CN201556495U - 通过改变磁路结构来控制磁力的永磁体装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种通过改变磁路结构来控制磁力的永磁体装置，它包括永磁磁体，永磁磁体夹持在两个上磁轭之间，两上磁轭的其他非夹持部位之间有磁间隙；它还包括相对于两个上磁轭设置的两下磁轭，两下磁轭之间具有磁间隙；上磁轭与下磁轭之间设有导磁和非导磁组合体移动转换装置。本实用新型采用往复移动驱动装置就可以控制磁力装置的工作状态和卸载状态的转换，在很大程度上解决了永磁装置磁力难以控制的问题。除可以用在可自动卸载永磁力起重器上外，还可以用于可控永磁机械锁紧装置、可控永磁吸盘、磁力输送带、永磁力抱闸等永磁力装置上。其结构简单，控制操作方便。
Description
技术领域
本实用新型属于永磁体装置，具体涉及一种能实现磁力大小可调整的永磁体装置。
背景技术
高磁能(如钕铁硼)的永磁性材料具有很大的磁能积，用其制造的永磁设备具有体积小、磁力大并且不消耗电能的特点，具有广泛的使用前景。但是，永磁体也存在固有的缺陷，就是其磁力不能自由调节，因此用它制成的永磁装置也具有磁力难于调节的缺点，这使得永磁装置的应用受到极大的限制。
例如磁力起重器分为电磁式和永磁式两种，电磁式起重器体积大成本高而且在可靠性要求高时还须采用电池组构成的备用电源形成双电源供电，永磁式起重器体积小并且不需要供电。但在实际应用中永磁式起重器并未能完全取代电磁式起重器，究其原因，就是因为电磁式起重器在卸载时消除磁力只需简单地断开电磁铁的电源，而永磁力起重器在卸载时消除磁力则比较困难。
永磁力起重器为了在卸载时消除磁力，广泛使用的一种方法是采用充磁和消磁电路通过对永磁体的充磁和消磁完成永磁式起重器从起重状态到卸载状态的转换。永磁力起重器在起重时，充磁电路对永磁体充磁，起重完成卸载时消磁电路对永磁体消磁。
永磁力起重器为了在卸载时消除磁力，常用的另一种方法是采用磁场叠加原理，将永磁起重器的磁路设计成2个磁系，一个磁系固定，一个磁系可以运动，通过可运动磁系的相对运动，改变可运动磁系的磁场方向，使各磁系的磁场叠加结果或是倍增或是互相抵消。永磁力起重器处于起重状态时，各磁系的磁场叠加结果倍增，永磁力起重器处于卸载状态时，各磁系的磁场叠加结果互相抵消。
以上两种方法，虽然都可以解决永磁起重器从起重状态到卸载状态的转换，但是也都存在一定的缺陷。
采用第一种方法，可以很好地完成永磁起重器从起重状态到卸载状态的转换并且卸载时无剩磁，但是充磁和消磁都需要很大的瞬间电流，其电路结构复杂，使用成本也较高。
采用第二种方法，将永磁体的磁场方向进行改变，一方面需较为复杂的机械结构，另外永磁体移动过程中还需要克服永磁体之间很大的相互磁力作用，此外采用这种方法卸载后有剩磁存在，卸载时需要足够大的负载难以实现自动控制。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种不改变永磁体的磁场方向，结构简单的通过改变磁路结构来控制磁力的永磁体装置，以解决上述问题。
本实用新型的技术方案为：通过改变磁路结构来控制磁力的永磁体装置，它包括永磁磁体，永磁磁体夹持在两个上磁轭之间，两上磁轭的其他非夹持部位之间有磁间隙；它还包括相对于两个上磁轭设置的两下磁轭，两下磁轭之间具有磁间隙；上磁轭与下磁轭之间设有导磁和非导磁组合体移动转换装置。
所述导磁和非导磁组合体移动转换装置包括相互接触连接的导磁材料体和非导磁材料体构成的转换组合体，转换组合体的端部连接往复移动驱动装置。
所述两上磁轭与两下磁轭构成磁回路框体。
所述上磁轭包括竖向轭体和横向轭体；两个上磁轭相对设置，两个上磁轭的横向轭体端部夹持永磁磁体；下磁轭包括竖向轭体和横向轭体。
所述下磁轭的竖向轭体的端面形状与上磁轭的竖向轭体的端面形状相同、面积相同。
所述转换组合体由相互触连接的第一导磁材料体和第一非导磁材料体、触连接的第二导磁材料体和第二非导磁材料体和第一非导磁材料体和第二导磁材料体之间由连接体连接。
本实用新型采用往复移动驱动装置就可以控制磁力装置的工作状态和卸载状态的转换，在很大程度上解决了永磁装置磁力难以控制的问题。除可以用在可自动卸载永磁力起重器上外，还可以用于可控永磁机械锁紧装置、可控永磁吸盘、磁力输送带、永磁力抱闸等永磁力装置上。其结构简单，控制操作方便。
附图说明
图1动态调节磁路的永磁装置结构示意图。
图2永磁装置卸载状态示意图。
具体实施方式
本实施例用于对本实用新型专利技术方案的解释，本领域的技术人员依据本实用新型技术方案做出的不同于本实施例的改变均属于本实用新型的保护范围。
如图1所示，支持座1上通过螺栓2连接有两个上磁轭31、32和两个下磁轭33、34；本实施例中采用四个磁轭，也可以根据需求设置更多组并排设置的的磁轭组。两上磁轭结构相同。上磁轭包括竖向轭体3.1和横向轭体3.2，竖向轭体和横向轭体构成“7”型；这里竖向轭体3.1和横向轭体3.2相互垂直。两个上磁轭相对设置，两个上磁轭的横向轭体端部夹持永磁磁体4；永磁磁体4与横向轭体端部之间无间隙；两两个上磁轭的竖向轭体之间有磁间隙。下磁轭包括竖向轭体3.3和横向轭体3.4，竖向轭体3.3和横向轭体3.4构成倒“7”型。这里竖向轭体3.3和横向轭体3.4相互垂直。两个下磁轭相对设置，两个下磁轭的竖向轭体之间和横向轭体之间均有磁间隙。两个上磁轭和两个下磁轭构成磁回路框体。
磁轭的竖向轭体的端面形状与上磁轭的竖向轭体的端面形状相同、面积相同。
在上磁轭和下磁轭之间设有导磁和非导磁组合体移动转换装置。
本实施例中，导磁和非导磁组合体移动转换装置设在两个上磁轭和两个下磁轭构成的磁回路框体中间。
导磁和非导磁组合体移动转换装置包括相互接触连接的导磁材料体和非导磁材料体构成的转换组合体；本实施例中转换组合体由相互触连接的第一导磁材料体5和第一非导磁材料体6、触连接的第二导磁材料体7和第二非导磁材料体8，和第一非导磁材料体6和第二导磁材料体7之间连接的连接体9。第一导磁材料体5和第一非导磁材料体6与上磁轭的竖向轭体和下磁轭的竖向轭体之间接触无间隙，或间隙小于0.5毫米。往复移动驱动装置包括驱动油缸或气缸，油缸或气缸的活塞杆与转换组合体的端部连接.本实施例中采用油缸10。
导磁材料体的水平截面的形状与上磁轭的竖向轭体的端面形状相同，导磁材料体的水平截面的面积不小于上磁轭的竖向轭体的端面面积；非导磁材料体的水平截面的形状与上磁轭的竖向轭体的端面形状相同，非导磁材料体的水平截面的面积不小于上磁轭的竖向轭体的端面面积。
转换组合体的端部连接往复移动驱动装置，本实施例中往复移动驱动装置包括驱动油缸或气缸，本实施例中采用油缸10，油缸10的活塞杆与转换组合体的端部连接。往复移动驱动装置也可以是由电机、减速机、丝杆等构成，也可以直接采用电动推杆。
为了使导磁和非导磁组合体在往复移动驱动装置的推动下能够在磁路中顺利移动，同时为了减小磁路的损耗和减小移动时的摩擦力，导磁和非导磁组合体与竖向轭体之间的接触面应具有比较高的光洁度。
在需要较大磁力或要求有多个受力点的情况下，可使多个永磁装置组合起来同时工作，多个永磁装置中的导磁/非导磁组合体既可以由一个驱动机构同步控制，也可以根据需要由不同驱动机构控制。
采用本实用新型装置只需一套行程很短的往复移动驱动装置就可以控制磁力装置的工作状态和卸载状态的转换，在很大程度上解决了永磁装置磁力难以控制的问题。除可以用在可自动卸载永磁力起重器上外，还可以用于可控永磁机械锁紧装置、可控永磁吸盘、磁力输送带、永磁力抱闸等永磁力装置上。
如果可动态调节磁路的永磁装置是作为永磁起重器使用，当导磁和非导磁组合体在往复移动驱动装置的驱动下移动到如图1所示导磁材料处于磁路中时，与永磁体4、两个上磁轭31、32和两个下磁轭33、34构成一完整的磁路，永磁装置工作面对外呈现磁力，既工作于起重状态；当导磁和非导磁组合体移动到如图2所示非导磁材料处于磁路中时，磁路被断开，永磁装置工作面对外不呈现磁力，既工作于卸载状态，当导磁和非导磁组合体的宽度远大于永磁体4的厚度时，卸载时基本无剩磁，从起重状态到卸载状态的转换时可以不考虑负载的情况可以方便的实现自动控制。
Claims (10)
1.一种通过改变磁路结构来控制磁力的永磁体装置，它包括永磁磁体，其特征在于永磁磁体夹持在两个上磁轭之间，两上磁轭的其他非夹持部位之间有磁间隙；它还包括相对于两个上磁轭设置的两下磁轭，两下磁轭之间具有磁间隙；上磁轭与下磁轭之间设有导磁和非导磁组合体移动转换装置。
2.如权利要求1所述通过改变磁路结构来控制磁力的永磁体装置，其特征在于导磁和非导磁组合体移动转换装置包括相互接触连接的导磁材料体和非导磁材料体构成的转换组合体，转换组合体的端部连接往复移动驱动装置。
3.如权利要求2所述通过改变磁路结构来控制磁力的永磁体装置，其特征在于往复移动驱动装置包括驱动油缸或气缸，油缸或气缸的活塞杆与转换组合体的端部连接。
4.如权利要求1所述通过改变磁路结构来控制磁力的永磁体装置，其特征在于上磁轭和下磁轭连接固定在支持座上。
5.如权利要求1所述通过改变磁路结构来控制磁力的永磁体装置，其特征在于上磁轭包括竖向轭体和横向轭体；两个上磁轭相对设置，两个上磁轭的横向轭体端部夹持永磁磁体；下磁轭包括竖向轭体和横向轭体，两个下磁轭相对设置。
6.如权利要求5所述通过改变磁路结构来控制磁力的永磁体装置，其特征在于下磁轭的竖向轭体的端面形状与上磁轭的竖向轭体的端面形状相同、面积相同。
7.如权利要求1或5所述通过改变磁路结构来控制磁力的永磁体装置，其特征在于两上磁轭与两下磁轭构成磁回路框体。
8.如权利要求5或6所述通过改变磁路结构来控制磁力的永磁体装置，其特征在于导磁材料体的水平截面的形状与上磁轭的竖向轭体的端面形状相同；非导磁材料体的水平截面的形状与上磁轭的竖向轭体的端面形状相同。
9.如权利要求2所述通过改变磁路结构来控制磁力的永磁体装置，其特征在于转换组合体包括相互触连接的第一导磁材料体和第一非导磁材料体、相互触连接的第二导磁材料体和第二非导磁材料体，和第一非导磁材料体和第二导磁材料体之间连接的连接体。
10.如权利要求5所述通过改变磁路结构来控制磁力的永磁体装置，其特征在于两下磁轭的横向轭体端面之间有间隙。
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