一種液壓傳動永磁攪拌器的永磁體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種液壓傳動永磁攪拌器的永磁體，其特征在于，該永磁體包括由6組釹鐵硼磁塊組成的N?S磁極，所述N?S磁極的外側(cè)設(shè)有磁軛，所述磁軛將N?S磁極連接成組，使得磁力線閉合，所述N?S磁極中相同極性的磁塊擺布在一側(cè)。本發(fā)明變更了磁極的極性相間隔布置的方式，設(shè)計成極性分兩側(cè)布置的磁極結(jié)構(gòu)，可以獲得磁體中心不同磁場場強(qiáng)。這種結(jié)構(gòu)的磁體，提供的運(yùn)動磁場頻率要低于對置的磁極結(jié)構(gòu)，但磁場強(qiáng)度遠(yuǎn)高于極性間隔對置的磁體結(jié)構(gòu)。
【專利說明】
一種液壓傳動永磁攪拌器的永磁體
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]
本發(fā)明涉及一種液壓傳動永磁攪拌器，尤其涉及一種液壓傳動永磁攪拌器的永磁體。
【背景技術(shù)】
[0002]1.使用電磁力的攪拌器是連鑄機(jī)上的重要裝備；
我國鋼產(chǎn)能已超過9億噸/年，連鑄機(jī)不少于6000流。為了控制連鑄坯質(zhì)量，通過引進(jìn)設(shè)備、技術(shù)改造及裝備國產(chǎn)化，絕大部分連鑄機(jī)都已安裝、使用了電磁攪拌器?？梢婋姶艛嚢杵髟谝苯鸸I(yè)中的地位十分重要。
[0003]2.電磁攪拌器的特點及存在的問題；
以方坯(包括圓坯、矩形坯)鑄機(jī)為例，為了在結(jié)晶器內(nèi)產(chǎn)生驅(qū)使鋼水作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的磁場，電磁攪拌器一般作成交流兩相或交流三相的，其原理和異步電動機(jī)類似。
[0004]電機(jī)定子線圈在交流電條件下，其阻抗表現(xiàn)為電阻和感抗兩部分。為了在鑄坯內(nèi)部獲得足夠強(qiáng)的磁場，要考慮下列因素:線圈所產(chǎn)生的磁勢與電流成正比，與線圈匝數(shù)成正比。線圈匝數(shù)多，必使線圈電抗增大，在定電壓工作條件下，這會給電磁攪拌器的大電流要求，帶來一系列難以實現(xiàn)的困難。因此攪拌器多采用少匝數(shù)、大電流方式。
[0005]電磁攪拌器與異步電動機(jī)的主要差別在于:其磁隙遠(yuǎn)大于電動機(jī)磁隙。因此所需的驅(qū)動電流遠(yuǎn)大于電動機(jī)電流。
[0006]為節(jié)省投資成本，設(shè)計制造連鑄機(jī)時，流間距一般在100mm—1300mm之間，這給攪拌器的設(shè)計尺寸以限制，因而攪拌器線圈的導(dǎo)線內(nèi)，電流密度可能高達(dá)12A/ mm2?17A/mm2，比架空線纜的電流密度大5—6倍，所以攪拌器必須使用有一定壓力的流動的水來直接冷卻。一般需要配置高要求的純凈水的制備、循環(huán)、冷卻系統(tǒng)。
[0007]因為線圈浸泡於水中，盡管使用了高質(zhì)量的冷卻水，線圈在線連續(xù)運(yùn)行時間多數(shù)仍不超過一年。所以說，電磁攪拌器不僅是高能耗設(shè)備，還是低壽命設(shè)備。
[0008]交流磁場在穿過非導(dǎo)磁的金屬或金屬熔體時，有渦流衰耗，金屬導(dǎo)電率越高、交變頻率越高，衰耗越快，因而現(xiàn)有的交流電磁攪拌器，都在低頻下工作，且必須配置大功率的變頻(輸出頻率O?15Hz)電源柜。這使整個系統(tǒng)的投資成本、維修保養(yǎng)成本非常大。
[0009]交流電磁攪拌器的裝機(jī)容量在150?500KVA范圍內(nèi)，功率因素大約為0.3?0.35，功耗P=50?180KW，一個年產(chǎn)100萬噸鑄坯的連鑄機(jī)，以噸鋼3?6KW計，攪拌器年總耗電(3?6) X 106KW。運(yùn)行成本及消耗能源資源不可忽視。
[0010]3.使用永磁攪拌器是人們多年來的期望；
永磁攪拌器不需要大功率的變頻電源，對冷卻水的水質(zhì)要求不高，不會出現(xiàn)像電磁攪拌器線圈絕緣損壞而失效的問題。因此其購置成本、運(yùn)行成本、維修成本要比電磁攪拌器低得多，從節(jié)約資源角度來講，推廣永磁攪拌器，符合國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策，特別是發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的政策。
[0011]從上世紀(jì)70?80年代以來，中外學(xué)者和專家一直孜孜不倦地在開發(fā)、試制連鑄機(jī)用的永磁攪拌器。這項工作進(jìn)行了二十多年而無應(yīng)用成果，主要是:①連鑄機(jī)環(huán)境惡劣，永磁體受高溫易失磁;②設(shè)計攪拌器磁體運(yùn)動方式時，受到傳統(tǒng)思維的局限，在連鑄機(jī)上很難實現(xiàn)長期穩(wěn)定可靠的運(yùn)行。③沒有找到永磁體和電磁體的耦合關(guān)系，做成的永磁攪拌器很難達(dá)到理想的攪拌效果，不能控制鋼材質(zhì)量。
[0012]從已公布的研究成果之論文和申報的專利內(nèi)容看，永磁攪拌器磁體的運(yùn)動都是采用電機(jī)驅(qū)動、齒輪或鏈條傳動方式。要在連鑄機(jī)操作平臺下、結(jié)晶器外安裝這種動力機(jī)構(gòu)，困難是相當(dāng)大的，即使能安裝，設(shè)備也不能長期安全、穩(wěn)定使用。(如鞍山亞賽電磁設(shè)備有限公司申請的200620168152.3號專利，岳陽市石祿強(qiáng)申請的200620052515.7號專利，及200620168152\01250958.2其攪拌器磁體的運(yùn)動基本上都是采用電機(jī)驅(qū)動、齒輪或鏈條傳動方式。
[0013]專利ZL20102 0032017.2公布了一種極性間隔擺布的磁體結(jié)構(gòu)的磁體，并已授權(quán)，在實際實施時，它提供了三相交變磁場，也就是說，在馬達(dá)轉(zhuǎn)速一定條件下，這種磁極的攪拌器的磁場的交變頻率較高。運(yùn)動磁體給鋼水的攪拌力，正比于磁場頻率。
[0014]這種對置的磁極結(jié)構(gòu)的缺陷是用相同的體積(或重量)的釹鐵硼磁塊，在筒內(nèi)邊部區(qū)域獲得的場強(qiáng)較大，而在磁體中心區(qū)域獲得的場強(qiáng)是有限的。因此這種結(jié)構(gòu)的攪拌器僅適用于攪拌器筒壁附近的工質(zhì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明的目的在于提供一種液壓傳動永磁攪拌器的永磁體，采用極性相鄰的磁極靠近安裝的結(jié)構(gòu)，改變了傳統(tǒng)的交流電磁攪拌器的磁極對置式布局方式。在一定直徑的內(nèi)筒橫截面積內(nèi)，改變磁極的相關(guān)位置，就可以改變筒內(nèi)磁力線走向和分布，以適應(yīng)不同區(qū)域?qū)嚢枇Σ煌蟮膱龊稀?br>[0016]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是由以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種液壓傳動永磁攪拌器的永磁體，其特征在于，該永磁體包括由6組釹鐵硼磁塊組成的N-S磁極，所述N-S磁極的外側(cè)設(shè)有磁軛，所述磁軛將N-S磁極連接成組，使得磁力線閉合，所述N-S磁極中相同極性的磁塊擺布在一側(cè)。
[0017]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述磁軛厚度為1mm?100mm。
[0018]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述磁塊厚度為20mm?200mm。
[0019]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述磁塊高度為10mm?600mm。
[0020]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述磁軛高度為磁塊高度的I?1.5倍。
[0021]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述N磁極與S磁極之間的內(nèi)壁表面距離為300mm?100mm0
[0022]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述同極性相鄰磁極之間的距離為O?(l/12)3id，d是攪拌器內(nèi)徑長度，Jid是以d為內(nèi)徑的圓周長。
[0023]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明變更了磁極的極性相間隔布置的方式，設(shè)計成極性分兩側(cè)布置的磁極結(jié)構(gòu)，可以獲得磁體中心不同磁場場強(qiáng)。這種結(jié)構(gòu)的磁體，提供的運(yùn)動磁場頻率要低于對置的磁極結(jié)構(gòu)，但磁場強(qiáng)度遠(yuǎn)高于極性間隔對置的磁體結(jié)構(gòu)。
【附圖說明】
[0024]結(jié)合附圖，并通過參考下面的詳細(xì)描述，將會更容易地對本發(fā)明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優(yōu)點和特征，其中:
圖1是本發(fā)明的豎剖面圖；
圖2是本發(fā)明的橫剖面圖；
圖3是本發(fā)明中實施例3的橫剖面圖；
[圖中附圖標(biāo)記]:1一磁極，2—磁軛。
【具體實施方式】
[0025]
為使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚易懂，以下結(jié)合說明書附圖，對本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步說明。當(dāng)然本發(fā)明并不局限于該具體實施例，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員所熟知的一般替換也涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。其次，本發(fā)明利用示意圖進(jìn)行了詳細(xì)的表述，在詳述本發(fā)明實例時，為了便于說明，示意圖不依照一般比例局部放大，不應(yīng)以此作為對本發(fā)明的限定。
[0026]需要說明的是，在下述的實施例中，利用圖1?3的結(jié)構(gòu)示意圖對按本發(fā)明一種液壓傳動永磁攪拌器的永磁體進(jìn)行了詳細(xì)的表述。在詳述本發(fā)明的實施方式時，為了便于說明，示意圖不依照一般比例繪制并進(jìn)行了局部放大及省略處理，因此，應(yīng)避免以此作為對本發(fā)明的限定。
[0027]實施例1
如圖1?2所示，本發(fā)明提供了一種液壓傳動永磁攪拌器的永磁體，該永磁體包括由6組釹鐵硼磁塊組成的N-S磁極，N-S磁極的外側(cè)設(shè)有磁軛，磁軛將N-S磁極連接成組，使得磁力線閉合，N-S磁極中相同極性的磁塊擺布在一側(cè)，磁軛厚度為100mm，磁塊厚度為200mm，磁塊高度為600mm，磁軛高度為磁塊高度的1.5倍，N磁極與S磁極之間的內(nèi)壁表面距離為1000mm，同極性相鄰磁極之間的距離為(l/12)3id，d是攪拌器內(nèi)徑長度，Jid是以d為內(nèi)徑的圓周長。
[0028]實施例2
如圖1?2所示，本發(fā)明提供了一種液壓傳動永磁攪拌器的永磁體，該永磁體包括由6組釹鐵硼磁塊組成的N-S磁極，N-S磁極的外側(cè)設(shè)有磁軛，磁軛將N-S磁極連接成組，使得磁力線閉合，N-S磁極中相同極性的磁塊擺布在一側(cè)，磁軛厚度為55mm，磁塊厚度為11Omm，磁塊高度為350mm，磁軛高度為磁塊高度的1.2倍，N磁極與S磁極之間的內(nèi)壁表面距離為650mm，同極性相鄰磁極之間的距離為(5/12)3id，d是攪拌器內(nèi)徑長度，Jid是以d為內(nèi)徑的圓周長。
[0029]實施例3
如圖1和3所示，本發(fā)明提供了一種液壓傳動永磁攪拌器的永磁體，該永磁體包括由6組釹鐵硼磁塊組成的N-S磁極，N-S磁極的外側(cè)設(shè)有磁軛，磁軛將N-S磁極連接成組，使得磁力線閉合，N-S磁極中相同極性的磁塊擺布在一側(cè)，磁軛厚度為1mm，磁塊厚度為20_，磁塊高度為10mm，磁軛高度為磁塊高度的I倍，N磁極與S磁極之間的內(nèi)壁表面距離為300mm，同極性相鄰磁極之間的距離為O。
[0030]綜上所述，本發(fā)明變更了磁極的極性相間隔布置的方式，設(shè)計成極性分兩側(cè)布置的磁極結(jié)構(gòu)，可以獲得磁體中心不同磁場場強(qiáng)。這種結(jié)構(gòu)的磁體，提供的運(yùn)動磁場頻率要低于對置的磁極結(jié)構(gòu)，但磁場強(qiáng)度遠(yuǎn)高于極性間隔對置的磁體結(jié)構(gòu)。
【主權(quán)項】
1.一種液壓傳動永磁攪拌器的永磁體，其特征在于，該永磁體包括由6組釹鐵硼磁塊組成的N-S磁極，所述N-S磁極的外側(cè)設(shè)有磁軛，所述磁軛將N-S磁極連接成組，使得磁力線閉合，所述N-S磁極中相同極性的磁塊擺布在一側(cè)。2.如權(quán)利要求1所述的液壓傳動永磁攪拌器的永磁體，其特征在于，所述磁軛厚度為1mm?10mm03.如權(quán)利要求1所述的液壓傳動永磁攪拌器的永磁體，其特征在于，所述磁塊厚度為20mm?200mmo4.如權(quán)利要求1所述的液壓傳動永磁攪拌器的永磁體，其特征在于，所述磁塊高度為10mm?600mmo5.如權(quán)利要求4所述的液壓傳動永磁攪拌器的永磁體，其特征在于，所述磁軛高度為磁塊高度的I?1.5倍。6.如權(quán)利要求1所述的液壓傳動永磁攪拌器的永磁體，其特征在于，所述N磁極與S磁極之間的內(nèi)壁表面距離為300mm?1000mm。7.如權(quán)利要求1所述的液壓傳動永磁攪拌器的永磁體，其特征在于，所述同極性相鄰磁極之間的距離為O?(l/12)3id，d是攪拌器內(nèi)徑長度，Jid是以d為內(nèi)徑的圓周長。
【文檔編號】H01F7/02GK105976974SQ201610292238
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月5日
【發(fā)明人】張森林, 周迅紅, 李兵, 何子華, 陳鈴, 徐文祥
【申請人】岳陽通海爐窯電磁設(shè)備有限公司