí)工作磁軛上殘存磁場(chǎng)強(qiáng)度較大，所吸的小鐵塊滯留在吸重工作面上，影響起重永磁鐵的吸重效果；再者上、下磁系相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的滑動(dòng)摩擦力較大，因此白白耗費(fèi)了一定的能量；此外永磁體和磁軛鐵相間拼揍，使上、下磁系的單元稀土復(fù)合永磁體的結(jié)構(gòu)變得不牢固，使得加工難度增加，精度也難以保證。
[0005]此前還有與本發(fā)明相近的ZL94104385.I圓盤小轉(zhuǎn)角永磁吸重裝置，其主要結(jié)構(gòu)如下:安裝在中心軸上能相對(duì)自由轉(zhuǎn)動(dòng)的直徑相同的上圓盤和下圓盤做為主要部件，上、下圓盤又分別由上磁組磁軛鐵和上磁組稀土永磁體、下磁組磁軛鐵和下磁組稀土永磁體所構(gòu)成，稀土永磁體以圓盤軸心線為中心，按輻射狀沿半徑均勻排列，并分別嵌裝于磁軛鐵間。兩個(gè)圓盤上的永磁體相應(yīng)的準(zhǔn)確對(duì)齊。當(dāng)兩個(gè)相對(duì)應(yīng)的永磁體異性磁極相互吸引構(gòu)成閉合磁路，這時(shí)對(duì)外不顯磁性，是卸掉重物的狀態(tài)；若兩圓盤磁軛鐵相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)適當(dāng)?shù)慕嵌龋瑢?duì)應(yīng)的兩磁體因同極性形成疊加狀態(tài)，對(duì)外顯示出強(qiáng)磁性，此時(shí)為吸重狀態(tài)。驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過固定在上磁組磁軛鐵上的扇形齒板帶動(dòng)上圓盤相對(duì)下圓盤繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)。為實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的，在下磁組磁軛鐵跟上圓盤相接觸的表面上沿直徑方向裝有圓錐型滾子；稀土永磁體的數(shù)目各為12塊，相鄰兩塊稀土永磁體間以中心軸為頂點(diǎn)的夾角呈30°角，并且磁極方向相反；所說的扇形齒板加工成30°弧形固定在上磁組磁軛鐵上。為充分發(fā)揮永磁材料的作用吸起更大重量，上圓盤的厚度要大于下圓盤的厚度，使卸重后殘存磁場(chǎng)強(qiáng)度趨于很小。圓盤式的小轉(zhuǎn)角永磁吸重裝置，能充分發(fā)揮永磁材料的作用，使其達(dá)到一公斤的永磁體能吸起四百七十公斤鐵磁物的效果，即在理想吸重條件時(shí)，其吸重比為1: 470。ZL94104385 -1圓盤小轉(zhuǎn)角永磁吊，它所有的磁軛鐵是由一塊整體的、尺寸較大的A3鋼圓盤加工后而成的；這樣的大型工件加工復(fù)雜，制造困難，造價(jià)也高。更重要的是在大磁軛圓盤中心處，每相鄰的兩個(gè)磁軛鐵的磁力線形成環(huán)形回路，造成磁力線短路，見圖4的磁力線構(gòu)成的磁力線回路26，由此會(huì)產(chǎn)生大量的磁損，嚴(yán)重影響永磁吊的吸重比，使永磁吊的吸重能力大大下降。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是解決現(xiàn)有技術(shù)存在的磁力線短路、尚有殘存磁場(chǎng)強(qiáng)度的問題，設(shè)計(jì)新的永磁吊結(jié)構(gòu)，以提高永磁吊的吸重比，達(dá)到最佳的吸重能力，卸重后沒有殘磁。
[0007]本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下。
[0008]一種扇形磁軛永磁吊，結(jié)構(gòu)有安裝在中心軸I上能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的直徑相同的上磁軛圓盤和下磁軛圓盤，上、下磁軛圓盤又分別由上扇形磁軛鐵16和上稀土永磁條9、下扇形磁軛鐵16a和下稀土永磁條9a構(gòu)成，稀土永磁條以磁軛圓盤軸心線為中心，按福射狀沿半徑均勻排列，嵌裝于扇形磁軛鐵間；驅(qū)動(dòng)上磁軛圓盤相對(duì)下磁軛圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的推動(dòng)裝置；推力軸承4 ;外殼體13 ;在上磁軛圓盤和下磁軛圓盤中心分別有同軸的非鐵磁性材料的上磁軛圓盤中心小圓餅3和下磁軛圓盤中心小圓餅15，推力軸承4裝在上磁軛圓盤中心小圓餅3和下磁軛圓盤中心小圓餅15之間；上稀土永磁條9和下稀土永磁條9a的數(shù)目相同，每條上稀土永磁條9和下稀土永磁條9a的長(zhǎng)度、寬度相同，下稀土永磁條9a的高度小于上稀土永磁條9 ;在下稀土永磁條9a下方和相鄰的下扇形磁軛鐵16a側(cè)立面之間留下的空間，填充非鐵磁性材料填料14。
[0009]上、下磁軛圓盤的具體結(jié)構(gòu)可以是:
[0010]各上扇形磁軛鐵16是獨(dú)立的扇形，數(shù)量是偶數(shù)；上扇形磁軛鐵16尺寸小的圓弧端頭靠在上磁軛圓盤中心小圓餅3的外邊緣，尺寸大的圓孤端向外按輻射形均布排列；在相鄰的上扇形磁軛鐵16側(cè)立面之間鑲嵌上稀土永磁條9 ;將上磁軛圓盤的圓形上壓板31和上磁軛圓盤的圓形下壓板32分別蓋住磁軛圓盤中心小圓餅3和上扇形磁軛鐵16的上、下接縫，再用平頭螺栓30固定在上扇形磁軛鐵16和上磁軛圓盤中心小圓餅3上，使上扇形磁軛鐵16和上磁軛圓盤中心小圓餅3連接成一體；在上扇形磁軛鐵16尺寸大的一端用磁軛鐵連接板17固定相鄰的兩個(gè)上扇形磁軛鐵16 ;
[0011]下磁軛圓盤由下磁軛圓盤中心小圓餅15、下扇形磁軛鐵16a、下稀土永磁條9a、下磁軛圓盤的圓形上壓板33和下磁軛圓盤的圓形下壓板34組成，各部件的數(shù)目、部件間位置和固定方式與上磁軛圓盤對(duì)應(yīng)相同；下稀土永磁條9a下方的非鐵磁性材料填料14用非鐵磁性材料的填料托板38封托。
[0012]驅(qū)動(dòng)上磁軛圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置可以使用現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)，也可以按下述結(jié)構(gòu)組裝。
[0013]所述的推動(dòng)裝置，結(jié)構(gòu)有微電機(jī)20、絲杠22、正螺紋螺母23、反螺紋螺母24、構(gòu)成平行四邊形的四條驅(qū)動(dòng)推桿27、垂直固定在中心軸I上端的長(zhǎng)臂連桿19、平行四邊形推動(dòng)裝置的一個(gè)角點(diǎn)固定在長(zhǎng)臂連桿19上的固定支點(diǎn)21、與固定支點(diǎn)21相對(duì)的另一個(gè)平行四邊形角點(diǎn)的可移動(dòng)角點(diǎn)25 ;可移動(dòng)角點(diǎn)25固定在上磁軛圓盤面上，與固定支點(diǎn)21相鄰的兩個(gè)平行四邊形角點(diǎn)分別裝有正螺紋螺母23和反螺紋螺母24，絲杠22穿過正螺紋螺母23和反螺紋螺母24，并由微電機(jī)20驅(qū)動(dòng)絲杠22按絲杠22軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0014]為了保護(hù)上、下磁軛圓盤安全工作、保護(hù)稀土永磁條意外離位，采用如下措施。
[0015]每一個(gè)上稀土永磁條9和下稀土永磁條9a的裸露面分別用非鐵磁性材料的稀土永磁條壓板8覆蓋，稀土永磁條壓板8通過固定螺絲6固定在扇形磁軛鐵上；在上磁軛圓盤的上面裝有上磁軛圓盤的保護(hù)壓板10 ;在下磁軛圓盤的下面裝有梅花瓣?duì)畹南麓跑棃A盤保護(hù)托板29，其中非鐵磁性材料填料14、下磁軛圓盤中心小圓餅15和下磁軛圓盤的圓周邊部位被保護(hù)，而下扇形磁軛鐵16a裸露。
[0016]按吸吊起五噸至四十五噸鐵磁牲重物的永磁吊的設(shè)計(jì)，每個(gè)單元的扇形磁軛鐵的最佳尺寸和幾何形狀可參見圖8。上、下扇形磁軛鐵16、16a的平均寬度為60?120mm、厚度為30?90mm。
[0017]本發(fā)明的有益效果:
[0018]每一臺(tái)永磁吊的磁軛鐵，選用同一塊A3鋼板，再加工成若干(偶數(shù))個(gè)獨(dú)立的扇形磁軛鐵，中心小圓餅又是非導(dǎo)磁性體，其磁阻無(wú)窮大，因此在這里徹底消除了磁力線短路形成漏磁的磁損現(xiàn)象，真正提高了永磁吊吸重比的能力。
[0019]因?yàn)榇帕€的屬性是最不喜歡通過直角的，它喜歡穿行于大弧度曲線路徑；另外，當(dāng)兩條異性磁力線相遇時(shí)，較強(qiáng)磁性的磁力線對(duì)較弱磁性的異性磁力線顯得更強(qiáng)而有力；弱磁性的磁力線對(duì)異性較強(qiáng)的磁力線就顯得更加弱小。所以本發(fā)明上、下稀土永磁條9和9a的材質(zhì)、磁性能、幾何尺寸的長(zhǎng)度、寬度也相同，上稀土永磁條9要比下稀土永磁條9a可以高出三分之一，而下稀土永磁條9a的下面要用非鐵磁性材料(如銅或鋁等)來(lái)充填滿。當(dāng)永磁吊處于卸重狀態(tài)時(shí)(見圖6):上、下稀土永磁條的磁力線是異性相吸的，但是，由于上稀土永磁條9比下稀土永磁條9a高出三分之一，因此上稀土永磁條9的磁極性就顯得特別強(qiáng)大，能把顯得很弱的下稀土永磁條9a的磁力線全部都吸引過來(lái)，這樣就形成如圖6的磁路狀態(tài)；這時(shí)，永磁吊吸重的底端面一點(diǎn)剩磁都沒有，這就形成了名副其實(shí)的零磁位。永磁吊的吸重端面對(duì)非常小的鐵磁性顆粒都吸不起來(lái)，工作表面就不會(huì)有鐵磁性物質(zhì)滯留，從而實(shí)現(xiàn)了永磁吊吸重時(shí)的絕對(duì)安全可靠。
[0020]本發(fā)明的吸重狀態(tài)，上稀土永磁條9轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)適當(dāng)?shù)奈恢?，與下磁軛圓盤原來(lái)相鄰那個(gè)下稀土永磁條9a整齊對(duì)應(yīng)(見圖7的磁路狀態(tài))，磁力線重新組合，其同側(cè)的磁極性是相同的，其上磁軛圓盤頂端沒有鐵磁性物體，那里的磁阻是無(wú)窮大的，下磁軛圓盤的底端是被吊吸的鐵磁性重物，恰是良好的導(dǎo)磁體，因此，上磁軛圓盤的稀土永磁條9和下磁軛圓盤的稀土永磁條9a的磁力線只能通過上磁軛圓盤的上扇形磁軛鐵16和下磁軛圓盤的下扇形磁軛鐵16a及被吊吸的磁性重物35構(gòu)成的磁力線通路，形成磁力線回路26。而且上稀土永磁條9的磁力線和下稀土永磁條9a的磁力線是相互疊加的，這樣通過疊加起來(lái)的閉合磁力線回路，就能把被吊吸的鐵磁重物35牢牢的吸起來(lái)。本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)的吸重比已接近I比503，即I公斤的高能稀土永磁材料可吸吊起鐵磁性重物503kg。

【專利附圖】

【附圖說明】
:
[0021]圖1為本發(fā)明的一種整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為圖1的A-A剖面圖。
[0023]圖3為圖1中上扇形磁軛鐵16與上磁軛圓盤中心小圓餅3 ;下磁軛圓盤中心小圓餅15與下扇形磁軛鐵16a的結(jié)構(gòu)安裝示意圖。
[0024]圖4為與本發(fā)明相近的ZL94104385.I圓盤小轉(zhuǎn)角永磁吸重裝置的圓盤磁軛是同一個(gè)整體的鐵磁性材料構(gòu)成的，其漏磁磁路造成嚴(yán)重磁力損耗的示意圖。
[0025]圖5為本發(fā)明上扇形磁軛鐵16、上稀土永磁條9，下扇形磁軛鐵16a，下稀土永磁條9a的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖6為本發(fā)明卸掉所吸的鐵磁性重物時(shí)磁路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖7為本發(fā)明吸吊鐵磁性重物時(shí)的磁路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖8為扇形磁軛鐵永磁吊的扇形磁軛鐵的最佳幾何形狀、尺寸示意圖。
[0029]圖9為扇形磁軛鐵永磁吊的上磁軛圓盤頂端安裝的平行四邊行驅(qū)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)和安裝位置示意圖。
[0030]圖10為下磁軛圓盤保護(hù)托盤29的梅花瓣形結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。
[0032]實(shí)施例1
[0033]參見圖1。圖1是本發(fā)明扇形磁軛鐵永磁吊主要結(jié)構(gòu)示意圖。圖1中，I是中心軸、2是中心軸六角螺母、3是上磁軛圓盤中心小圓餅、4是推力軸承、5是中心軸I底端的六角螺帽、7是外殼上蓋、9是上稀土永磁條、8是稀土永磁條壓板、16是上扇形磁軛鐵、15是下磁軛圓盤中心小圓餅、9a是下稀土永磁條、14是非鐵磁性材料填料、28是下磁軛圓盤中心小圓餅15底面的內(nèi)六角形定位槽、13是非鐵磁性材料(如306不銹鋼)制成的外殼體、12是吊環(huán)、29是梅花瓣形的下磁軛圓盤保護(hù)托板、35是被吊吸的鐵磁性重物。
[0034]上、下扇形磁軛鐵16、16a的數(shù)量相同且必須是偶數(shù)個(gè)(如分別是12塊)。把用純鐵或A3鋼制成的上扇形磁軛鐵16和用306不銹鋼制成的上磁軛圓盤中心小圓餅3牢固的連接成一個(gè)整體，每?jī)蓚€(gè)相鄰的扇形磁軛鐵側(cè)立面之間留有空隙槽，在槽里需鑲嵌上稀土永磁條9，構(gòu)成上磁軛圓盤。用相同工藝將下扇形磁軛鐵16a和下磁軛圓盤中心小圓餅15牢固的連接成一個(gè)整體，鑲嵌下稀土永磁條9a構(gòu)成下磁軛圓盤。
[0035]因?yàn)楸景l(fā)明扇形磁軛鐵永磁吊的上、下扇形磁軛鐵16、16a都是用相同的材料，而且它們的幾何形狀、尺寸也是完全相同的，所以，每?jī)蓚€(gè)相鄰的扇形磁軛鐵之間的空隙槽也相同，并且上稀土永磁條9和下稀土永磁條9a是寬度相同、長(zhǎng)度也相同，只是上稀土永磁條9比下稀土永磁條9a要高。所以下磁軛圓盤的空隙槽里的下稀土永磁條9a下面必須用非鐵磁性材料填料14來(lái)充滿空間的，非鐵磁性材料可以是306不銹鋼或黃銅。
[0036]由非鐵磁性材料(如不導(dǎo)磁的金屬材料306不銹鋼或黃銅等)制成中心軸I是從下磁軛圓盤底面的中心孔穿上來(lái)的，該中心軸I的下端有大的六角螺帽5、中心軸I的上端有螺紋，并配有用非導(dǎo)磁性金屬材料制成的圓墊和中心軸六角螺母2 ;六角螺帽5是鑲嵌在下磁軛圓盤中心小圓餅15底部中間的內(nèi)六角形定位槽28里，使中心軸I牢牢的和下磁軛圓盤中心小圓餅15固定成一體。為了減少上磁軛圓盤和下磁軛圓盤相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)之間的摩擦力，在上下兩個(gè)磁圓盤之間安裝有推力軸承4。這樣，就使上磁軛圓盤中心小圓餅3和推力軸承4及下磁軛圓盤中心小圓餅15按上、中、下順序套裝在中心軸I上。
[0037]所有的磁軛圓盤上平面和下平面必須保證具有良好的平面度和平行度、光潔度；同時(shí)上磁軛圓盤和下磁軛圓盤的所有側(cè)立面也必須保證有良好的平面度和平行度；更要和上磁軛圓盤，下磁軛圓盤的所有上、下大平面保持良好的垂直度。這些是保證有效地接近理想的吸重比指標(biāo)I比503的必要條件。
[0038]實(shí)施例2
[0039]參照?qǐng)D2。在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，圖2是本發(fā)明下磁軛圓盤底面的示意圖，圖2中，17是扇形磁軛鐵連接板，18是連接板螺絲。扇形磁軛鐵連接板17用于加固相鄰的兩個(gè)扇形磁軛鐵，為了保證相鄰的兩個(gè)下扇形磁軛鐵16a之間的穩(wěn)定性必須用高強(qiáng)度306不銹鋼板，通過連接板螺絲18連接牢固。
[0040]實(shí)施例3
[0041]參照?qǐng)D3。圖3中表達(dá)的是上、下兩個(gè)磁軛圓盤結(jié)構(gòu)安裝示意圖。圖3給出上、下磁軛圓盤中心小圓餅3、15，和與它們相應(yīng)的上、下扇形磁軛鐵16、16a的連接組裝結(jié)構(gòu)。圖3中，2是中心軸六角螺母，30是平頭螺栓(只畫出一顆)，31是上磁軛圓盤的圓形上壓板、32是上磁軛圓盤的圓形下壓板、33是下磁軛圓盤的圓形上壓板，34是下磁軛圓盤圓形下壓板。
[0042]本發(fā)明的上磁軛圓盤中心小圓餅3和上扇形磁軛鐵16牢固的結(jié)合成一體，是不能采用焊接的方式的。因?yàn)樯刃未跑楄F是純鐵或鐵磁性良好的物質(zhì)，要求用作磁軛鐵的材料，其分子晶格和分子排列要求自然有序并且相對(duì)均勻穩(wěn)定的，所以不能采用焊接高溫加工工藝的，只能采用強(qiáng)力螺紋連接的工藝(參見圖3)。即，將上磁軛圓盤的圓形上壓板31、上磁軛圓盤的圓形下壓板32、下磁軛圓盤的圓形上壓板33和下磁軛圓盤圓形下壓板34分別壓蓋在各磁軛圓盤中心小圓餅和扇形磁軛鐵連接處，再用平頭螺栓30固定，使上磁軛圓盤中心小圓餅3和上扇形磁軛鐵16、下磁軛圓盤中心小圓餅15和下扇形磁軛鐵16a分別牢固的結(jié)合成一體。特別注意的是:所有圓形上、下壓板和高強(qiáng)度平頭螺絲及推力軸承等必須是優(yōu)質(zhì)無(wú)導(dǎo)磁性的高強(qiáng)度材料(如306不銹鋼或鈦鋼等)。
[0043]非鐵磁性材料的上、下磁軛圓盤中心小圓餅3和15的設(shè)計(jì)，是本發(fā)明的上、下磁軛圓盤中心位置消除漏磁、消除磁力損耗的重要原因。
[0044]實(shí)施例4
[0045]參照?qǐng)D4。與本發(fā)明相近的ZL94104385.I圓盤小轉(zhuǎn)角永磁吸重裝置磁軛圓盤示意圖。圖4中，36是磁軛鐵，37是稀土永磁條，26是磁力線回路。磁軛鐵36是用同一塊鐵板加工出來(lái)的整體，在磁軛圓盤中心的磁軛鐵必然要產(chǎn)生漏磁。漏磁的磁力線構(gòu)成的磁回路很嚴(yán)重，其結(jié)果造成永磁吊吸吊鐵磁性重物的吸重効果不好；圖4也就是漏磁所造成的磁力損耗的示意圖。
[0046]實(shí)施例5
[0047]參照?qǐng)D5。圖5是本發(fā)明的扇形磁軛鐵和稀土永磁條等的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。圖5給出了上、下扇形磁軛鐵16、16a，上、下稀土永磁條9、9a，非鐵磁性材料填料14，由306不銹鋼制成的稀土永磁條壓板8，稀土永磁條壓板固定螺絲6，306不銹鋼制成的上磁軛圓盤保護(hù)壓板10 ；306不銹鋼制成的下磁軛圓盤保護(hù)托板29 ；306不銹鋼制成的非鐵磁性材料填料托板38。
[0048]稀土永磁條壓板8寬于上、下稀土永磁條9、9a，遮蓋在各條稀土永磁條裸露面，用稀土永磁條壓板固定螺絲6固定在稀土永磁條兩邊的扇形磁軛鐵上，用于保護(hù)稀土永磁條意外脫出。上磁軛圓盤保護(hù)壓板10是一層306不銹鋼板，罩在上磁軛圓盤上方，使上磁軛圓盤被保護(hù)；下磁軛圓盤保護(hù)托板29是梅花瓣形狀，固定在下磁軛圓盤下方，其中非鐵磁性材料填料14、下磁軛圓盤中心小圓餅15和下磁軛圓盤的圓周邊部位被保護(hù)，而下扇形磁軛鐵16a裸露。
[0049]實(shí)施例6
[0050]參照?qǐng)D6。圖6表示的是本發(fā)明卸重時(shí)的磁路狀態(tài)示意圖。圖6中的上稀土永磁條9比下稀土永磁條9a要高出三分之一。因?yàn)檫@里所有的扇形磁軛鐵的形狀相同，且厚度也相同，所以上、下兩個(gè)磁軛圓盤的厚度也是相同的。因此，在下稀土永磁條9a的下面要充填非鐵磁性材料填料14。圖6中的上稀土永磁條9所對(duì)應(yīng)的下稀土永磁條9a它們同一側(cè)面的磁極性是相異的，因此這里的磁力線回路是閉合的環(huán)形，對(duì)外不顯磁性，就不能吊吸鐵磁性重物35。又因?yàn)樯舷⊥劣来艞l9比下稀土永磁條9a高出三分之一，使上稀土永磁條的磁力線強(qiáng)度遠(yuǎn)強(qiáng)于下稀土永磁條，所以上稀土永磁條的磁力線就把下稀土永磁條的所有異性磁力線全都吸過去了。由此使扇形磁軛永磁吊的吸重端面出現(xiàn)理想的零磁位，在卸重狀態(tài)時(shí)即使0.02克的小鐵塊都吸不起來(lái)。
[0051]實(shí)施例7
[0052]參照?qǐng)D7。圖7是扇形磁軛永磁吸重裝置吊吸鐵磁性重物的磁路狀態(tài)示意圖。圖7中，35是被吊吸的鐵磁性重物，26是磁力線回路。從圖7中可以看出:上稀土永磁條9和相對(duì)應(yīng)的下稀土永磁條9a的同一側(cè)立面的磁極性是相同的，由于磁力線同極性是相斥的，又因?yàn)樯洗跑棃A盤頂端沒有鐵磁性物質(zhì)，構(gòu)不成磁回路，所以其磁阻是無(wú)窮大的，上稀土永磁條9和下稀土永磁條9a的同性磁力線必然通過相對(duì)應(yīng)的上、下兩個(gè)扇形磁軛鐵16、16a和鐵磁性重物35構(gòu)成相疊加的磁力線回路26。又因?yàn)樯舷⊥劣来艞l9比下稀土永磁條9a高出約三分之一，所以在疊加后的同極性磁力線在扇形磁軛鐵里不會(huì)達(dá)到飽和狀態(tài)。本發(fā)明的所有磁力線都會(huì)暢通無(wú)阻的通過被吊吸的鐵磁性重物35，這就大大提高了本發(fā)明的吸重能力。
[0053]實(shí)施例8
[0054]參照?qǐng)D8。圖8是扇形磁軛鐵永磁吊的扇形磁軛鐵的最佳幾何形狀和寬、高數(shù)據(jù)的示意圖，A是本發(fā)明上、下扇形磁軛鐵16、16a的平均寬度尺寸；B是最佳高度尺寸。
[0055]本發(fā)明在研發(fā)過程中，其零件如上、下磁軛圓盤中心小圓餅3、15，上、下稀土永磁條9、9a，上、下扇形磁軛鐵16、16a，以及稀土永磁條、A3鋼、純鐵、306不銹鋼等的屬性，幾何形狀、尺寸等進(jìn)行過數(shù)百次的計(jì)算，由上千個(gè)數(shù)據(jù)中篩選、優(yōu)選之后確定其最佳材料、形狀和尺寸，再經(jīng)過適當(dāng)?shù)倪x配和合理的加工工藝、條件，終于能使本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)目前的吸重比已接近I比503，即I公斤的高能稀土永磁材料可吸吊起鐵磁性重物503kg。
[0056]其中能吸吊起五噸至四十五噸鐵磁牲重物的永磁吊的每個(gè)單元里獨(dú)立的扇形磁軛鐵的最佳尺寸和幾何形狀(見圖8)，依據(jù)不同型號(hào)永磁吊吸吊鐵磁物質(zhì)重量(5?45噸)計(jì)算出扇形磁軛鐵的平均寬度A:60?120mm(按扇形的最大弧和最小弧所對(duì)應(yīng)的弦長(zhǎng)平均值)；扇形磁軛鐵的厚度B:30?90mmο
[0057]考慮到吸重的效率和結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，可以選擇上、下磁軛圓盤的半徑是上、下磁軛圓盤中心小圓餅3、15半徑的2?10倍，優(yōu)選2.5?5.5倍。上、下磁軛圓盤中心小圓餅3、15的最佳半徑值在90?150mm。
[0058]實(shí)施例9
[0059]參照?qǐng)D9。圖9為扇形磁軛永磁吊的上磁軛圓盤和下磁軛圓盤圍繞中心軸線相對(duì)反復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)源裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖9中，20為微電機(jī)、22為絲杠、23為正螺紋螺母、24為反螺紋螺母、19為長(zhǎng)臂連桿(垂直固定在中心軸I上端)、27為驅(qū)動(dòng)推桿，即平行四邊形推動(dòng)裝置的四條邊、21為固定支點(diǎn)，即平行四邊形推動(dòng)裝置的一個(gè)固定在長(zhǎng)臂連桿19上的角點(diǎn)、25為可移動(dòng)角點(diǎn)，是固定在上磁軛圓盤面上的與固定支點(diǎn)21相對(duì)的另一個(gè)平行四邊形角點(diǎn)、23為正螺紋螺母、24為反螺紋螺母。正螺紋螺母23和反螺紋螺母24分別裝在與固定支點(diǎn)21相鄰的兩個(gè)平行四邊形角點(diǎn)處，并裝在絲杠22上。微電機(jī)20通過聯(lián)軸器11連接絲杠22，微電機(jī)20能驅(qū)動(dòng)絲杠22按其軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0060]驅(qū)動(dòng)源裝置工作過程是:在扇形磁軛永磁吊處于非吸重狀態(tài)時(shí)，上、下稀土永磁條9、9a上下重疊，且N、S磁極方向相反。當(dāng)微電機(jī)20向正時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，絲杠22同步正向轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)正螺紋螺母23和反螺紋螺母24都向著絲杠22中間靠攏。由于固定在長(zhǎng)臂連桿19上的固定支點(diǎn)21是原位不動(dòng)的，而相對(duì)的可移動(dòng)角點(diǎn)25就向遠(yuǎn)離固定支點(diǎn)21向外移動(dòng)，這樣就將上磁軛圓盤相對(duì)下磁軛圓盤在同一中心軸I為軸線轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)適當(dāng)?shù)慕嵌?可以是30度角)，使上稀土永磁條9移至相鄰的下稀土永磁條9a上方，上下的N、S磁極方向相同，構(gòu)成的磁力線回路26如圖7所示，扇形磁軛永磁吊處于吸重狀態(tài)。當(dāng)微電機(jī)20向反時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，絲杠22同步反向轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)正螺紋螺母23由絲杠中間位置向微電機(jī)20方向移動(dòng)，同時(shí)反螺紋螺母24也由絲杠22中間向絲杠22的另外一端移動(dòng)。由于固定在長(zhǎng)臂連桿19上的固定支點(diǎn)21是原位不動(dòng)的，而相對(duì)的可移動(dòng)角點(diǎn)25就向固定支點(diǎn)21靠攏，上磁軛圓盤便又轉(zhuǎn)回到原來(lái)的位置，上、下稀土永磁條9、9a重疊且N、S磁極方向相反，構(gòu)成的磁力線回路26如圖6所示，扇形磁軛永磁吊處于卸重狀態(tài)。
[0061 ] 此微電機(jī)20、絲杠22、正、反螺紋螺母23、24、平行四邊形驅(qū)動(dòng)推桿27等裝置，只要微電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，用很小的力就能使正、反螺紋螺母23、24獲得較大的動(dòng)力，可使上磁軛圓盤上的可移動(dòng)角點(diǎn)25產(chǎn)生很大的推動(dòng)力，足以使上磁軛圓盤實(shí)現(xiàn)向左、向右轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使本發(fā)明扇形磁軛永磁吊實(shí)現(xiàn)了更方便的吸吊起鐵磁性重物和卸掉被吸吊起的鐵磁性重物。
【權(quán)利要求】
1.一種扇形磁軛永磁吊，結(jié)構(gòu)有安裝在中心軸(I)上能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的直徑相同的上磁軛圓盤和下磁軛圓盤，上、下磁軛圓盤又分別由上扇形磁軛鐵(16)和上稀土永磁條(9)、下扇形磁軛鐵(16a)和下稀土永磁條(9a)構(gòu)成，稀土永磁條以磁軛圓盤軸心線為中心，按福射狀沿半徑均勻排列，嵌裝于扇形磁軛鐵間；驅(qū)動(dòng)上磁軛圓盤相對(duì)下磁軛圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的推動(dòng)裝置；推力軸承(4);外殼體(13);其特征在于，在上磁軛圓盤和下磁軛圓盤中心分別有同軸的非鐵磁性材料的上磁軛圓盤中心小圓餅⑶和下磁軛圓盤中心小圓餅(15)，推力軸承(4)裝在上磁軛圓盤中心小圓餅(3)和下磁軛圓盤中心小圓餅(15)之間；上稀土永磁條(9)和下稀土永磁條(9a)的數(shù)目相同，每條上稀土永磁條(9)和下稀土永磁條(9a)的長(zhǎng)度、寬度相同，下稀土永磁條(9a)的高度小于上稀土永磁條(9);在下稀土永磁條(9a)下方和相鄰的下扇形磁軛鐵(16a)側(cè)立面之間留下的空間，填充非鐵磁性材料填料(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扇形磁軛永磁吊，其特征在于， 各上扇形磁軛鐵(16)是獨(dú)立的扇形，數(shù)量是偶數(shù)；上扇形磁軛鐵(16)尺寸小的圓弧端頭靠在上磁軛圓盤中心小圓餅(3)的外邊緣，尺寸大的圓孤端向外按輻射形均布排列；在相鄰的上扇形磁軛鐵(16)側(cè)立面之間鑲嵌上稀土永磁條(9);將上磁軛圓盤的圓形上壓板(31)和上磁軛圓盤的圓形下壓板(32)分別蓋住磁軛圓盤中心小圓餅(3)和上扇形磁軛鐵(16)的上、下接縫，再用平頭螺栓(30)固定在上扇形磁軛鐵(16)和上磁軛圓盤中心小圓餅(3)上；在上扇形磁軛鐵(16)尺寸大的一端用磁軛鐵連接板(17)固定相鄰的兩個(gè)上扇形磁軛鐵(16); 下磁軛圓盤由下磁軛圓盤中心小圓餅(15)、下扇形磁軛鐵(16a)、下稀土永磁條(9a)、下磁軛圓盤的圓形上壓板(33)和下磁軛圓盤的圓形下壓板(34)組成，各部件的數(shù)目、部件間位置和固定方式與上磁軛圓盤對(duì)應(yīng)相同；下稀土永磁條(9a)下方的非鐵磁性材料填料(14)用非鐵磁性材料的填料托板(38)封托。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扇形磁軛永磁吊，其特征在于，所述的推動(dòng)裝置，結(jié)構(gòu)有微電機(jī)(20)、絲杠(22)、正螺紋螺母(23)、反螺紋螺母(24)、構(gòu)成平行四邊形的四條驅(qū)動(dòng)推桿(27)、垂直固定在中心軸(I)上端的長(zhǎng)臂連桿(19)、平行四邊形推動(dòng)裝置的一個(gè)角點(diǎn)固定在長(zhǎng)臂連桿(19)上的固定支點(diǎn)(21)、與固定支點(diǎn)(21)相對(duì)的另一個(gè)平行四邊形角點(diǎn)的可移動(dòng)角點(diǎn)(25);可移動(dòng)角點(diǎn)(25)固定在上磁軛圓盤面上，與固定支點(diǎn)(21)相鄰的兩個(gè)平行四邊形角點(diǎn)分別裝有正螺紋螺母(23)和反螺紋螺母(24)，絲杠(22)穿過正螺紋螺母(23)和反螺紋螺母(24)，并由微電機(jī)(20)驅(qū)動(dòng)絲杠(22)按絲杠(22)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的扇形磁軛永磁吊，其特征在于，每一個(gè)上稀土永磁條(9)和下稀土永磁條(9a)的裸露面分別用非鐵磁性材料的稀土永磁條壓板(8)覆蓋，稀土永磁條壓板(8)通過固定螺絲(6)固定在扇形磁軛鐵上；在上磁軛圓盤的上面裝有上磁軛圓盤的保護(hù)壓板(10);在下磁軛圓盤的下面裝有梅花瓣?duì)畹南麓跑棃A盤保護(hù)托板(29)，其中非鐵磁性材料填料(14)、下磁軛圓盤中心小圓餅(15)和下磁軛圓盤的圓周邊部位被保護(hù)，而下扇形磁軛鐵(16a)裸露。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的扇形磁軛永磁吊，其特征在于，上、下扇形磁軛鐵(16、16a)的平均寬度為60?120mm、厚度為30?90mm。
【文檔編號(hào)】B66C1/04GK104477752SQ201410648249
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月13日
【發(fā)明者】關(guān)品三, 洪淑麗, 王錫富, 洪坤泉 申請(qǐng)人:福建富坤水凈化設(shè)備有限公司