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：
本實用新型屬工業(yè)用起重電器設(shè)備。具有吸重、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，需要斷電保護裝置，控制線路復(fù)雜，價格昂貴，運行可靠性差。
本實用新型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。
本實用新型是由以下技術(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，即可吸牢重物進行吊運。此吸力僅由釹鐵硼稀土永磁體產(chǎn)生。為了增強吸力可在線圈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，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。
本實用新型“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)力開關(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(一對常開為強勵吸重，一對常開為去磁卸重)分別與電磁鐵線圈MN相聯(lián)接，當主觸頭CZ1接通時(強勵吸重)永磁吸力與電磁吸力疊加增強吸力，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。控制電路由兩支熔斷器RD、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。主要用于強勵吸重，當按下起動按鈕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主觸閉合進行強勵吸重。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，強勵吸重過程結(jié)束。被吸牢的重物可進行吊運。按鈕TA1為強行斷電時使用，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，準備下次吸重。TA2為強行斷電時使用，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，如要進行強勵時，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。本實用新型與已有技術(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，吸重采用強勵吸重，特別對吸散料有利。
3.不需斷電保護裝置，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)用本實用新型釹鐵硼稀土永磁節(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，有強力功能等優(yōu)點，特別運用于冶金、機械、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1.一個由起重電磁鐵本體結(jié)構(gòu)和線圈控制回路組成的釹鐵硼稀土永磁節(jié)電型起重電磁鐵，其特征是用嵌裝在電磁鐵中釹鐵硼永久磁鐵產(chǎn)生的吸力吸重，采用一定的控制線路向線圈瞬時通電產(chǎn)生反向磁通，使氣隙合成磁通近似為零，吸力近似為零，起重電磁鐵卸重。
2.按權(quán)利要求1所述的起重電磁鐵本體結(jié)構(gòu)特征是它由外磁極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3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，進行強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。
3.按權(quán)利要求1所述的釹鐵硼稀土永磁節(jié)電型起重電磁鐵線圈控制回路特征是(1).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，當主觸頭CZ1接通時(強勵吸重)，永磁吸力與電磁吸力相疊加增強吸力，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。(2).用于強勵吸重的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。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主觸閉合進行強勵吸重。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，強勵過程結(jié)束，重物被吸牢可進行吊運。TA1為強行斷電時使用，CZ2常閉輔觸起電氣聯(lián)鎖作用，防止短路。信號燈LD給出強勵吸重顯示。當不需強勵吸重時，此回路不工作。(3).用于去磁卸重的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。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，吊車提升準備下次吸重。TA2為強行斷電時使用，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。信號燈HD給出去磁卸重顯示。(4).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。
專利摘要本實用新型給出了冶金、機械、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)卸重的功能。本實用新型采用了在普通的起重電磁鐵中嵌裝釹鐵硼稀土永磁的結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的控制線路，實現(xiàn)永磁產(chǎn)生吸力吸重、線圈瞬間通電產(chǎn)生反向磁通卸重，是一種不需斷電保護裝置就可實現(xiàn)安全運行的起重設(shè)備。
文檔編號B66C1/06GK2091850SQ8922173
公開日1992年1月1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, 曹云東, 孫鵬, 范大利, 趙光國, 王儉 申請人:夏天偉