通過改變磁路結構來控制磁力的永磁體裝置的製作方法
2023-08-13 07:22:36
專利名稱：通過改變磁路結構來控制磁力的永磁體裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於永磁體裝置，具體涉及一種能實現磁力大小可調整的永磁體裝置。
背景技術：
高磁能(如釹鐵硼)的永磁性材料具有很大的磁能積，用其製造的永磁設備具有 體積小、磁力大並且不消耗電能的特點，具有廣泛的使用前景。但是，永磁體也存在固有的 缺陷，就是其磁力不能自由調節，因此用它製成的永磁裝置也具有磁力難於調節的缺點，這 使得永磁裝置的應用受到極大的限制。 例如磁力起重器分為電磁式和永磁式兩種，電磁式起重器體積大成本高而且在可 靠性要求高時還須採用電池組構成的備用電源形成雙電源供電，永磁式起重器體積小並且 不需要供電。但在實際應用中永磁式起重器並未能完全取代電磁式起重器，究其原因，就是 因為電磁式起重器在卸載時消除磁力只需簡單地斷開電磁鐵的電源，而永磁力起重器在卸 載時消除磁力則比較困難。 永磁力起重器為了在卸載時消除磁力，廣泛使用的一種方法是採用充磁和消磁電 路通過對永磁體的充磁和消磁完成永磁式起重器從起重狀態到卸載狀態的轉換。永磁力起 重器在起重時，充磁電路對永磁體充磁，起重完成卸載時消磁電路對永磁體消磁。
永磁力起重器為了在卸載時消除磁力，常用的另一種方法是採用磁場疊加原理， 將永磁起重器的磁路設計成2個磁系，一個磁系固定，一個磁系可以運動，通過可運動磁系 的相對運動，改變可運動磁系的磁場方向，使各磁系的磁場疊加結果或是倍增或是互相抵 消。永磁力起重器處於起重狀態時，各磁系的磁場疊加結果倍增，永磁力起重器處於卸載狀 態時，各磁系的磁場疊加結果互相抵消。 以上兩種方法，雖然都可以解決永磁起重器從起重狀態到卸載狀態的轉換，但是 也都存在一定的缺陷。 採用第一種方法，可以很好地完成永磁起重器從起重狀態到卸載狀態的轉換並且 卸載時無剩磁，但是充磁和消磁都需要很大的瞬間電流，其電路結構複雜，使用成本也較高。 採用第二種方法，將永磁體的磁場方向進行改變，一方面需較為複雜的機械結構， 另外永磁體移動過程中還需要克服永磁體之間很大的相互磁力作用，此外採用這種方法卸 載後有剩磁存在，卸載時需要足夠大的負載難以實現自動控制。
發明內容
本發明的目的在於提供一種不改變永磁體的磁場方向，結構簡單的通過改變磁路 結構來控制磁力的永磁體裝置，以解決上述問題。 本發明的技術方案為通過改變磁路結構來控制磁力的永磁體裝置，它包括永磁 磁體，永磁磁體夾持在兩個上磁軛之間，兩上磁軛的其他非夾持部位之間有磁間隙；它還包 括相對於兩個上磁軛設置的兩下磁軛，兩下磁軛之間具有磁間隙；上磁軛與下磁軛之間設有導磁和非導磁組合體移動轉換裝置。 所述導磁和非導磁組合體移動轉換裝置包括相互接觸連接的導磁材料體和非導
磁材料體構成的轉換組合體，轉換組合體的端部連接往復移動驅動裝置。 所述兩上磁軛與兩下磁軛構成磁迴路框體。 所述上磁軛包括豎向軛體和橫向軛體；兩個上磁軛相對設置，兩個上磁軛的橫向 軛體端部夾持永磁磁體；下磁軛包括豎向軛體和橫向軛體。 所述下磁軛的豎向軛體的端面形狀與上磁軛的豎向軛體的端面形狀相同、面積相 同。 所述轉換組合體由相互觸連接的第一導磁材料體和第一非導磁材料體、觸連接的 第二導磁材料體和第二非導磁材料體和第一非導磁材料體和第二導磁材料體之間由連接 體連接。 本發明採用往復移動驅動裝置就可以控制磁力裝置的工作狀態和卸載狀態的轉 換，在很大程度上解決了永磁裝置磁力難以控制的問題。除可以用在可自動卸載永磁力起 重器上外，還可以用於可控永磁機械鎖緊裝置、可控永磁吸盤、磁力輸送帶、永磁力抱閘等 永磁力裝置上。其結構簡單，控制操作方便。
圖1動態調節磁路的永磁裝置結構示意圖。
圖2永磁裝置卸載狀態示意圖。
具體實施例方式
本實施例用於對本發明專利技術方案的解釋，本領域的技術人員依據本發明技術 方案做出的不同於本實施例的改變均屬於本發明的保護範圍。 如圖1所示，支持座1上通過螺栓2連接有兩個上磁軛31 、32和兩個下磁軛33、 34;本實施例中採用四個磁軛，也可以根據需求設置更多組並排設置的的磁軛組。兩上磁軛 結構相同。上磁軛包括豎向軛體3. 1和橫向軛體3. 2，豎向軛體和橫向軛體構成"7"型；這 裡豎向軛體3. 1和橫向軛體3. 2相互垂直。兩個上磁軛相對設置，兩個上磁軛的橫向軛體 端部夾持永磁磁體4 ;永磁磁體4與橫向軛體端部之間無間隙；兩兩個上磁軛的豎向軛體之 間有磁間隙。下磁軛包括豎向軛體3. 3和橫向軛體3. 4，豎向軛體3. 3和橫向軛體3. 4構 成倒"7"型。這裡豎向軛體3. 3和橫向軛體3. 4相互垂直。兩個下磁軛相對設置，兩個下 磁軛的豎向軛體之間和橫向軛體之間均有磁間隙。兩個上磁軛和兩個下磁軛構成磁迴路框 體。 磁軛的豎向軛體的端面形狀與上磁軛的豎向軛體的端面形狀相同、面積相同。 在上磁軛和下磁軛之間設有導磁和非導磁組合體移動轉換裝置。 本實施例中，導磁和非導磁組合體移動轉換裝置設在兩個上磁軛和兩個下磁軛構
成的磁迴路框體中間。 導磁和非導磁組合體移動轉換裝置包括相互接觸連接的導磁材料體和非導磁材 料體構成的轉換組合體；本實施例中轉換組合體由相互觸連接的第一導磁材料體5和第一 非導磁材料體6、觸連接的第二導磁材料體7和第二非導磁材料體8，和第一非導磁材料體6和第二導磁材料體7之間連接的連接體9。第一導磁材料體5和第一非導磁材料體6與 上磁軛的豎向軛體和下磁軛的豎向軛體之間接觸無間隙，或間隙小於0. 5毫米。往復移動 驅動裝置包括驅動油缸或氣缸，油缸或氣缸的活塞杆與轉換組合體的端部連接.本實施例 中採用油缸10。 導磁材料體的水平截面的形狀與上磁軛的豎向軛體的端面形狀相同，導磁材料體 的水平截面的面積不小於上磁軛的豎向軛體的端面面積；非導磁材料體的水平截面的形狀 與上磁軛的豎向軛體的端面形狀相同，非導磁材料體的水平截面的面積不小於上磁軛的豎 向軛體的端面面積。 轉換組合體的端部連接往復移動驅動裝置，本實施例中往復移動驅動裝置包括驅
動油缸或氣缸，本實施例中採用油缸10，油缸10的活塞杆與轉換組合體的端部連接。往復
移動驅動裝置也可以是由電機、減速機、絲杆等構成，也可以直接採用電動推桿。 為了使導磁和非導磁組合體在往復移動驅動裝置的推動下能夠在磁路中順利移
動，同時為了減小磁路的損耗和減小移動時的摩擦力，導磁和非導磁組合體與豎向軛體之
間的接觸面應具有比較高的光潔度。 在需要較大磁力或要求有多個受力點的情況下，可使多個永磁裝置組合起來同時 工作，多個永磁裝置中的導磁/非導磁組合體既可以由一個驅動機構同步控制，也可以根 據需要由不同驅動機構控制。 採用本發明裝置只需一套行程很短的往復移動驅動裝置就可以控制磁力裝置的 工作狀態和卸載狀態的轉換，在很大程度上解決了永磁裝置磁力難以控制的問題。除可以 用在可自動卸載永磁力起重器上外，還可以用於可控永磁機械鎖緊裝置、可控永磁吸盤、磁 力輸送帶、永磁力抱閘等永磁力裝置上。 如果可動態調節磁路的永磁裝置是作為永磁起重器使用，當導磁和非導磁組合體 在往復移動驅動裝置的驅動下移動到如圖1所示導磁材料處於磁路中時，與永磁體4、兩個 上磁軛31、32和兩個下磁軛33、34構成一完整的磁路，永磁裝置工作面對外呈現磁力，既工 作於起重狀態；當導磁和非導磁組合體移動到如圖2所示非導磁材料處於磁路中時，磁路 被斷開，永磁裝置工作面對外不呈現磁力，既工作於卸載狀態，當導磁和非導磁組合體的寬 度遠大於永磁體4的厚度時，卸載時基本無剩磁，從起重狀態到卸載狀態的轉換時可以不
考慮負載的情況可以方便的實現自動控制。
權利要求
一種通過改變磁路結構來控制磁力的永磁體裝置，它包括永磁磁體，其特徵在於永磁磁體夾持在兩個上磁軛之間，兩上磁軛的其他非夾持部位之間有磁間隙；它還包括相對於兩個上磁軛設置的兩下磁軛，兩下磁軛之間具有磁間隙；上磁軛與下磁軛之間設有導磁和非導磁組合體移動轉換裝置。
2. 如權利要求1所述通過改變磁路結構來控制磁力的永磁體裝置，其特徵在於導磁和 非導磁組合體移動轉換裝置包括相互接觸連接的導磁材料體和非導磁材料體構成的轉換 組合體，轉換組合體的端部連接往復移動驅動裝置。
3. 如權利要求2所述通過改變磁路結構來控制磁力的永磁體裝置，其特徵在於往復移 動驅動裝置包括驅動油缸或氣缸，油缸或氣缸的活塞杆與轉換組合體的端部連接。
4. 如權利要求1所述通過改變磁路結構來控制磁力的永磁體裝置，其特徵在於上磁軛 和下磁軛連接固定在支持座上。
5. 如權利要求1所述通過改變磁路結構來控制磁力的永磁體裝置，其特徵在於上磁軛 包括豎向軛體和橫向軛體；兩個上磁軛相對設置，兩個上磁軛的橫向軛體端部夾持永磁磁 體；下磁軛包括豎向軛體和橫向軛體，兩個下磁軛相對設置。
6. 如權利要求5所述通過改變磁路結構來控制磁力的永磁體裝置，其特徵在於下磁軛 的豎向軛體的端面形狀與上磁軛的豎向軛體的端面形狀相同、面積相同。
7. 如權利要求1或5所述通過改變磁路結構來控制磁力的永磁體裝置，其特徵在於兩 上磁軛與兩下磁軛構成磁迴路框體。
8. 如權利要求5或6所述通過改變磁路結構來控制磁力的永磁體裝置，其特徵在於導 磁材料體的水平截面的形狀與上磁軛的豎向軛體的端面形狀相同；非導磁材料體的水平截 面的形狀與上磁軛的豎向軛體的端面形狀相同。
9. 如權利要求2所述通過改變磁路結構來控制磁力的永磁體裝置，其特徵在於轉換組合體包括相互觸連接的第一導磁材料體和第一非導磁材料體、相互觸連接的第二導磁材料 體和第二非導磁材料體，和第一非導磁材料體和第二導磁材料體之間連接的連接體。
10. 如權利要求5所述通過改變磁路結構來控制磁力的永磁體裝置，其特徵在於兩下 磁軛的橫向軛體端面之間有間隙。
全文摘要
本發明公開了一種通過改變磁路結構來控制磁力的永磁體裝置，它包括永磁磁體，永磁磁體夾持在兩個上磁軛之間，兩上磁軛的其他非夾持部位之間有磁間隙；它還包括相對於兩個上磁軛設置的兩下磁軛，兩下磁軛之間具有磁間隙；上磁軛與下磁軛之間設有導磁和非導磁組合體移動轉換裝置。本發明採用往復移動驅動裝置就可以控制磁力裝置的工作狀態和卸載狀態的轉換，在很大程度上解決了永磁裝置磁力難以控制的問題。除可以用在可自動卸載永磁力起重器上外，還可以用於可控永磁機械鎖緊裝置、可控永磁吸盤、磁力輸送帶、永磁力抱閘等永磁力裝置上。其結構簡單，控制操作方便。
文檔編號H01F7/04GK101699580SQ20091027265
公開日2010年4月28日 申請日期2009年11月3日 優先權日2009年11月3日
發明者張玉剛, 李波 申請人:武漢福星科技發展有限公司