悬浮电磁铁翻身工装及翻身方法
【专利摘要】悬浮电磁铁翻身工装，呈类似C字型的平板状，包括顶面、底面、半圆型的圆弧面和开口部，其特征在于所述翻身工装的顶面和底面为上下对齐的水平面，顶面和底面通过圆弧面连接，所述的顶面和底面分别与圆弧面的两端相切，开口部沿电磁铁宽度方向套在电磁铁上，电磁铁的内极板定位于开口部的开口端，电磁铁的外极板定位于开口部的内端。本发明提供的悬浮电磁铁翻身工装，实现了悬浮电磁铁安全、便捷且不损伤线圈的翻身目的，本发明还提供一种悬浮电磁铁翻身方法。
【专利说明】
悬浮电磁铁翻身工装及翻身方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种悬浮电磁铁翻身工装及翻身方法，用于对制作过程中的悬浮电磁铁进行翻身，属于电磁铁制造技术领域。
[0002]【背景技术】
[0003]常规的磁悬浮列车是依靠电磁悬浮技术使安装在轨道下方的悬浮电磁铁与轨道间产生电磁吸力达到车辆整体悬浮的目的，与常见的轮轨列车相比，磁悬浮列车具有更加安全、更加快速、能耗低、噪音低等特点。电磁悬浮列车最核心的元件就是高性能悬浮电磁铁。
[0004]悬浮电磁铁最常见的结构，如图1所示，包括内极板101、外极板102、装在内极板 101和外极板102之间的线圈103和用于安装电磁铁的安装臂104,其中安装臂104固定在内极板101的两端，内极板101与外极板102之间装有至少两个线圈103,且相邻的两个线圈103 之间隔一定距离，线圈103厚度均大于两个极板的高度，线圈103的顶面从两个极板中伸出。 在悬浮电磁铁装配、检测、油漆、试验、包装、安装等过程中需要频繁对其进行翻身操作，即将线圈103的正立或倒立，如将电磁铁直接置于地面上进行翻滚，则需要线圈103着地并受力，由于线圈103为绝缘件，翻身过程中容易对线圈103的绝缘表面形成损伤，影响到电磁铁的绝缘质量。如采用天车吊起电磁铁，在悬空的状态下进行翻身，则操作相对复杂，效率低， 而且还存在电磁铁在翻身过程中落地的风险。
[0005]授权公告号为CN 204185203 U的实用新型专利，涉及一种砖块翻身装置，将砖块放置在内侧面为与砖块形状相应对结构，外侧面为圆弧面的翻身装置中，用外力推动翻身装置沿圆弧面翻滚，从而实现砖块所需的翻转角度。如图1中常见的悬浮电磁铁与砖块形状类似，也为长条形，因此将上述专利利用外圆弧面实现砖块翻转的原理，运用到悬浮电磁铁翻身中，从而达到悬浮电磁铁安全、便捷且不损伤线圈的翻身目的，是本发明研究的方面。
[0006]
【发明内容】
本发明提供一种悬浮电磁铁翻身工装，实现悬浮电磁铁安全、便捷且不损伤线圈的翻身目的，本发明还提供一种悬浮电磁铁翻身方法。
[0007]为达到上述目的本发明采用的技术方案是:悬浮电磁铁翻身工装，呈类似C字型的平板状，包括顶面、底面、半圆型的圆弧面和开口部，其特征在于所述翻身工装的顶面和底面为上下对齐的水平面，顶面和底面通过圆弧面连接，所述的顶面和底面分别与圆弧面的两端相切，开口部沿电磁铁宽度方向套在电磁铁上，电磁铁的内极板定位于开口部的开口端，电磁铁的外极板定位于开口部的内端。
[0008]优选的，所述的开口端具有与内极板顶面相接触的上定位块一和与内极板底面相接触的下定位块一，所述的内端具有与外极板顶面相接触的上定位块二和与外极外底面相接触的下定位块二，内极板置于上定位块一和下定位块一之间，外极板置于上定位块二和下定位块二之间，所述的圆弧面的圆心与电磁铁的重心沿电磁铁的长度方向对齐。
[0009]优选的，所述的上定位块一的内侧具有固定块，所述的固定块定位在内极板上。
[0010]优选的，所述的上定位块二和下定位块二之间具有与外极板背面接触的垂直定位块。
[0011]优选的，所述的上定位块一、下定位块一、上定位块二、下定位块二和垂直定位块的宽度均大于所述翻身工装的厚度。
[0012]优选的，所述的固定块垂直设置与内极板的内侧面接触，且所述的固定块与内极板通过螺栓连接定位。
[0013]优选的，所述翻身工装的外侧面焊接加强板，所述的加强板从上到下依次与顶面、 圆弧面和底面焊接贴合，且加强板的宽度大于所述翻身工装的厚度。
[0014]优选的，在所述的开口端和内端之间开有减重孔。
[0015]悬浮电磁铁翻身方法，其特征在于利用以上所述的悬浮电磁铁翻身工装进行悬浮电磁铁翻身，步骤如下:(一)将电磁铁水平吊起至方便所述的翻身工装安装的高度；(二)将至少两个所述的翻身工装套在电磁铁上，且翻身工装在电磁铁上为左右对称分布，每个所述翻身工装套在两个线圈之间的电磁铁上；(三)将电磁铁落到地面，所述的翻身工装的底面着地；(四)用手扳动内极板外的安装臂，所述的翻身工装沿圆弧面翻滚，使顶面着地，电磁铁被翻转180度；(五)再次水平吊起电磁铁，卸下所述翻身装置；(六)将电磁铁平缓落地，即完成电磁铁的翻身。
[0016]优选的，所述的翻身工装的数量为两个，一个所述翻身工装套在电磁铁最右端的两个线圈之间，另一个所述翻身工装套在电磁铁最左端的两个线圈之间。
[0017]利用本发明的悬浮电磁铁翻身工装使悬浮电磁铁翻身的工作原理是:将翻身工装沿电磁铁宽度方向套在电磁铁上，电磁铁的内极板定位于开口部的开口端，外极板定位于开口部的内端，使电磁铁的安装臂处于开口部的开口端一侧，翻身工装与电磁铁着地时，翻身工装的底面着地，电磁铁被翻身工装支撑不着地，扳动安装臂可使翻身工装沿圆弧面翻滚，当翻身工装翻滚到顶面着地时，电磁铁正好被翻转180度，最后取下翻身工装，将电磁铁平稳着地，即实现电磁铁翻身。
[0018]本发明利用悬浮电磁铁的结构，设计所述翻身工装，通过开口部的开口端定位电磁铁的内极板，内端定位电磁铁的外极板，利用翻身工装的顶面支撑起翻身前的电磁铁，利用半圆型的圆弧面实现电磁铁的180度翻转，利用翻身工装的底面支撑起翻转180度后的电磁铁，电磁铁在翻转过程中不会发生脱落，翻身安全性能更高，扳动电磁铁中的安装臂即可实现翻身工装沿圆弧面翻滚，翻身操作简单，效率高，翻身更便捷，在电磁铁的翻转过程中， 只有翻身工装的顶面、圆弧面和底面受力，线圈表面不受外力作用，不会对线圈表面绝缘层造成损伤，保证电磁铁的绝缘质量不受翻身影响。
[0019]【附图说明】
[0020]图1为现有技术中悬浮电磁铁的结构示意图。[0021 ]图2为悬浮电磁铁翻身工装的结构示意图。
[0022]图3为悬浮电磁铁翻身工装的主视图。
[0023]图4为悬浮电磁铁翻身工装装在悬浮电磁铁上的结构示意图。[〇〇24]图5为图4的侧视图。
[0025]图6为悬浮电磁铁翻身流程图，其中A为电磁铁翻身前被水平吊起的状态图，B为所述翻身工装套在电磁铁上落地时的状态图，C为所述翻身工装沿圆弧面翻滚的状态图，D所述为翻身工装翻滚到位时顶面着地的状态图，E为将电磁铁再次吊起，拆卸下所述翻身后的状态图，F为电磁铁平缓落地，线圈顶面着地的状态图。
[0026]【具体实施方式】
[0027]下面结合附图1?6对本发明的实施例做详细说明。
[0028]悬浮电磁铁翻身工装，呈类似C字型的平板状，包括顶面1、底面2、半圆型的圆弧面 3和开口部4,其特征在于所述翻身工装的顶面1和底面2为上下对齐的水平面，顶面1和底面 2通过圆弧面3连接，所述的顶面1和底面2分别与圆弧面3的两端相切，开口部4沿电磁铁100 宽度方向套在电磁铁1 〇〇上，电磁铁1 〇〇的内极板1 〇 1定位于开口部4的开口端41，电磁铁100 的外极板102定位于开口部4的内端42。
[0029]如图2和图3所示，所述的翻身工装呈类似C字型，其中顶面1、圆弧面3和底面2形成一个连续面，顶面1用于电磁铁100翻身前的支撑，半圆形的圆弧面3用于将电磁铁100翻转至所需角度，即翻转180度，底面2用于电磁铁100翻身后的支撑，翻转过程中电磁铁100不着地，有可效的避免线圈103的绝缘表面损伤，开口部4用于在翻转的过程中定位电磁铁100， 使电磁铁100随所述翻身工装的翻滚而翻转，需要说明的是，在翻身过程中，由于所述的翻身工装需要将电磁铁100水平撑起，因此最少需要在电磁铁100上套装两个所述的翻身工装。
[0030]其中，所述的开口端41具有与内极板101顶面相接触的上定位块一 41.1和与内极板101底面相接触的下定位块一 41.2,所述的内端42具有与外极板102顶面相接触的上定位块二42.1和与外极外102底面相接触的下定位块二42.2,内极板101置于上定位块一41.1和下定位块一41.2之间，外极板102置于上定位块二42.1和下定位块二42.2之间，所述的圆弧面3的圆心与电磁铁100的重心沿电磁铁100的长度方向对齐。[〇〇31] 如图4和图5所示，内极板101置于上定位块一41.1和下定位块一41.2之间，外极板 102置于上定位块二42.1和下定位块二42.2之间，因为电磁铁100的重心位置是已知的，在制作所述的翻身工装及确定上定位块一41.1、下定位块一41.2、上定位块二42.1和下定位块二42.2的位置时，以电磁铁100的重心位置所在的平行于电磁铁100长度方向的轴线为基准，确定圆弧面3的半径和四个定位块的位置，使电磁铁100套在所述的翻身工装上时，电磁铁100的重心与圆弧面3的圆心沿电磁铁100的长度方向对齐，即如图5中所示，在所述翻身工装与电磁铁100配装的侧视图中，电磁铁100的重心与圆弧面3的圆心A重合。扳动安装臂 104时，电磁铁100的重心正好位于翻转轴线上，安装臂104上所需的扳动力最小，最省力。 [〇〇32]其中，所述的上定位块一41.2的内侧具有固定块43，所述的固定块43定位在内极板101上。用固定块43与内极板101定位，防止因所述翻身工装翻转速度太快，造成电磁铁 100在开口部4中发生移动。[〇〇33]其中，所述的上定位块二42.1和下定位块二42.2之间具有与外极板102背面接触的垂直定位块42.3。用垂直定位块42.3定位外极板102的背面，防止在翻转过程中，由于电磁铁100重心的抬高，对开口部4的边缘产生集中应力，造成开口部4的边缘损伤或变形。 [〇〇34]其中，所述的上定位块一41.1、下定位块一41.2、上定位块二42.1、下定位块二 42.2和垂直定位块42.3的宽度均大于所述翻身工装的厚度，增大电磁铁100与各个定位块的接触面积，增加电磁铁100在开口部4中的定位稳定性。[〇〇35]其中，所述的固定块43垂直设置与内极板101的内侧面接触，且所述的固定块43与内极板101通过螺栓连接定位。在固定块43和内极板101上对应开设用于螺栓连接的通孔， 即可将固定块43固定在内极板101上。在实际应用中，由于开孔较为麻烦，固定块43也可以在采用磁铁材质，使固定块43直接吸附在内极板101上，以起到定位内极板101，避免翻转中电磁铁100在开口部4中发生移动的目的。
[0036]其中，所述翻身工装的外侧面焊接加强板5,所述的加强板5从上到下依次与顶面 1、圆弧面3和底面2焊接贴合，且加强板5的宽度大于所述翻身工装的厚度。如图2中可以看出加强板5焊接在顶面1、圆弧面3和底面2形成的连续面上，用加强板5增加所述翻身工装的强度，避免所述翻身工装在翻转过程中受压变形，同时也增加所述的翻身工装在翻转过程中与地面的接触面积，使翻转过程更加平稳。[〇〇37]其中，在所述的开口端41和内端42之间开有减重孔44,在保证所述翻身工装的强度的基础上，尽量减小所述翻身工装的重量。
[0038]悬浮电磁铁翻身方法，利用以上所述的悬浮电磁铁翻身工装进行悬浮电磁铁翻身，步骤如下:(一)将电磁铁100水平吊起至方便所述的翻身工装安装的高度，(二)将至少两个所述的翻身工装套在电磁铁100上，且翻身工装在电磁铁上为左右对称分布，每个所述翻身工装套在两个线圈103之间的电磁铁100上；(二)将电磁铁100落到地面，所述的翻身工装的底面2着地；(四)用手扳动内极板101外的安装臂104,所述的翻身工装沿圆弧面3翻滚，使顶面1着地，电磁铁100被翻转180度；(四)再次水平吊起电磁铁100，卸下所述翻身装置；(六)将电磁铁100平缓落地，即完成电磁铁100的翻身。
[0039]所述的翻身工装的数量为两个，一个所述翻身工装套在电磁铁100最右端的两个线圈103之间，另一个所述翻身工装套在电磁铁100最左端的两个线圈103之间，翻身工装套在两个线圈103之间，使翻身工装与电磁铁100的配装不受线圈位置的影响，翻身工装与电磁铁的配装和拆卸都更方便，且使用两个翻身工装就可以保证电磁铁100在翻转过程中的水平平衡。
[0040]从图6中可以看出电磁铁被翻身的整个过程，A图中电磁铁100被水平吊起，吊起的高度不宜过高，只要吊起到方便所述翻身工装的安装高度即可，B图中所述翻身工装套在电磁铁上并落地，此时翻身工装的底面着地，两个翻身工装将电磁铁100水平撑起，C图中翻身工装沿圆弧面翻滚，电磁铁100随翻身工装的翻滚而翻转，D图中翻身工装翻滚到位，顶面着地，电磁铁100被翻转180度。E图中电磁铁被再次吊起，拆下翻身工装。F图中电磁铁落地，线圈的顶面着地，电磁铁翻身完成。在电磁铁的翻身过程中，只有翻身工装的顶面、圆弧面和底面受力，线圈表面不受外力作用，不会对线圈表面绝缘层造成损伤。
[0041]以上所述的悬浮电磁铁翻身工装及翻身方法，利用悬浮电磁铁的结构，设计所述翻身工装，通过开口部4的开口端41定位电磁铁的内极板101，内端42定位电磁铁的外极板 102,利用翻身工装的顶面1支撑起翻身前的电磁铁，利用半圆型的圆弧面3实现电磁铁的 180度翻转，利用翻身工装的底面3支撑起翻转180度后的电磁铁，电磁铁在翻转过程中不会发生脱落，翻身安全性能更高，扳动电磁铁中的安装臂即可实现翻身工装沿圆弧面翻滚，翻身操作简单，效率高，翻身更便捷，在电磁铁的翻转过程中，只有翻身工装的顶面、圆弧面和底面受力，线圈表面不受外力作用，不会对线圈表面绝缘层造成损伤，保证电磁铁的绝缘质量不受翻身影响。[〇〇42]以上结合附图对本发明的实施例的技术方案进行完整描述，需要说明的是所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
【主权项】
1.悬浮电磁铁翻身工装，呈类似C字型的平板状，包括顶面(1)、底面(2)、半圆型的圆弧 面(3)和开口部(4)，其特征在于所述翻身工装的顶面(1)和底面(2)为上下对齐的水平面， 顶面(1)和底面(2)通过圆弧面(3)连接，所述的顶面(1)和底面(2)分别与圆弧面(3)的两端 相切，开口部(4)沿电磁铁(100)宽度方向套在电磁铁(100)上，电磁铁(100)的内极板(101) 定位于开口部(4)的开口端(41)，电磁铁(100)的外极板(102)定位于开口部(4)的内端 (42)〇2.根据权利要求1所述的悬浮电磁铁翻身工装，其特征在于所述的开口端(41)具有与 内极板(1 〇 1)顶面相接触的上定位块一 (41.1)和与内极板(101)底面相接触的下定位块一(41.2)，所述的内端(42)具有与外极板(102)顶面相接触的上定位块二(42.1)和与外极外 (102)底面相接触的下定位块二(42.2)，内极板(101)置于上定位块一(41.1)和下定位块一(41.2)之间，外极板(102)置于上定位块二(42.1)和下定位块二(42.2)之间，所述的圆弧面 (3)的圆心与电磁铁(100)的重心沿电磁铁(100)的长度方向对齐。3.根据权利要求2所述的悬浮电磁铁翻身工装，其特征在于所述的上定位块一(41.2) 的内侧具有固定块(43 )，所述的固定块(43 )定位在内极板(101)上。4.根据权利要求2所述的悬浮电磁铁翻身工装，其特征在于所述的上定位块二(42.1) 和下定位块二(42.2)之间具有与外极板(102)背面接触的垂直定位块(42.3)。5.根据权利要求4所述的悬浮电磁铁翻身工装，其特征在于所述的上定位块一 (41.1)、 下定位块一(41.2)、上定位块二(42.1)、下定位块二(42.2)和垂直定位块(42.3)的宽度均 大于所述翻身工装的厚度。6.根据权利要求3所述的悬浮电磁铁翻身工装，其特征在于所述的固定块(43)垂直设 置与内极板(101)的内侧面接触，且所述的固定块(43)与内极板(101)通过螺栓连接定位。7.根据权利要求1所述的悬浮电磁铁翻身工装，其特征在于所述翻身工装的外侧面焊 接加强板(5)，所述的加强板(5)从上到下依次与顶面(1)、圆弧面(3)和底面(2)焊接贴合， 且加强板(5)的宽度大于所述翻身工装的厚度。8.根据权利要求1?7任一项所述的悬浮磁铁翻身工装，其特征在于在所述的开口端 (41)和内端(42)之间开有减重孔(44)。9.悬浮电磁铁翻身方法，其特征在于利用权利要求1?8任一项所述的悬浮电磁铁翻身 工装进行悬浮电磁铁翻身，步骤如下:将电磁铁(100)水平吊起至方便所述的翻身工装安装的高度；将至少两个所述的翻身工装套在电磁铁(100)上，且翻身工装在电磁铁(100)上为左右 对称分布，每个所述翻身工装套在两个线圈(103)之间的电磁铁(100)上；将电磁铁(100)落到地面，所述的翻身工装的底面(2)着地；用手扳动内极板(101)外的安装臂(104)，所述的翻身工装沿圆弧面(3)翻滚，使顶面 (1)着地，电磁铁(100 )被翻转180度；再次水平吊起电磁铁(100)，卸下所述翻身装置；将电磁铁(100)平缓落地，即完成电磁铁(100)的翻身。10.根据权利要求9所述的悬浮电磁铁翻身方法，其特征在于所述的翻身工装的数量为 两个，一个所述翻身工装套在电磁铁(1〇〇)最右端的两个线圈(103)之间，另一个所述翻身 工装套在电磁铁(100)最左端的两个线圈(103)之间。
【文档编号】B25B11/00GK106080617SQ201610765814
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月31日
【发明人】周杏军, 钟军, 曹保平, 邓灿华, 张梅玲, 刘小龙, 任科, 王强, 段虎
【申请人】中车株洲电机有限公司