專利名稱：釹鐵硼稀土永磁節(jié)電型起重電磁鐵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬工業(yè)用起重電器設(shè)備。具有自動吸重、卸重、吊運的功能。是一種采用釹鐵硼稀土永磁材料吸重，線圈瞬間通電卸料的節(jié)電、省銅、控制簡便、運行可靠的起重電器。
在現(xiàn)行生產(chǎn)的電磁類起重電磁鐵中，采用鐵心線圈結(jié)構(gòu)，線圈通電吸重，線圈斷電卸重，為了防止工件吊運中斷電掉活，需要斷電保護(hù)裝置，控制線路復(fù)雜。這類電磁鐵存在如下幾個問題1.電磁類起重電磁鐵耗電量大，耗銅材多，其它金屬材料耗量也多，體積大、成本高。
2.為了防止工件在吊運過程中，突然斷電掉活砸壞設(shè)備和砸傷人員，需要斷電保護(hù)裝置，控制線路復(fù)雜，價格昂貴，運行可靠性差。
本發(fā)明的目的就是提供一種節(jié)電、省材料、體積小、成本低、控制簡便、運行可靠的起重電磁鐵。
本發(fā)明是由以下技術(shù)方案實現(xiàn)的它由整流濾波的直流電源、線圈控制線路、嵌裝釹鐵硼稀土永磁材料的磁路組成?？勺詣油瓿晌?、卸重、強(qiáng)勵吊運等控制過程。
釹鐵硼稀土永磁節(jié)電型起重電磁鐵工作原理如下在正常情況下，電磁鐵極面接觸被吸重物，在不超重的情況下，即可吸牢重物進(jìn)行吊運。此吸力僅由釹鐵硼稀土永磁體產(chǎn)生。為了增強(qiáng)吸力可在線圈MW(見附

圖1)中通以正向電流，此電流產(chǎn)生吸力與永磁吸力方向相同，吸力增強(qiáng)，尤其對吸散料、碎料有利。吊車起吊將重物移至指定地點，此后將線圈極性改變，通以反向電流，其產(chǎn)生吸力與永磁吸力相反，使合成吸力趨于零，則重物卸下，吊車提升，再進(jìn)行下次吊運工作。在電磁鐵的內(nèi)磁極嵌裝釹鐵硼永磁材料，永磁體2與非磁性墊片4形成并聯(lián)磁路，這對永磁體的穩(wěn)定工作是十分必要的。在線圈控制電路中對線圈采用去磁或強(qiáng)勵方法，不僅對吸重有利而且省銅，由于每次線圈通電時間很短(以秒計)，所以電磁鐵運行時非常省電。
附圖1-為該起重電磁鐵電源及線圈控制原理圖，附圖2-為電磁鐵結(jié)構(gòu)原理圖。
本發(fā)明“釹鐵硼稀土永磁節(jié)電型起重電磁鐵”的具體結(jié)構(gòu)由以下實例及附圖給出電源電壓經(jīng)刀開關(guān)輸入自耦調(diào)壓器B，再經(jīng)橋式整流回路變成全波直流，經(jīng)電容器C濾波產(chǎn)生直流電壓供給線圈及控制電路用。見附圖1第1部分。附圖1第2部分，由兩臺直流接觸器CZ1、CZ2的常開主觸頭(一對常開為強(qiáng)勵吸重，一對常開為去磁卸重)分別與電磁鐵線圈MN相連接，當(dāng)主觸頭CZ1接通時(強(qiáng)勵吸重)永磁吸力與電磁吸力疊加增強(qiáng)吸力，吸散料最有利，其通電時間由時間繼電器JS1的觸點自動控制，確保線圈工作的可靠，當(dāng)CZ2的主觸頭閉合時(CZ1的主觸頭必須斷電，由兩臺接觸器輔助觸頭的電氣聯(lián)鎖實現(xiàn))，永磁吸力與電磁吸力相減，其差值接近零，則重物自動落下，其通電時間由時間繼電器JS2的觸點自動控制，兩臺直流接觸器關(guān)合順序及關(guān)合時間由控制電路完成?？刂齐娐酚蓛芍蹟嗥鱎D、電壓表V、電流表A及四條支路組成。第一條支路(見附圖1)由起動按鈕QA1、停止按鈕TA1、接觸器CZ1的線圈及常開輔助觸頭、接觸器CZ2的常閉輔助觸頭、時間繼電器JS1的釋放延時的常閉觸點組成。主要用于強(qiáng)勵吸重，當(dāng)按下起動按鈕QA1，CZ1線圈通電，兩對常開輔助觸點閉合，一對與按鈕QA1并聯(lián)起自鎖作用，一對與JS1線圈串聯(lián)，起給JS1線圈供電作用(第三條支路)，此時CZ1主觸閉合進(jìn)行強(qiáng)勵吸重。CZ1常開輔助觸點閉合，JS1線圈得電，觸點JS1延時打開，則CZ1線圈斷電，第一條支路斷電，主回路斷電，強(qiáng)勵吸重過程結(jié)束。被吸牢的重物可進(jìn)行吊運。按鈕TA1為強(qiáng)行斷電時使用，CZ2為直流接觸器CZ2的常閉輔助觸點，起電氣聯(lián)鎖作用，防止兩臺接觸器同時起動造成短路故障。LD紅色信號燈給出強(qiáng)勵吸重顯示。第二條支路由起動按鈕QA2、停止按鈕TA2、接觸器CZ2的線圈及常開輔助觸頭、接觸器CZ1的常閉輔助觸頭、時間繼電器JS2的釋放延時的常閉觸點組成。主要用于去磁卸重。按下起動按鈕QA2，CZ2線圈通電，兩對常開輔助觸頭閉合，一對與按鈕QA2并聯(lián)起自鎖作用，一對與JS2線圈串聯(lián)，起給JS2線圈供電作用(第四條支路)，此時CZ2主觸閉合進(jìn)行去磁卸重。CZ2常開輔助觸頭閉合，JS2線圈得電，觸頭JS2延時打開，則CZ2線圈斷電，第二條支路斷電，主回路斷電，去磁卸重過程結(jié)束。吊車提升，準(zhǔn)備下次吸重。TA2為強(qiáng)行斷電時使用，CZ1為直流接觸器CZ1的常閉輔助觸頭，起電氣聯(lián)鎖作用，防止兩臺接觸器同時起動造成短路故障。HD綠色信號燈給出去磁卸重顯示。
釹鐵硼稀土永磁節(jié)電型電磁鐵的主體結(jié)構(gòu)見附圖2。它由外磁極1、永磁體2、內(nèi)磁極3、非磁性墊片4、非磁性螺栓5、線圈6、非磁性護(hù)板7組成。外磁極1、內(nèi)磁極3由螺栓5聯(lián)接并壓緊永磁體2及非磁性墊片4，護(hù)板7壓緊固定線圈并與內(nèi)、外磁極封閉焊牢。內(nèi)腔澆鑄環(huán)氧樹脂8以固定線圈并有利散熱。在吸重物9時，永磁產(chǎn)生的磁通經(jīng)永磁體2、內(nèi)磁極3、重物9、外磁極1閉合，在磁極與重物間產(chǎn)生吸力而吸持重物，如要進(jìn)行強(qiáng)勵時，磁通也走此回路。在卸重物時，線圈通電產(chǎn)生一與永磁體產(chǎn)生磁通方向相反的磁通，使氣隙合成磁通為零，吸力為零，重物卸下。永磁體2與非磁性工作墊片4在磁極形成一并聯(lián)回路對永磁體的穩(wěn)定工作是非常必要的。
本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點1.節(jié)電、省銅、省鋼材、體積小、成本低。
2.自動吸重、卸重，吸重采用強(qiáng)勵吸重，特別對吸散料有利。
3.不需斷電保護(hù)裝置，電控裝置簡單，使用維修方便。成本由幾萬元降至幾千元。
綜上所述，應(yīng)用本發(fā)明釹鐵硼稀土永磁節(jié)電型起重電磁鐵，具有節(jié)電、省銅、節(jié)省原材料、電控裝置簡單，有強(qiáng)力功能等優(yōu)點，特別適用于冶金、機(jī)械、礦山、港口等起重場合，用以吊運鋼板、鋼錠、鋼鐵的散碎料，節(jié)省能源，提高工作效率。
權(quán)利要求
1.一種節(jié)電、省銅、控制簡便的釹鐵硼稀土永磁節(jié)電型起重電磁鐵，它主要包括電源、線圈控制回路及起重電磁鐵本體結(jié)構(gòu)。其特征如下(1).電源220伏交流電源經(jīng)刀開關(guān)P輸入自耦調(diào)壓器B，再經(jīng)橋式整流回路D變成全波直流，經(jīng)電容器C濾波產(chǎn)生恒定直流電壓，供線圈及線圈控制回路用。見附圖1第一部分。(2).線圈及線圈控制回路a.主回路由兩臺直流接觸器CZ1、CZ2的常開主觸頭(一對常開觸頭為強(qiáng)勵吸重；一對常開觸頭為去磁卸重)，分別與電磁鐵線圈MN相聯(lián)接，當(dāng)主觸頭CZ1接通時(強(qiáng)勵吸重)，永磁吸力與電磁吸力相疊加增強(qiáng)吸力，吸散料最有利，其通電時間由時間繼電器JS1的觸點自動控制，以確保線圈工作的可靠，當(dāng)CZ2的主觸頭閉合時(CZ1的主觸頭必須斷電)永磁吸力與電磁吸力相反，力相減，差值接近零，則重物自動落下，其通電時間由時間繼電器JS2的觸點控制。兩臺直流接觸器的關(guān)合時間及順序由控制電路完成。b.第一條支路由起動按鈕QA1、停止按鈕TA1、接觸器CZ1的線圈及常開輔助觸頭、接觸器CZ2的常閉輔助觸頭及時間繼電器JS1的釋放延時常閉觸頭組成。主要用于強(qiáng)勵吸重。按下起動按鈕QA1，CZ1線圈通電，兩對常開輔助觸頭閉合，一對與按鈕QA1并聯(lián)起自鎖作用，一對與JS1線圈串聯(lián)起給JS1線圈供電作用(第三條支路)，此時CZ1主觸閉合進(jìn)行強(qiáng)勵吸重。JS1常閉觸頭延時打開，則CZ1線圈斷電，第一條支路斷電，主回路斷電，強(qiáng)勵過程結(jié)束。重物被吸牢可進(jìn)行吊運。TA1為強(qiáng)行斷電時使用，CZ2常閉輔觸起電氣聯(lián)鎖作用，防止短路。LD紅色信號燈給出強(qiáng)勵吸重顯示。c.第二條支路由起動按鈕QA2、停止按鈕TA2、接觸器CZ2的線圈及常開輔助觸頭、接觸器CZ1的常閉輔助觸頭及時間繼電器JS2的釋放延時常閉觸頭組成，主要用于去磁卸重。按下起動按鈕QA2，CZ2的線圈通電，兩對常開輔助觸頭閉合，一對與起動按鈕QA2并聯(lián)起自鎖作用，一對與JS2線圈串聯(lián)起給JS2線圈供電作用(第四條支路)。此時CZ2主觸閉合進(jìn)行去磁卸重。CZ2常開輔助觸頭閉合，JS2線圈有電，觸頭JS2延時打開，則CZ2線圈斷電，第二條支路斷電，主回路斷電，去磁卸重過程結(jié)束。吊車提升準(zhǔn)備下次吸重，TA2為強(qiáng)行斷電時使用，CZ1為CZ1接觸器的常閉輔助觸頭，起電氣聯(lián)鎖作用，防止短路。HD綠色信號燈給出去磁卸重顯示。d.第3、4條支路為JS1、JS2時間繼電器線圈供電回路，其通斷由兩臺接觸器的常開輔助觸頭控制，兩臺繼電器的觸頭又控制兩臺接觸器線圈的通電與斷電。電壓表V、電流表A給出控制回路的電壓、電流顯示。(3).本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)見圖2。它由外磁極1、永磁體2、內(nèi)磁極3、非磁性墊片4、非磁性螺栓5、線圈6、非磁性護(hù)板7組成。外磁極1、內(nèi)磁極3由螺栓5聯(lián)接并壓緊永磁體2及非磁性墊片4，護(hù)板7壓緊固定線圈并與內(nèi)外磁極封閉焊牢。內(nèi)腔澆鑄環(huán)氧樹脂8以固定線圈并有利散熱。在吸重物9時，永磁體產(chǎn)生的磁通經(jīng)由永磁體、內(nèi)磁極、重物、外磁極閉合，在磁極與重物間產(chǎn)生吸力吸持重物，進(jìn)行強(qiáng)勵時磁通也走此回路。在卸重時，線圈通電產(chǎn)生一與永磁體產(chǎn)生磁通方向相反的磁通，使氣隙合成磁通接近零，吸力接進(jìn)于零，重物卸下。永磁體與非磁性墊片在內(nèi)磁極形成一并聯(lián)回路，保證了永磁體工作的可靠性。
2.按權(quán)利要求1所述的釹鐵硼稀土永磁節(jié)電型起重電磁鐵，其特征在于在起重電磁鐵中嵌裝一釹鐵硼永磁體，用永磁力吸重不需斷電保護(hù)裝置，可采用強(qiáng)勵辦法增加吸重能力，從而實現(xiàn)節(jié)電、省銅、控制簡便，以代替普通型起重電磁鐵。
全文摘要
本發(fā)明給出了冶金、機(jī)械、礦山、港口、運輸?shù)裙I(yè)用起重吊裝設(shè)備。具有用釹鐵硼永久磁鐵吸重，電控可調(diào)卸料的功能。采用了在普通的起重電磁鐵中嵌裝釹鐵硼永久磁鐵的結(jié)構(gòu)及簡便的控制，確保了工作的可靠性。該起重電磁鐵與目前生產(chǎn)的起重電磁鐵相比，具有節(jié)電、省銅、省鐵、體積小、重量輕、成本低、控制簡便、運行可靠等優(yōu)點，是工礦企業(yè)較為理想的起重設(shè)備。
文檔編號B66C1/06GK1052830SQ8910967
公開日1991年7月10日 申請日期1989年12月30日 優(yōu)先權(quán)日1989年12月30日
發(fā)明者夏天偉, 范大利, 孫鵬, 趙光國, 曹方東, 王儉 申請人:夏天偉