專利名稱：用于移動(dòng)水平軸線式線圈等的電磁升降機(jī)的制作方法
用于移動(dòng)水平軸線式線圈等的電磁升降機(jī)
本發(fā)明涉及用于移動(dòng)水平軸線式線圈的升降機(jī)，更具體而言涉及一種具有被成形且可調(diào)節(jié)的磁極擴(kuò)展件的電磁升降機(jī)。下文將以移動(dòng)水平軸線式線圈為具體參考，但要清楚的是，本發(fā)明的升降機(jī)同樣也能應(yīng)用于移動(dòng)相似產(chǎn)品，如直徑范圍大的大尺寸圓形物和管狀物。
已知的是，通常用于移動(dòng)水平軸線式線圈的升降機(jī)一般由具有兩個(gè)對(duì)稱磁極北極 /南極的磁體(電磁體或電永磁體)構(gòu)成，所述兩個(gè)對(duì)稱磁極北極/南極沿著升降機(jī)的縱向軸線延伸且被布置在升降機(jī)的側(cè)面。所述磁極適當(dāng)?shù)乇婚g隔開且具有漸開線形狀，以便配合最大數(shù)目的待移動(dòng)線圈的直徑。
這些已知的升降機(jī)具有由磁極的成形和布置引起的不足，而這在另一方面是容許單個(gè)的升降機(jī)能覆蓋大范圍的線圈直徑以便允許線圈的移動(dòng)所必需的。
第一個(gè)不足是源自于這一事實(shí)升降機(jī)的上述結(jié)構(gòu)導(dǎo)致升降機(jī)在一些情況下是以在磁極擴(kuò)展件與線圈之間具有相當(dāng)大的空氣間隙且接觸面積減小來操作的。這迫使設(shè)計(jì)和制造出更大功率的、更加笨重和更加昂貴的升降機(jī)以便考慮這些不利的操作條件。
第二個(gè)不足是由于磁極的布置而引起的，由于磁極的布置，布置在與被升降的線圈的軸線相垂直的平面內(nèi)——即與升降機(jī)的軸線相同的平面內(nèi)——的北極-南極磁通線在磁通所聯(lián)接到的外圈之上如夾鉗般閉合，因而在其中發(fā)生形變。事實(shí)上，在經(jīng)由這種類型的裝置來升降的線圈中，板塊(sheet)的最外圈因?yàn)榇磐ǘ?jīng)受形變，特別是當(dāng)板塊的厚度 < Imm時(shí)。在板塊具有更大厚度的情況下，這種改變?nèi)蕴幵趶椥孕巫兎秶畠?nèi)，但是在板塊具有更小厚度的情況下，這種改變就變?yōu)樗苄孕巫儭?br> 因此，本發(fā)明的目的是提供一種克服上述不足的電磁升降機(jī)。此目的借助于這樣的電磁升降機(jī)來實(shí)現(xiàn)所述電磁升降機(jī)包括垂直于要升降的線圈的軸線所布置的磁極擴(kuò)展件，所述磁極擴(kuò)展件被分成兩個(gè)半部，所述兩個(gè)半部在合適的致動(dòng)器的作用下能夠相對(duì)于彼此滑動(dòng)，且被成形為能夠彼此穿插。
本發(fā)明的基本優(yōu)點(diǎn)源自于磁極擴(kuò)展件的可調(diào)節(jié)性，所述可調(diào)節(jié)性允許磁極擴(kuò)展件更好地適應(yīng)不同直徑的要升降的線圈，以便最大可能地利用有用磁極部分并將操作時(shí)的空氣間隙減小到最小。因此，不必為了顧及最不利的情況而將升降機(jī)定尺寸過大，結(jié)果升降機(jī)更小、更輕和成本更低(尤其是在具有電永磁體的升降機(jī)的情況下)。
第二個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)源自于這一事實(shí)歸功于磁極擴(kuò)展件的垂直布置，北極-南極磁通線被布置在與線圈軸線相平行的平面內(nèi)，因而在與磁通所聯(lián)接到的外圈之上不如夾鉗般閉合，從而降低了其中發(fā)生形變的風(fēng)險(xiǎn)。
參照附圖，根據(jù)以下對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)清楚地了解根據(jù)本發(fā)明的升降機(jī)的另外的優(yōu)點(diǎn)和特性，在附圖中


圖1是根據(jù)本發(fā)明的電磁型的升降機(jī)的示意性部分前視截面圖2是圖1的升降機(jī)的示意性部分側(cè)視截面圖3是根據(jù)本發(fā)明的電永磁體型的升降機(jī)的示意性前視圖4是圖3的升降機(jī)的示意性部分側(cè)視截面圖5是圖1的升降機(jī)在磁極擴(kuò)展件處于完全伸展位置的情況下的立體仰視圖6是示出磁極擴(kuò)展件處于部分伸展位置的類似于前一個(gè)視圖的視圖7是示出磁極擴(kuò)展件處于完全回縮位置的類似于前一個(gè)視圖的視圖8是示意性地示出升降機(jī)的運(yùn)行的類似于圖1的視圖；以及
圖9是示意性地示出升降機(jī)的運(yùn)行的類似于圖2的視圖。
首先參照?qǐng)D1至圖2，示出了根據(jù)本發(fā)明的電磁升降機(jī)1通常包括具有倒U形的磁軛2，以便定義北極-南極磁偶極子。兩個(gè)螺線管3纏繞磁軛2的芯，以產(chǎn)生升降負(fù)載所需要的磁動(dòng)力，所述螺線管3優(yōu)選由經(jīng)過陽極化處理的鋁形成，以便優(yōu)化它們的性能以及尤其是對(duì)焦耳效應(yīng)所產(chǎn)生的熱的散熱。在磁軛2的端部布置了被成形為用于輸送水平軸線式線圈的兩個(gè)磁極擴(kuò)展件4。
應(yīng)當(dāng)注意的是，盡管這里描述的電磁體1優(yōu)選是雙極性的，但是這種選擇并非是限制性的，因?yàn)榭梢酝ㄟ^相同的原理來制造適當(dāng)設(shè)置有所需元件、具有不同數(shù)量的磁極的磁體。
本升降機(jī)的第一個(gè)新穎方面在于這一事實(shí)每個(gè)磁極擴(kuò)展件4被分成兩個(gè)半部 ^、4b，所述兩個(gè)半部4a、4b可以相對(duì)于彼此滑動(dòng)且被成形為能夠彼此穿插，這將稍后作進(jìn)一步的描述。兩個(gè)半部如、仙每個(gè)具有其活動(dòng)面、即與負(fù)載接觸的面，其以具有與要升降的線圈的最大直徑相等的值的連續(xù)直徑來工作。
借助于優(yōu)選位于兩個(gè)磁極擴(kuò)展件4之間的動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5來實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)，動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5允許沿著楔形榫頭引導(dǎo)件6滑動(dòng)的兩個(gè)磁極擴(kuò)展件4根據(jù)線圈的直徑來改變它們成形的輪廓。例如，機(jī)構(gòu)5可以是液壓型或者具有電動(dòng)機(jī)減速器和致動(dòng)器，并且可以通過編碼器或其他類似裝置來控制，編碼器或其他類似裝置能夠針對(duì)升降所選中的線圈而預(yù)先設(shè)置線圈直徑并調(diào)節(jié)磁極擴(kuò)展件4。
如前所述，上述升降機(jī)的第二個(gè)新穎方面是磁極擴(kuò)展件4布置在相對(duì)于要升降的線圈的水平軸線相垂直的方向上，這將在下面進(jìn)一步說明。
圖3至圖4示出了電永磁體型的上述升降機(jī)，其中，沒有改變的附圖標(biāo)記表示這兩種類型升降機(jī)的共同元件，即，磁極擴(kuò)展件4的新穎部分和相關(guān)的調(diào)節(jié)構(gòu)件5、6。
實(shí)際上，升降機(jī)1’僅有的區(qū)別在于，磁軛2’具有略微不同的形狀，磁軛2’容納分別由鋁鎳鈷合金和鍶鐵氧體或鋁鎳鈷合金和稀土(優(yōu)選為釹)形成的傳統(tǒng)磁性雙組成物7、 8。由銅或經(jīng)過陽極化處理的鋁或其它相似材料形成的兩個(gè)螺線管3’將形成所謂的可逆磁性塊7的兩個(gè)鋁鎳鈷合金塊定向，以使電永磁體1’在激活狀態(tài)與休息狀態(tài)之間切換。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D5至圖7更加詳細(xì)地說明對(duì)磁極擴(kuò)展件4的調(diào)節(jié)，這里盡管說明的是升降機(jī)1但是也同樣適用于升降機(jī)1’。
磁極擴(kuò)展件4從升降機(jī)的縱向軸線開始的中心區(qū)域內(nèi)的表面是間斷的，因?yàn)閮蓚€(gè)半部4a、4b每個(gè)是具有相等齒部和恒定節(jié)距的梳狀。第一半部如具有與第二半部4b基本上對(duì)稱和相對(duì)應(yīng)的形狀，第二半部4b的齒部偏移一個(gè)節(jié)距以便第二半部4b能夠很好地穿插第一半部如。
與南磁極性的兩個(gè)半部的滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)同步的北磁極性的兩個(gè)半部^、4b的滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)允許它們能適應(yīng)不同直徑的要移動(dòng)的線圈。圖5的完全伸展位置對(duì)應(yīng)于最大直徑，且圖 1、3和7的完全回縮位置對(duì)應(yīng)于最小直徑，而圖6的中間位置明顯對(duì)應(yīng)于中等直徑。
在大尺寸的磁體情況下，每個(gè)磁極擴(kuò)展件4的兩個(gè)半部^、4b的總滑動(dòng)行程大約 150-250mm(每個(gè)半部 75_125mm)。
因此本發(fā)明的升降機(jī)的操作相當(dāng)簡(jiǎn)單和有效，且根據(jù)上述描述和根據(jù)圖8至圖9 能容易地理解本發(fā)明的升降機(jī)的運(yùn)行。
在根據(jù)要升降的負(fù)載L的直徑而調(diào)節(jié)兩個(gè)半部^、4b的位置之后，磁極擴(kuò)展件4 與水平軸線式線圈接觸，且當(dāng)螺線管3/3’激活時(shí)，磁通線聯(lián)接到負(fù)載L，如圖9所示。
這種新穎的布置保證了升降機(jī)的活動(dòng)面與線圈之間的耦合，使得最大活動(dòng)面和最小活動(dòng)面之間的差異非常小，即大約15-20% (最大有用磁極部分為100%，最小為80-85% )。這意味著，在升降機(jī)運(yùn)行范圍的極值處的磁力改變了約相同的百分率 (15-20%)，且所述百分率改變量比已知的升降機(jī)中的百分率改變量小得多，在已知的升降機(jī)中有用磁極部分的差異可以是大約70-80% (最大為100%，最小為20-30% )。
因此，可以將本發(fā)明的升降機(jī)設(shè)計(jì)成一方面具有更高的性能，而另一方面具有相當(dāng)?shù)偷闹亓亢鸵蚨喈?dāng)?shù)偷某杀尽榱酥С诌@一說法，下文給出一些經(jīng)處理的象征性的數(shù)量數(shù)字，以便與現(xiàn)有技術(shù)的升降機(jī)進(jìn)行比較。
鐵磁鋼板的線圈是以具有較大范圍的特性、尺寸和重量來生產(chǎn)的，板厚為0.2mm 至20mm，線圈的外徑為900mm至^OOmm,重量為2t至45t (要注意的是，線圈直徑的減小并不對(duì)應(yīng)于重量的明顯平方式減小)。
為了利用現(xiàn)有的升降機(jī)來保證這種范圍的線圈的安全移動(dòng)，需要設(shè)計(jì)和制造磁極擴(kuò)展件增加了約50%的升降機(jī)，這是考慮到根據(jù)EN 13155標(biāo)準(zhǔn)，電磁體必須具有等于最大考量負(fù)載的至少兩倍的錨固力。
這導(dǎo)致在根據(jù)現(xiàn)有知識(shí)來設(shè)計(jì)例如電磁型的升降機(jī)時(shí)，升降機(jī)需要在220V、約 15kW的施加功率以及約8t的重量。根據(jù)本發(fā)明的相似的升降機(jī)需要約12kW的功率以及約 6. 5t的重量，S卩，在所需的功率和重量方面都有20%的降低。還應(yīng)當(dāng)注意的是，現(xiàn)有電磁體所需的過大尺寸不僅成比例地增加成本，而且還增加線圈的外圈變形的問題。
由新結(jié)構(gòu)和磁極的布置所實(shí)現(xiàn)的性能上的改進(jìn)允許在尺寸和重量上的極大下降， 這在本發(fā)明的升降機(jī)應(yīng)用于自動(dòng)儲(chǔ)存系統(tǒng)時(shí)尤其有用。這一事實(shí)還允許建立適用于在絕對(duì)安全的情況下來移動(dòng)不同直徑的線圈的磁體，而不需要被迫針對(duì)最不利的情況(通常包括相當(dāng)小但重量大的線圈)為磁體定尺寸。
要清楚的是，根據(jù)本發(fā)明的升降機(jī)的上述和圖示的實(shí)施例僅僅是能夠進(jìn)行各種修改的實(shí)例。具體地，兩個(gè)半部^、4b的準(zhǔn)確形狀可以不同于上述梳狀形狀，只要兩個(gè)半部 4a、4b互補(bǔ)即可，例如，齒部可以不全都相同和不全都具有恒定的節(jié)距，而且引導(dǎo)件6可以具有不同的形狀(如，T形或其它)，而相關(guān)的致動(dòng)器機(jī)構(gòu)5可以位于不同的位置。權(quán)利要求
1.一種電磁升降機(jī)，包括至少兩個(gè)磁極擴(kuò)展件G)，所述至少兩個(gè)磁極擴(kuò)展件(4)被成形為用于輸送水平軸線式線圈等，所述至少兩個(gè)磁極擴(kuò)展件(4)與電磁體O ；3)或電永磁體O’ ；3’ ；7 ；8)連接，其特征在于，所述磁極擴(kuò)展件(4)垂直于要升降的線圈的軸線而布置，并被分成兩個(gè)半部Ga，4b)，所述兩個(gè)半部( ，4b)在致動(dòng) 器機(jī)構(gòu)(5)的作用下能夠相對(duì)于彼此滑動(dòng)且被成形為能夠彼此穿插。
2.如權(quán)利要求1所述的電磁升降機(jī)，其特征在于，所述兩個(gè)半部( ，4b)每個(gè)具有其活動(dòng)面，所述活動(dòng)面以連續(xù)直徑工作，所述連續(xù)直徑具有與所述要升降的線圈的最大直徑相等的值。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電磁升降機(jī)，其特征在于，所述兩個(gè)半部( ，4b)在成形為楔形榫頭形、T形或其他形狀的引導(dǎo)件(6)上滑動(dòng)。
4.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的電磁升降機(jī)，其特征在于，所述致動(dòng)器機(jī)構(gòu)(5) 位于所述兩個(gè)磁極擴(kuò)展件W)之間。
5.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的電磁升降機(jī)，其特征在于，所述致動(dòng)器機(jī)構(gòu)(5) 通過編碼器或其他相似裝置來控制，所述編碼器或其他相似裝置能夠預(yù)先設(shè)定所述要升降的線圈的直徑并從而調(diào)節(jié)所述磁極擴(kuò)展件G)。
6.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的電磁升降機(jī)，其特征在于，所述磁極擴(kuò)展件(4) 從所述升降機(jī)的縱向軸線開始的中心區(qū)域內(nèi)的表面是具有相等齒部和恒定節(jié)距的梳狀，且每個(gè)磁極擴(kuò)展件的第一半部Ga)具有與第二半部Gb)基本上對(duì)稱和相對(duì)應(yīng)的形狀， 所述第二半部Gb)的齒部偏移一個(gè)節(jié)距。
全文摘要
一種電磁升降機(jī)，包括至少兩個(gè)磁極擴(kuò)展件(4)，所述至少兩個(gè)磁極擴(kuò)展件(4)被成形為用于輸送水平軸線式線圈等，垂直于要升降的線圈的軸線而布置，被分成兩個(gè)半部(4a，4b)，所述兩個(gè)半部(4a，4b)在致動(dòng)器機(jī)構(gòu)(5)的作用下能夠相對(duì)于彼此滑動(dòng)且被成形為能夠彼此穿插。磁極擴(kuò)展件(4)的可調(diào)節(jié)性允許它們能更好地適應(yīng)不同直徑的要升降的線圈，以便最大可能地利用有用的磁極部分并將操作空氣間隙減小到最小，由此不必為了考慮最不利的情況而將升降機(jī)定尺寸過大，結(jié)果升降機(jī)更小、更輕且成本更低。
文檔編號(hào)B66C1/06GK102482061SQ200980161211
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2009年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月1日
發(fā)明者達(dá)尼洛·墨爾泰尼 申請(qǐng)人:Sgm臺(tái)架股份公司