专利名称：大磁隙强磁场高梯度高稳定度永磁式磁机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种大磁隙强磁场高梯度高稳定度永磁式磁机构，属于应用磁学技术领域。
在许多应用场合需要同时得到稳定的大磁隙及高梯度的强磁场，以实现对较大体积和较大总量的物品或物料的磁化处理，如医药、医疗、化工等工业领域以及一些特殊的科学研究领域。特别是近十年来涉及农业和化工领域的磁性肥料的加工生产，更是要求具有工业规模的大磁隙强磁场高梯度和高稳定度的磁机构作为其专用磁化加工设备的核心部件。
现有的一般永磁式装置，如果采用传统永磁材料制造，则在较大磁隙时其磁场强度很低，见图7，不能满足同时需要大磁隙、强磁场的基本要求。
采用电磁方式制造的磁机构，由于存在漏磁大的固有特点，其输入的电能量和输出的有效磁能量，也就是其磁场强度和磁感应强度之间存在的能量差距特别巨大，有可能高达几个数量级，磁机构的磁场梯度很小，一般的电磁式机构的磁场梯度曲线见图8。我们在九十年代初曾试制过一种箔式绕组的电磁机构，是现有电磁机构中磁场能量效率最高和磁场梯度最大的一种结构形式，其实测的磁场梯度曲线如图9。实践证明，电磁式磁机构无论是其磁感应强度，还是其磁场梯度，也不能很好地满足同时需要大磁隙、强磁场的要求。
本发明人曾提供过的专利号为ZL 91233308.1的新型永磁式磁化机，由于采用了新型钕铁硼超强永磁材料制成大磁隙强磁场的磁机构，其磁场强度(相当于电磁机构的磁感应强度)和磁场梯度比电磁机构有大幅度的提高，如图4，已被很好地应用于磁性肥料等的生产场合并经受了较长期的工业实践。但是，由于该方法的永磁式磁机构的结构形式采用了非闭合式外磁路结构，其外泄磁场能量偏大，工作磁隙空间的磁场梯度偏小。
以上所有形式的磁机构，基本采用了如图4所示的马蹄形结构，该结构在强磁场条件下，由于两磁极间存在强大的引力，致使该马蹄形结构成为“悬臂梁”而存在稳定性差的问题。
本实用新型的目的在于克服现有技术方案的不足和局限性，提供一种大磁隙强磁场高梯度高稳定度永磁式磁机构，它可以进一步减少漏磁，提高工作磁隙空间的磁场梯度，从而进一步改善磁化效果、提高被磁化产品的品质。由于漏磁减少，在相同磁场强度要求的条件下，还可以减少贵重的永磁材料的耗量从而降低制造成本，同时可以将漏磁造成的环境污染水平降低到几乎为零。
本实用新型的目的是这样实现的，该大磁隙强磁场高梯度高稳定度永磁式磁机构，它包括永磁体和外磁路，磁机构的外磁路(1)由导磁材料制成的在围绕被磁化物通道方向上闭合的导磁框架构成。
磁机构的外磁路(1)采用导磁材料制成为矩形或圆形或其它形状的闭合式导磁框架，形成永磁体磁极外侧磁力线的闭合通道；该框架可以是用导磁材料整体制成或组合而成；该框架内安装的永磁磁极的内侧间留有被磁化物能通过的工作磁隙空间。制成外磁路(1)的导磁材料可以是电工软铁或其它导磁率较高的铁质材料；制成永磁体(2)的可以是钕铁硼材料。永磁磁极可以是整块永磁材料制成，也可以是由多块永磁材料联接而成，其有关参数的计算以及永磁材料、导磁材料等的联接，可以采取ZL 91233308.1提供的方法。由外磁路(1)内侧的永磁体(2)构成的工作磁隙(3)。
本实用新型的优点在于磁机构的磁场强度及梯度具有如
图11所示的特点，并由于磁机构消除了“悬臂梁”结构而更加合理，从而显著提高了磁机构的稳定度。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图中各部件对应的标号为(1)磁机构外磁路，(2)永磁体，(3)工作磁隙空间即被磁化物通道，(4)被磁化物，(5)被磁化物输送带。
图1是本实用新型结构示意图；图2是图1的a-a剖视图；图3是图1的b-b剖视图4是非闭合式外磁路结构示意图；图5是闭合式外磁路矩形结构的磁机构应用示意图；图6是闭合式外磁路圆形结构示意图，为闭合式外磁路圆形结构的实施例；图7是传统永磁材料磁机构的磁场强度及梯度曲线图；图8是一般电磁式磁机构的磁场强度及梯度曲线图；图9是箔式绕组的电磁式磁机构的磁场强度及梯度曲线图；图10是永磁非闭合外磁路结构磁机构的磁场强度及梯度曲线图；图11是本实用新型新型永磁闭合外磁路结构磁机构的磁场强度及梯度曲线图；图7～11中，x轴表示沿物料通道方向的工作磁隙空间中心轴，其原点是工作磁隙空间中心点；y轴对于电磁式磁机构表示磁感应强度；对于永磁式磁机构表示磁场强度，相当于电磁式磁机构的磁感应强度。其中图8和图9在相同的磁场强度即输入同等电功率条件下比较，图10和图11在相同永磁材料参数条件下比较。
图7～11的另一比较条件是均具有同等造价。
采用圆形结构的闭合式外磁路磁机构，装置的其它部分与上述实施例相同。
实现本实用新型的目的不限于上述实施例。
本实用新型的新型永磁式磁机构，其优点是在增大其磁隙空间和增强磁场强度的同时，磁场梯度和稳定度进一步提高，造价及运行成本进一步降低，无漏磁环境污染，可以满足实际应用场合同时需要高稳定及高梯度的大磁隙和强磁场的要求。
权利要求1.一种大磁隙强磁场高梯度高稳定度永磁式磁机构，它包括永磁体和外磁路，其特征在于磁机构的外磁路由导磁材料制成的在围绕被磁化物通道方向上闭合的导磁框架构成。
2.根据权利要求1所述的磁机构，其特征在于，外磁路采用导磁材料制成为矩形或圆形或其它形状的闭合式导磁框架，形成永磁极外侧磁力线的闭合通道；该框架可以是用导磁材料整体制成或组合而成；该框架内安装的永磁磁极的内侧间留有被加工物料能通过的工作磁隙空间。
3.根据权利要求1或2所述的磁机构，其特征在于，制成外磁路的导磁材料可以是电工软铁或其它导磁率较高的铁质材料；制成永磁体的可以是钕铁硼材料。
专利摘要本实用新型公开一种大磁隙强磁场高梯度高稳定度永磁式磁机构,它包括永磁体和外磁路,磁机构的外磁路由导磁材料制成的在围绕被磁化物通道方向上闭合的导磁框架构成。其优点是在增大其磁隙空间和增强磁场强度的同时,磁场梯度和稳定度进一步提高,造价及运行成本进一步降低,无漏磁环境污染,可以满足实际应用场合同时需要高稳定及高梯度的大磁隙和强磁场的要求。
文档编号H01F7/02GK2340068SQ9823629
公开日1999年9月22日 申请日期1998年8月31日 优先权日1998年8月31日
发明者彭斯干 申请人:彭斯干