專利名稱：電磁、永磁式起重吊具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電磁鐵及永磁吊具的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)領(lǐng)域。
目前，國內(nèi)外實(shí)用的起重電磁鐵、永磁吊具的狀況是起重電磁鐵的自重、導(dǎo)線耗量、電耗量隨吸力要求的增大而急驟增加，特別是電耗平均看來，每千克吸重電耗量約在0.5－0.6W左右，由此，也導(dǎo)致了供電電源設(shè)備的增大，從而總成本很高。
永磁吊具雖然不消耗電能，也不用供電裝置，但其卸重機(jī)構(gòu)復(fù)雜，且故障率較高，更由于磁路呈開路狀態(tài)，不僅易于失磁，又易在非工作狀態(tài)下吸引零星碎鐵，從而嚴(yán)重影響正常吸持能力，且使用很不方便。
為了解決上述問題，在永磁吊具上采用電控式卸重，實(shí)際是一種短時間反充磁方法，這種吊具在實(shí)用中證明，由于頻繁反充磁而使永磁體很快失磁，永磁體的磁能積逐漸衰退，甚至不能使用。
因此，能夠節(jié)省電耗、操作方便、在吸力上等同于普通電磁鐵的磁力吸持工具，急待提供。
針對上述情況，本實(shí)用新型的目的是提供一種在與普通電磁鐵相比，在吸力相同下，可以節(jié)省1／2或更大些的電耗，操作方便，實(shí)用的電磁、永磁起重吊具。
本實(shí)用新型的基本原理與普通電不同之處僅是利用了永磁體磁能，組成電磁，永磁并聯(lián)的吊具整體，但沒有單純永磁吊具的諸多缺點(diǎn)，又沒有相等吸力下單純電磁鐵那樣巨大的電耗和附屬的大功率供電裝置。
就整體中的永磁體而言，在吊具不工作時，它呈磁勢短路狀態(tài)，不僅保護(hù)了永磁體，也同時使內(nèi)、外極靴上無磁勢，消除了非工作狀態(tài)下永磁在極靴下吸引雜鐵的的缺點(diǎn)，同時也不用復(fù)雜的機(jī)械卸重機(jī)構(gòu)。
就整體中電磁部分而言，在吸力方面，由于永磁體存在，只需它提供在某一吸力要求下，永磁磁通之外的一部分磁通。相對而言，節(jié)省了激磁電能，同時在不工作狀態(tài)下，電磁鐵芯是成為永磁體的短路體，起到保護(hù)永磁體和使吊具兩極靴間失去磁勢的作用而不能吸持，從而使吊具具有通電時吸持，斷時時卸重的功能，并達(dá)到節(jié)省電耗的目的。
本實(shí)用新型的目的是以如下方法實(shí)現(xiàn)的?，F(xiàn)以附

圖1、2、3加以說明。圖1中，內(nèi)極靴(1)、永磁體(2)、外極靴(3)、非導(dǎo)磁體(4)。此時，永磁體(2)將在兩極靴間建立磁勢，磁通∮經(jīng)兩級靴間空氣成回路，當(dāng)吸持物靠近極靴時，將被吸持。當(dāng)要卸下被吸物時，需要有大于吸力的反向外力才能完成，而圖2是改變圖1的結(jié)構(gòu)，將圖1中的(4)非導(dǎo)磁體換為良好的導(dǎo)磁體，其編號不變，則此時，永磁體(2)被件(4)導(dǎo)磁體短路，磁通∮絕大部分或全部形成環(huán)路，兩極靴間失去磁勢，對吊具外部無磁通，呈現(xiàn)無吸力，不能吸持。如果在件(4)導(dǎo)磁體上套有線圈，線圈不通電時也是這樣。
附圖3是在圖2中件(4)上套一激磁線圈，并指定輸入電流方向，使件(4)導(dǎo)磁體成為電磁鐵，電磁極性與永磁極性相同，磁勢相等，這時永磁磁通不能再通過件(4)導(dǎo)磁體而短路，而只能與電磁鐵磁通同方向在吊具兩極靴件(1)與件(3)形成磁勢，吸持鐵磁物體形成閉合，完成吸重，當(dāng)斷去線圈電流時，圖3如同圖2所示一樣，永磁磁勢被短路，電磁消失，兩極靴無磁，卸掉吸持物。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的即在普通電磁鐵的基本磁路中并入永磁體，原理如圖3所示。令電磁發(fā)生時磁勢與并入的永磁體磁勢相等，極性一致，在吸力要求設(shè)定下，求得應(yīng)有的總磁通Σ∮，再取∮／2作為電磁體提供的磁通∮c，另Σ∮／2則令電磁鐵提供，則為∮d，兩部分之／和為∮＝∮c＋∮d構(gòu)成吊具總磁通去完成吸持，通電于線圈時的狀態(tài)，即工作狀態(tài)∮c、∮d共同作用于兩極靴間。
當(dāng)線圈切斷電流時，電磁磁勢消失，鐵芯部分即件(4)導(dǎo)磁體失去激磁，成為磁導(dǎo)體，將永磁體(2)短路。極靴(1)、(3)間磁勢消失，永磁磁通在吊具內(nèi)形成環(huán)流，即卸去重物。
因此，本實(shí)用新型吊具的吸力F是F＝( (∮c+∮d)/5000 )2· 1/(S)F——吊具吸力(kg)∮c——永磁磁通(麥)∮d——磁磁通(麥)D——兩極靴面積之和(cm)2而電耗主要在電磁部分的激磁上，設(shè)電磁提供1／2總磁通，則激磁安匝IW，僅為IW＝∮d×(Rm＋Rs)×10－4IW——電磁鐵部分激磁安匝∮d——電磁部分磁通(麥)Rm——鐵磁阻(1／享)Rs——?dú)庀洞抛?1／享)由于∮d＝ (Σ∮)/2 從而可以看出，在即定吸力F下，電耗可以降低，達(dá)到了節(jié)電、易于操作的目的。
本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例如下所述即在普通型電磁鐵的基本構(gòu)成中并入永磁體，且使永磁體被電磁鐵鐵心短路，令電磁鐵生磁時極性與永磁體一致，而磁極形狀的則可按吸持對象的不同而各異，可以元形、矩形、角形等，但內(nèi)部結(jié)構(gòu)均與附圖3相同，原理一致，磁路的計(jì)算與公知方法一致，僅以矩形電磁，永磁起重吊具的斷面圖示出如附圖4所示。
圖4中內(nèi)極靴(1)、永磁體(2)、對極靴(3)、鐵芯(4)、線圈(5)、非導(dǎo)磁材料外殼(6)、吊耳(7)、各緊固螺栓(8)。圖示為未通電狀態(tài)，此時永磁體(2)的N極與內(nèi)極靴(1)緊密吻接，又經(jīng)內(nèi)極靴(1)與鐵芯(4)吻接，鐵芯(4)上套有線圈(5)，鐵芯(4)，永磁鐵(2)的S極吻接與外極靴(3)吻接構(gòu)成總磁路，其外部用不導(dǎo)磁材料的殼(6)(或不用此外殼)固聯(lián)，焊上吊耳(7)組成矩形吊具。當(dāng)線圈未通電，永磁體(2)的磁勢，全部降落在兩極靴(1)、(3)和鐵芯(4)構(gòu)成的環(huán)路上，永磁磁通全部流過這個環(huán)路，極靴(1)、(3)的下端面無磁通，吊具呈現(xiàn)不吸持狀態(tài)，也就是未工作或卸載狀態(tài)。
當(dāng)線圈(5)通電時，鐵芯(4)被激磁，磁勢與永磁體磁勢相等，極性相同，因此永磁磁通不能流入鐵芯(4)構(gòu)成回路，電磁磁通也不能通過永磁體構(gòu)成回路，所以極靴(1)、(3)間展開磁勢，發(fā)生磁通吸引被吸持物構(gòu)成總回路，完成吊具的吸持作用，當(dāng)要卸重時，斷去線圈電流即可，吊具中永磁又被短接，兩極面失磁，重物脫下。
圖4所示吊具極靴形狀可以是任意的，以滿足不同對象下使用，使用的方法與普通電磁鐵相同。
本實(shí)用新型磁路技術(shù)、機(jī)加工技術(shù)均為公知、結(jié)構(gòu)簡單、易于實(shí)施，并且使用方便，操作方法與使用普通起重或吸持電磁鐵相同，在節(jié)電方面最低可節(jié)省50％。
權(quán)利要求1.本實(shí)用新型電磁、永磁起重吊具，其特征在于內(nèi)極靴(1)、永磁體(2)、外極靴(3)、鐵芯(4)、線圈(5)組成的磁路系統(tǒng)和非導(dǎo)磁材料的殼體(6)、吊耳(7)、以及緊固件螺栓(8)等組成整體，永磁體(2)與鐵芯(4)、線圈(5)組成的電磁鐵并聯(lián)，電磁鐵勢與永磁體(2)的磁勢相等，通過線圈中電流的通，斷控制完成吸持和卸重。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種節(jié)電型電磁、永磁式起重吊具。其特征在于永磁體(2)與鐵芯(14)、線圈(15)組成的電磁鐵并聯(lián)，電磁勢與永磁鐵(2)的磁勢相等，通過線圈中電流的通斷控制完成吸掛和卸重。它是一種對永磁具有良好保護(hù)且能方便卸重的新吊具。本實(shí)用新型操作方便，通電吸重，斷電卸重，但電力耗用僅為同樣吸力電磁起重吊具的1/2～1/3，斷電立即卸重。本實(shí)用新型均為公知技術(shù)，易于實(shí)施。
文檔編號B66C1/06GK2192604SQ92235568
公開日1995年3月22日 申請日期1992年9月21日 優(yōu)先權(quán)日1992年9月21日
發(fā)明者張國發(fā) 申請人:張國發(fā)