专利名称：钕铁硼稀土永磁节电型起重电磁铁的制作方法
技术领域：
本实用新型属工业用起重电器设备。具有吸重、卸重、吊运的功能。是一种采用钕铁硼稀土永磁材料吸重，线圈瞬间通电卸料的节电、省铜、控制简便、运行可靠的起重电器。
在现行生产的电磁类起重电磁铁中，采用铁心线圈结构，线圈通电吸重，线圈断电卸重，为了防止工件吊运中断电掉活，需要断电保护装置，控制线路复杂。这类电磁铁存在如下几个问题1.电磁类起重电磁铁耗电量大，耗铜材多，其它金属材料耗量也多，体积大、成本高。
2.为了防止工件在吊运过程中，突然断电掉活砸坏设备和砸伤人员，需要断电保护装置，控制线路复杂，价格昂贵，运行可靠性差。
本实用新型的目的就是提供一种节电、省材料、体积小、成本低、控制简便、运行可靠的起重电磁铁。
本实用新型是由以下技术方案实现的它由整流滤波的直流电源、线圈控制线路、嵌装钕铁硼稀土永磁材料的磁路组成。可自动完成吸重、卸重、强励吊运等控制过程。
钕铁硼稀土永磁节电型起重电磁铁工作原理如下在正常情况下，电磁铁极面接触被吸重物，在不超重的情况下，即可吸牢重物进行吊运。此吸力仅由钕铁硼稀土永磁体产生。为了增强吸力可在线圈MW(见附
图1)中通以正向电流，此电流产生吸力与永磁吸力方向相同，吸力增强，尤其对吸散料、碎料有利。吊车起吊将重物移至指定地点，此后将线圈极性改变，通以反向电流，其产生吸力与永磁吸力相反，使合成吸力趋于零，则重物卸下，吊车提升，再进行下次吊运工作。在电磁铁的内磁极嵌装钕铁硼永磁材料，永磁体2与非磁性垫片4形成并联磁路，这对永磁体的稳定工作是十分必要的。在线圈控制电路中对线圈采用去磁或强励方法，不仅对吸重有利而且省铜，由于每次线圈通电时间很短(以秒计)，所以电磁铁运行时非常省电。
附图1－为该起重电磁铁电源及线圈控制原理图，附图2－为电磁铁结构原理图。
本实用新型“钕铁硼稀土永磁节电型起重电磁铁”的具体结构由以下实例及附图给出电源电压经力开关输入自耦调压器B，再经桥式整流回路变成全波直流，经电容器C滤波产生直流电压供给线圈及控制电路用。见附图1第1部分。附图1第2部分，由两台直流接触器CZ1、CZ2的常开主触头(一对常开为强励吸重，一对常开为去磁卸重)分别与电磁铁线圈MN相联接，当主触头CZ1接通时(强励吸重)永磁吸力与电磁吸力叠加增强吸力，吸散料最有利，其通电时间由时间继电器JS1的触点自动控制，确保线圈工作的可靠，当CZ2的主触头闭合时(CZ1的主触头必须断电，由两台接触器辅助触头的电气联锁实现)，永磁吸力与电磁吸力相减，其差值接近零，则重物自动落下，其通电时间由时间继电器JS2的触点自动控制，两台直流接触器关合顺序及关合时间由控制电路完成。控制电路由两支熔断器RD、电压表V、电流表A及四条支路组成。第一条支路(见附图1)由起动按钮QA1、停止按钮TA1、接触器CZ1的线圈及常开辅助触头、接触器CZ2的常闭辅助触头、时间继电器JS1的释放延时的常闭触点组成。主要用于强励吸重，当按下起动按钮QA1，CZ1线圈通电，两对常开辅助触点闭合，一对与按钮QA1并联起自锁作用，一对与JS1线圈串联，起给JS1线圈供电作用(第三条支路)，此时CZ1主触闭合进行强励吸重。CZ1常开辅助触点闭合，JS1线圈得电，触点JS1延时打开，则CZ1线圈断电，第一条支路断电，主回路断电，强励吸重过程结束。被吸牢的重物可进行吊运。按钮TA1为强行断电时使用，CZ2为直流接触器CZ2的常闭辅助触点，起电气联锁作用，防止两台接触器同时起动造成短路故障。LD红色信号灯给出强励吸重显示。第二条支路由起动按钮QA2、停止按钮TA2、接触器CZ2的线圈及常开辅助触头、接触器CZ1的常闭辅助触头、时间继电器JS2的释放延时的常闭触点组成。主要用于去磁卸重。按下起动按钮QA2，CZ2线圈通电，两对常开辅助触头闭合，一对与按钮QA2并联起自锁作用，一对与JS2线圈串联，起给JS2线圈供电作用(第四条支路)，此时CZ2主触闭合进行去磁卸重。CZ2常开辅助触头闭合，JS2线圈得电，触头JS2延时打开，则CZ2线圈断电，第二条支路断电，主回路断电，去磁卸重过程结束。吊车提升，准备下次吸重。TA2为强行断电时使用，CZ1为直流接触器CZ1的常闭辅助触头，起电气联锁作用，防止两台接触器同时起动造成短路故障。HD绿色信号灯给出去磁卸重显示。
钕铁硼稀土永磁节电型电磁铁的主体结构见附图2。它由外磁极1、永磁体2、内磁极3、非磁性垫片4、非磁性螺栓5、线圈6、非磁性护板7组成。外磁极1、内磁极3由螺栓5联接并压紧永磁体2及非磁性垫片4，护板7压紧固定线圈并与内、外磁极封闭焊牢。内腔浇铸环氧树脂8以固定线圈并有利散热。在吸重物9时，永磁产生的磁通经永磁体2、内磁极3、重物9、外磁极1闭合，在磁极与重物间产生吸力而吸持重物，如要进行强励时，磁通也走此回路。在卸重物时，线圈通电产生一与永磁体产生磁通方向相反的磁通，使气隙合成磁通为零，吸力为零，重物卸下。永磁体2与非磁性工作垫片4在磁极形成一并联回路对永磁体的稳定工作是非常必要的。本实用新型与已有技术相比具有以下优点1.节电、省铜、省钢材、体积小、成本低。
2.自动吸重、卸重，吸重采用强励吸重，特别对吸散料有利。
3.不需断电保护装置，电控装置简单，使用维修方便。成本由几万元降至几千元。
综上所述，应用本实用新型钕铁硼稀土永磁节电型起重电磁铁，具有节电、省铜、节省原材料、电控装置简单，有强力功能等优点，特别运用于冶金、机械、矿山、港口等起重场合，用以吊运钢板、钢锭、钢铁的散碎料，节省能源提高工作效率。
权利要求1.一个由起重电磁铁本体结构和线圈控制回路组成的钕铁硼稀土永磁节电型起重电磁铁，其特征是用嵌装在电磁铁中钕铁硼永久磁铁产生的吸力吸重，采用一定的控制线路向线圈瞬时通电产生反向磁通，使气隙合成磁通近似为零，吸力近似为零，起重电磁铁卸重。
2.按权利要求1所述的起重电磁铁本体结构特征是它由外磁极1、永磁体2、内磁极3、非磁性垫片4、非磁性螺栓5、线圈6、非磁性护板7组成。外磁极1、内磁极3由螺栓5联接并压紧永磁体2及非磁性垫片4，护板7压紧固定线圈并与内外磁极封闭焊牢。内腔浇铸环氧树脂8以固定线圈并有利散热。在吸重物3时，永磁体产生的磁通经由永磁体、内磁极、重物、外磁极闭合，在磁极与重物间产生吸力吸持重物，进行强励时磁通也走此回路。在卸重时，线圈通电产生一与永磁体产生磁通方向相反的磁通，使气隙合成磁通接近零，吸力接进于零，重物卸下。永磁体与非磁性垫片在内磁极形成一并联回路，保证了永磁体工作的可靠性。
3.按权利要求1所述的钕铁硼稀土永磁节电型起重电磁铁线圈控制回路特征是(1).主回路由两台直流接触器CZ1、CZ2的常开主触头(一对常开触头为强励吸重；一对常开触头为去磁卸重)，分别与电磁铁线圈MN相联接，当主触头CZ1接通时(强励吸重)，永磁吸力与电磁吸力相叠加增强吸力，其通电时间由时间继电器JS1的触点自动控制，以确保线圈工作的可靠，当CZ2的主触头闭合时(CZ1的主触头必须断电)永磁吸力与电磁吸力相反，力相减，差值接近零，则重物自动落下，其通电时间由时间继电器JS2的触点控制。两台直流接触器的关合时间及顺序由控制电路完成。(2).用于强励吸重的第一条支路由起动按钮QA1、停止按钮TA1、接触器CZ1的线圈及常开辅助触头、接触器CZ2的常闭辅助触头及时间继电器JS1的释放延时常闭触头组成。按下起动按钮QA1，CZ1线圈通电，两对常开辅助触头闭合，一对与按钮QA1并联起自锁作用，一对与JS1线圈串联起给JS1线圈供电作用(第三条支路)，此时CZ1主触闭合进行强励吸重。JS1常闭触头延时打开，则CZ1线圈断电，第一条支路断电，主回路断电，强励过程结束，重物被吸牢可进行吊运。TA1为强行断电时使用，CZ2常闭辅触起电气联锁作用，防止短路。信号灯LD给出强励吸重显示。当不需强励吸重时，此回路不工作。(3).用于去磁卸重的第二条支路由起动按钮QA2、停止按钮TA2、接触器CZ2的线圈及常开辅助触头、接触器CZ1的常闭辅助触头及时间继电器JS2的释放延时常闭触头组成。按下起动按钮QA2，CZ2线圈通电，两对常开辅助触头闭合，一对与起动按钮QA2并联起自锁作用，一对与JS2线圈串联起给JS2线圈供电作用(第四条支路)。此时CZ2主触闭合进行去磁卸重。CZ2常开辅助触头闭合，JS2线圈有电，触头JS2延时打开，则CZ2线圈断电，第二条支路断电，主回路断电，去磁卸重过程结束，吊车提升准备下次吸重。TA2为强行断电时使用，CZ1为CZ1接触器的常闭辅助触头，起电气联锁作用，防止短路。信号灯HD给出去磁卸重显示。(4).第3、4条支路为JS1、JS2时间继电器线圈供电回路，其通断由两台接触器的常开辅助触头控制，两台继电器的触头又控制两台接触器线圈的通电与断电。
专利摘要本实用新型给出了冶金、机械、矿山、港口、运输等工业用起重吊装设备，具有用钕铁硼永久磁铁吸重，电控可调卸重的功能。本实用新型采用了在普通的起重电磁铁中嵌装钕铁硼稀土永磁的结构及相应的控制线路，实现永磁产生吸力吸重、线圈瞬间通电产生反向磁通卸重，是一种不需断电保护装置就可实现安全运行的起重设备。
文档编号B66C1/06GK2091850SQ8922173
公开日1992年1月1日 申请日期1989年12月30日 优先权日1989年12月30日
发明者夏天伟, 曹云东, 孙鹏, 范大利, 赵光国, 王俭 申请人:夏天伟