专利名称：一种铸造用插入式圆筒形行波磁场感应器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种磁场感应器。
技术背景
随着现代科技的飞速发展，铸造铝合金作为传统的金属材料，由于其密度小、比强 度高等特点，在航空、航天、汽车、机械制造等行业仍占有重要地位。随着社会需求和科技进 步的牵引，特别是近年来由于可持续发展战略的要求和环境保护法规的日益严格，航空、航 天、汽车、船舶、兵器、电子等行业要求零件结构合理，减轻重量，实现少切削或无切削，以降 低成本，提高生产率。顺应这样的要求，铝合金精密铸件朝着大型、薄壁、整体方向发展。大 型薄壁整体铸件的生产是机械制造中的一项重要任务，它能确保铸件具有更强的竞争力和 更广的应用范围，可以取代一些其它方法生产的工件，如锻件、冲压件、压制件、焊接件。毛 胚经机械加工后，再将其焊接成组合件，将会受到机械加工和焊接工艺的影响，使零部件的 复杂程度受到限制；而由锻件经机械加工的零件，则需要切除大量的金属，从而造成金属材 料的很大浪费，而且性能有所降低；使用精密铸造技术可以使结构很复杂的零部件一次铸 造成形，经稍许机械加工即可装配到机器上，这样可以大大提高材料的利用率，从而显著降 低产品的制造成本。但是薄壁件散热面积大，凝固速度快，导致液态金属充型能力差，因此 必须采用特殊的充型技术。在正常重力浇注条件下，采用行波磁场铸造技术能大大提高金 属液压头和充填铸型能力，生产出高质量的薄壁铝合金铸件。因此针对于现在的筒状薄壁 件充型难的特点，特别是大口径的筒形件，为提高充型能力，增加凝固过程中的补缩能力， 就需要一种能够插入式可调圆筒形行波磁场感应器。发明内容
本发明是为了解决现有的磁场感应器对金属的充型能力较差、在金属液凝固过程 中对金属液的补缩能力较低的问题，从而提供一种铸造用插入式圆筒形行波磁场感应器。
一种铸造用插入式圆筒形行波磁场感应器，所述圆筒形行波磁场感应器为圆筒 形，它包括N个圆环形铁芯磁极齿盘、3M个圆环形铁芯磁轭盘和3M组电磁线圈，N个圆环形 铁芯磁极齿盘和3M个圆环形铁芯磁轭盘由上至下紧密排列，且所述N个圆环形铁芯磁极齿 盘和3M个铁芯磁轭盘同轴，所述位于最上端和最下端的均为圆环形铁芯磁极齿盘；3M组电 磁线圈分别固定在3M个圆环形铁芯磁轭盘的内侧壁上；所有电磁线圈的最小内径均相等， 且均大于或等于圆环形铁芯磁轭盘的内径；所述3M组电磁线圈组成三相对称绕组；N为大 于3的整数，M为正整数；所有圆环形铁芯磁极齿盘和圆环形铁芯磁轭盘的外径均相等，最 上端和最下端的两个圆环形铁芯磁极齿盘之间分为K个感应区，所述每个感应区有一个或 多个圆环形铁芯磁轭盘，相邻感应区之间为一个或多个圆环形铁芯磁极齿盘；K为大于或 等于3的整数。
有益效果本发明在使用时，套装在金属熔体外部，通过对金属熔体的超距作用可 以在金属熔体内部产生较大的电磁力，从而提高金属充型能力，并在实现在凝固过程中提高金属液的补缩能力。
图1是本发明具体实施方式
三的结构示意图；图2是本发明具体实施方式
四的结 构示意图；图3是本发明具体实施方式
五的结构示意图；图4是本发明具体实施方式
六的 结构示意图；图5是本发明具体实施方式
七的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式
一、一种铸造用插入式圆筒形行波磁场感应器，所述圆筒形行波磁 场感应器为圆筒形，它包括N个圆环形铁芯磁极齿盘1、3M个圆环形铁芯磁轭盘2和3M组 电磁线圈3，N个圆环形铁芯磁极齿盘1和3M个圆环形铁芯磁轭盘2由上至下紧密排列，且 所述N个圆环形铁芯磁极齿盘1和3M个铁芯磁轭盘2同轴，所述位于最上端和最下端的均 为圆环形铁芯磁极齿盘1 ；3M组电磁线圈3分别固定在3M个圆环形铁芯磁轭盘2的内侧壁 上；所有电磁线圈3的最小内径均相等，且均大于或等于圆环形铁芯磁轭盘2的内径；所述 3M组电磁线圈3组成三相对称绕组；N为大于3的整数，M为正整数；所有圆环形铁芯磁极 齿盘1和圆环形铁芯磁轭盘2的外径均相等，最上端和最下端的两个圆环形铁芯磁极齿盘 1之间分为K个感应区，所述每个感应区有一个或多个圆环形铁芯磁轭盘2，相邻感应区之 间为一个或多个圆环形铁芯磁极齿盘1 ；K为大于或等于3的整数。
行波磁场感应器工作原理与异步电机内磁场产生原理一样，行波磁场感应器与直 线电机相似，都由异步电机的定子演变而来。设想将异步电机的定子沿轴向剖开并展平，即 成激发行波磁场的平面感应器，使原来沿圆周旋转的旋转磁场变成向一个方向行进的行波 磁场；再将平面感应器卷成筒状就成为筒形行波磁场感应器。
本实施方式所述的柱形行波磁场感应器，可以通过改变位于上下两个圆环形铁芯 磁极齿盘之间的圆环形铁芯磁轭盘和圆环形铁芯磁极齿盘的数量和排布顺序，就能够改变 行波磁场感应器所适应的磁场结构，例如可以获得电磁推动力从上而下递减的行波磁场 感应器结构，还可以获得电磁推动力从上而下递增的结构等等，使得本实施方式所述的磁 场感应器使所有范围广。
行波磁场是由所有电磁线圈3形成的磁场叠加而成的，不同的排列方法会产生不 同的叠加效果。
具体实施方式
二、本具体实施方式
与具体实施方式
一所述的一种铸造用插入式圆 筒形行波磁场感应器的区别在于，每组电磁线圈3均由4组小线圈并联组成。
具体实施方式
三、结合图1说明本具体实施方式
，本具体实施方式
与具体实施方 式一或二所述的一种铸造用插入式圆筒形行波磁场感应器的区别在于，3M等于N-1，所述N 个圆环形铁芯磁极齿盘1和3M个圆环形铁芯磁轭盘2相间排列。
具体实施方式
四、本具体实施方式
与具体实施方式
一或二所述的一种铸造用插入 式圆筒形行波磁场感应器的区别在于，按照由上至下的顺序，K个感应区中的圆环形铁芯磁 轭盘2的数量递增。
本实施方式所述的柱形行波磁场感应器的结构是一种获得电磁推动力从上而下 递增的结构。
具体实施方式
五、本具体实施方式
与具体实施方式
四所述的一种铸造用插入式圆 筒形行波磁场感应器的区别在于，按照由上至下的顺序，相邻感应区之间的圆环形铁芯磁 极齿盘1的数量递减。
具体实施方式
六、结合图2说明本具体实施方式
，本具体实施方式
与具体实施方 式一或二所述的一种铸造用插入式圆筒形行波磁场感应器的区别在于，按照由上至下的顺 序，K个感应区中的圆环形铁芯磁轭盘2的数量递减。
本实施方式所述的柱形行波磁场感应器的结构是一种获得电磁推动力从上而下 递减的结构。
具体实施方式
七、本具体实施方式
与具体实施方式
四所述的一种铸造用插入式圆 筒形行波磁场感应器的区别在于，按照由上至下的顺序，相邻感应区之间的圆环形铁芯磁 极齿盘1的数量递增。
具体实施方式
八、本具体实施方式
与具体实施方式
一、二、五或七所述的一种铸造 用插入式圆筒形行波磁场感应器的区别在于，它还包括两个压圈，N个圆环形铁芯磁极齿盘 1和3M个圆环形铁芯磁轭盘2之间通过位于上、下两端的两个压圈压紧。
具体实施方式
九、本具体实施方式
与具体实施方式
八所述的一种铸造用插入式圆 筒形行波磁场感应器的区别在于，它还包括隔热管4，所述隔热管4贯穿由N个铁芯磁极齿 盘1和3M组电磁线圈3内壁所形成的柱形圆筒。
本实施方式通过隔热管4有效阻挡金属熔体对N个圆环形铁芯磁极齿盘1、3M个 圆环形铁芯磁轭盘2和3M组电磁线圈3形成的圆筒形整体造成的高温损坏。
具体实施方式
十、本具体实施方式
与具体实施方式
一、二、五、七或九所述的一种 铸造用插入式圆筒形行波磁场感应器的区别在于，N个圆环形铁芯磁极齿盘1和3M个圆环 形铁芯磁轭盘2均采用超低抗耗的导磁材料制成。
权利要求
1.一种铸造用插入式圆筒形行波磁场感应器，其特征是所述圆筒形行波磁场感应器 为圆筒形，它包括N个圆环形铁芯磁极齿盘(1)、3M个圆环形铁芯磁轭盘⑵和3M组电磁 线圈(3)，N个圆环形铁芯磁极齿盘(1)和3M个圆环形铁芯磁轭盘O)由上至下紧密排列， 且所述N个圆环形铁芯磁极齿盘(1)和3M个铁芯磁轭盘O)同轴，所述位于最上端和最下 端的均为圆环形铁芯磁极齿盘(1) ；3M组电磁线圈(3)分别固定在3M个圆环形铁芯磁轭盘 (2)的内侧壁上；所有电磁线圈(3)的最小内径均相等，且均大于或等于圆环形铁芯磁轭盘 ⑵的内径；所述3M组电磁线圈(3)组成三相对称绕组；N为大于3的整数，M为正整数； 所有圆环形铁芯磁极齿盘(1)和圆环形铁芯磁轭盘O)的外径均相等，最上端和最下端的 两个圆环形铁芯磁极齿盘(1)之间分为K个感应区，所述每个感应区有一个或多个圆环形 铁芯磁轭盘O)，相邻感应区之间为一个或多个圆环形铁芯磁极齿盘(1) ；K为大于或等于3 的整数。
2.根据权利要求1所述的一种铸造用插入式圆筒形行波磁场感应器，其特征在于每组 电磁线圈(3)均由4组小线圈并联组成。
3.根据权利要求1或2所述的一种铸造用插入式圆筒形行波磁场感应器，其特征在于 3M等于N-I，所述N个圆环形铁芯磁极齿盘(1)和3M个圆环形铁芯磁轭盘⑵相间排列。
4.根据权利要求1或2所述的一种铸造用插入式圆筒形行波磁场感应器，其特征在于， 按照由上至下的顺序，K个感应区中的圆环形铁芯磁轭盘O)的数量递增。
5.根据权利要求4所述的一种铸造用插入式圆筒形行波磁场感应器，其特征在于，按 照由上至下的顺序，相邻感应区之间的圆环形铁芯磁极齿盘(1)的数量递减。
6.根据权利要求1或2所述的一种铸造用插入式圆筒形行波磁场感应器，其特征在于， 按照由上至下的顺序，K个感应区中的圆环形铁芯磁轭盘O)的数量递减。
7.根据权利要求4所述的一种铸造用插入式圆筒形行波磁场感应器，其特征在于，按 照由上至下的顺序，相邻感应区之间的圆环形铁芯磁极齿盘(1)的数量递增。
8.根据权利要求1、2、5或7所述的一种铸造用插入式圆筒形行波磁场感应器，其特征 在于，它还包括两个压圈，N个圆环形铁芯磁极齿盘(1)和3M个圆环形铁芯磁轭盘(2)之 间通过位于上、下两端的两个压圈压紧。
9.根据权利要求8所述的一种铸造用插入式圆筒形行波磁场感应器，其特征在于它还 包括隔热管G)，所述隔热管⑷贯穿由N个铁芯磁极齿盘⑴和3M组电磁线圈(3)内壁 所形成的柱形圆筒。
10.根据权利要求1、2、5、7或9所述的一种铸造用插入式圆筒形行波磁场感应器，其特 征在于N个圆环形铁芯磁极齿盘(1)和3M个圆环形铁芯磁轭盘( 均采用超低抗耗的导 磁材料制成。
全文摘要
一种铸造用插入式圆筒形行波磁场感应器，涉及一种磁场感应器，它解决了现有的磁场感应器对金属的充型能力较差、在金属液凝固过程中对金属液的补缩能力较低的问题。它的N个圆环形铁芯磁极齿盘和3M个圆环形铁芯磁轭盘紧密排列，且上、下两端均为圆环形铁芯磁极齿盘；相邻两个圆环形铁芯磁极齿盘之间的圆环形铁芯磁轭盘内侧均固定一组电磁线圈。最上端和最下端的两个圆环形铁芯磁极齿盘之间分为K个感应区，所述每个感应区有一个或多个圆环形铁芯磁轭盘，相邻感应区之间为一个或多个圆环形铁芯磁极齿盘。本发明适用于铸造精密零部件的过程中。
文档编号H02N2/08GK102035428SQ20111002574
公开日2011年4月27日 申请日期2011年1月24日 优先权日2011年1月24日
发明者刘江平, 徐严谨, 苏彦庆, 郭景杰, 骆良顺 申请人:哈尔滨工业大学