一种基于永磁结构的热处理磁场装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于永磁结构的热处理磁场装置，由磁体组件、极靴、磁轭组成，磁体组件呈上下两排设置，该磁体组件为固定磁体与可动磁体的组合或是可动磁体，磁轭设在磁体组件的上下端，极靴设置在两排磁体组件之间，极靴之间形成气隙，转动可动磁体调节气隙处的磁场强度。与现有技术相比，本实用新型方便进行磁场控制，通过控制可动磁体所转动的角度，使气隙磁场强度在最大和最小值之间调整。通过改变固定磁体和可动磁体之间的关系，包括面积比例、体积比例、不同的磁性材料等方法，可以改变气隙的磁场强度的最大值、最小值。
【专利说明】ー种基于永磁结构的热处理磁场装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及ー种热处理磁场装置，尤其是涉及ー种基于永磁结构的热处理磁场装置。
【背景技术】
[0002]永磁磁路由磁体产生磁动势，通过磁轭进行导磁，并在极靴间的气隙处形成工作磁场。根据应用场合的不同，永磁磁路有许多不同的结构，归纳起来有以下两大类:
[0003](I)静态永磁磁路:通过固定的磁路结构，在气隙内形成一定的磁场强度，并且不可调节。如扬声器、电气仪表等应用。
[0004](2)动态永磁磁路:通过改变磁路结构，使磁路工作状态发生变化，来实现气隙中磁场强度的调节。如磁性表架、磁选机等应用。
[0005]对于需要灵活调节气隙内磁场强度的应用场景，传统永磁磁路结构往往无能为力，通常需要使用电磁线圈的结构来实现制，即通过调节电磁线圈中的电流值来实现对磁场强度的控制。然而，这种方法往往不利于减小设备的体积、而且大量消耗电能。
[0006]例如，铝镍钴、铁铬钴等磁性材料在生产加工过程中，其热处理工艺需要一个开关可控的均匀磁场施加于エ件的位置。目前行业内热处理磁场的常用设备，都是通过电磁线圈的结构来产生磁场的。如铁铬钴的热处理加工，为了形成一个热处理工艺所需的磁场，需要消耗的电カ在十五千瓦左右，并且往往设备处于24小时不停的运转中，导致很高的电能消耗。正式由于传统的永磁磁路结构无法实现磁场的开关功能，导致不得以使用电磁线圈的结构。
[0007]永磁结构的热处理磁场，一直没有在行业内展开应用。主要原因是热处理磁场除了要求较高的磁场强度外，还需要对磁场的开关状态进行控制。传统的永磁结构无法实现热处理磁场的要求。
实用新型内容
[0008]本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供ー种方便进行磁场控制的基于永磁结构的热处理磁场装置。
[0009]本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0010]一种基于永磁结构的热处理磁场装置，由磁体组件、极靴、磁轭组成，所述的磁体组件呈上下两排设置，该磁体组件为固定磁体与可动磁体的组合或是可动磁体或是固定磁体，所述的磁轭设在磁体组件的上下端，所述的极靴设置在两排磁体组件之间，极靴之间形成气隙，转动可动磁体调节气隙处的磁场强度。
[0011]上排的磁体组件为固定磁体，下排的磁体为可动磁体，经非导磁支架支撑在磁轭与极靴之间。
[0012]上排的磁体组件为可动磁体，下排的磁体组件为固定磁体，经非导磁支架支撑在磁轭与极靴之间。[0013]上排及下排的磁体组件均为可动磁体，经非导磁支架支撑在磁轭与极靴之间。[0014]上排及下排的磁体组件均为固定磁体与可动磁体的组合磁体，所述的固定磁体并 排放置在可动磁体的单侧或两侧，并联构成组合磁体。[0015]上排的磁体组件为固定磁体与可动磁体的组合磁体，所述的固定磁体并排放置在 可动磁体的单侧或两侧，下排的磁体组件为固定磁体。[0016]上排的磁体组件为固定磁体与可动磁体的组合磁体，所述的固定磁体并排放置在 可动磁体的单侧或两侧，下排的磁体组件为可动磁体。[0017]上排及下排的磁体组件均为固定磁体与可动磁体的组合磁体，所述的固定磁体并 排放置在可动磁体的单侧或两侧。[0018]上排的磁体组件为可动磁体，下排的磁体组件为固定磁体与可动磁体的组合磁 体，所述的固定磁体并排放置在可动磁体的单侧或两侧。[0019]可动磁体经采用手动旋转或电机旋转，通过改变磁体的磁路结构调节气隙中的磁 场强度，旋转角度由装置中具有锁定功能的机构实现。[0020]所采用的具有锁定功能的机构包括蜗轮蜗杆自锁机构或步进电机刹车机构。[0021]与现有技术相比，本实用新型通过设置了两排磁体，在气隙的上方和下方都有磁 路结构，来增强在气隙中产生的磁场强度并提高对磁场强度控制的能力，对可动磁体进行 旋转，使这部分磁体的磁场方向发生偏转，从而与固定磁体在磁动势上进行部分或全部抵 消。这样磁动势可以在磁轭中短路，或者在气隙中形成磁场，来实现控制气隙中磁场强度的 目的，[0022]通过手动旋转、电机旋转等方法，来改变磁体的磁路结构。电机采用步进电机+涡 轮蜗杆的配置，固定在组件上，输出段连接到可动磁体的转动轴。[0023]可通过控制可动磁体所转动的角度，使气隙磁场强度在最大和最小值之间调整。 通过改变固定磁体和可动磁体之间的关系，包括面积比例、体积比例、不同的磁性材料等方 法，可以改变气隙的磁场强度的最大值、最小值。并且通过适当的选择，可使气隙磁场强度 在关闭状态时的最小值为O。[0024]另外本实用新型不使用电能即可产生磁场，从而避免采用传统电磁方式需要大电 流来构造磁场，节能效果有显著提高，也不会由于强电流容易引起安全隐患，永磁结构装置 的安全性能有显著提高。[0025]本实用新型体积较小:通过永磁方式，可以大幅减小传统电磁方式的产品体积。【专利附图】
【附图说明】[0026]图1为实施例1中本实用新型的结构示意图；[0027]图2为实施例2中本实用新型的结构示意图；[0028]图3为实施例3中本实用新型的结构示意图。[0029]图中，I为固定磁体、2为可动磁体、3为极靴、4为磁轭、5为气隙、6为非导磁支架。 【具体实施方式】[0030]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。[0031]实施例1[0032]一种基于永磁结构的热处理磁场装置，其结构如图1所示，该装置由磁体、极靴3、磁轭4组成，磁体呈上下两排设置，本实施例中，上排的磁体为固定磁体I，下排的磁体为可动磁体2，磁轭4设在磁体的上下端，极靴3设置在两排磁体之间，在极靴3之间形成气隙5，固定磁体I以及可动磁体2经非导磁支架6支撑在磁轭4与极靴3之间。
[0033]可动磁体2通过手动旋转或者是电机旋转等方法,来改变磁体的磁路结构。电机采用步进电机+涡轮蜗杆的配置，固定在组件上，输出段连接到可动磁体的转动轴。通过控制可动磁体2所转动的角度，使气隙磁场强度在最大和最小值之间调整。通过改变固定磁体和可动磁体之间的关系，包括面积比例、体积比例、不同的磁性材料等方法，可以改变气隙的磁场强度的最大值、最小值。并且通过适当的选择，可使气隙磁场强度在关闭状态时的最小值为O。
[0034]在本实施例中，上层为固定磁体1，下层为可动磁体2。固定磁体I的磁极方向，如图1所示，左右两侧相反。
[0035]当左右两侧的可动磁体2的磁极方向，与上层对应的固定磁体I磁极方向相反时，此时磁动势施加于气隙上，气隙中的磁场强度最大。
[0036]旋转可动磁体180度，当左右两侧可动磁体2的磁极方向，与上层对应的固定磁体I的磁极方向相同时，此时磁动势在上下两层磁轭间内部短路，气隙中的磁场强度为O。
[0037]实施例2
[0038]一种基于永磁结构的热处理磁场装置，其结构如图2所示，绝大部分结构与实施例I相同，不同之处在于，本实施例中两层磁体均为固定磁体I与可动磁体2所构成的组合磁体，固定磁体I设置在可动磁体2的两侧，固定磁体I与可动磁体2并联构成组合磁体。
[0039]当可动磁体2和周边固定磁体I的磁场方向一致时，此时称为开启状态，磁路中气隙的磁场强度为最大值。
[0040]当可动磁体2 (旋转180° )和周边固定磁体I的磁场方向相反时，此时称为关闭状态，磁路中气隙的磁场强度为最小值(磁场强度可以设计为零)。
[0041]当固定磁体I和可动磁体2的磁场方向形成一定夹角时,0 <角度< 180,此时称为调节状态。
[0042]实施例3
[0043]一种基于永磁结构的热处理磁场装置，其结构如图3所示，绝大部分结构与实施例I相同，不同之处在于，本实施例中两层磁体均为可动磁体2。在开启状态，实施例3在磁路上的状态与实施例1相同。在关闭状态，两个实施例在磁路上并不完全不同。
[0044]图3中，可动磁体2处于水平位置，并且磁化方向如图所示，处于开启状态。将4个可动磁体2各旋转90度(顺时针或逆时针都可以)，此时姆个可动磁体的磁动势在周边磁轭就发生短路，这样气隙磁场强度就为零。
[0045]实施例4
[0046]一种基于永磁结构的热处理磁场装置，其结构与实施例1部分均相同，不同之处在于，上排的磁体为可动磁体，下排的磁体为固定磁体，经非导磁支架支撑在磁轭与极靴之间。
[0047]实施例5
[0048]一种基于永磁结构的热处理磁场装置，其结构与实施例1部分均相同，不同之处在于，上排的磁体为固定磁体与可动磁体的组合磁体，固定磁体设在可动磁体的两侧，固定 磁体与可动磁体并联构成组合磁体，下排的磁体为固定磁体。[0049]实施例6[0050]—种基于永磁结构的热处理磁场装置,其结构与实施例1部分均相同，不同之处 在于，上排的磁体为固定磁体与可动磁体的组合磁体，固定磁体设在可动磁体的两侧，固定 磁体与可动磁体并联构成组合磁体，下排的磁体为可动磁体。[0051]实施例7[0052]—种基于永磁结构的热处理磁场装置,其结构与实施例1部分均相同，不同之处 在于，上排的磁体为固定磁体，下排的磁体为固定磁体与可动磁体的组合磁体，固定磁体设 在可动磁体的两侧，固定磁体与可动磁体并联构成组合磁体。[0053]实施例8[0054]一种基于永磁结构的热处理磁场装置，其结构与实施例1部分均相同，不同之处 在于，上排的磁体为可动磁体，下排的磁体为固定磁体与可动磁体的组合磁体，固定磁体设 在可动磁体的两侧，固定磁体与可动磁体并联构成组合磁体。
【权利要求】
1.一种基于永磁结构的热处理磁场装置，其特征在于，该装置由磁体组件、极靴、磁轭组成，所述的磁体组件呈上下两排设置，该磁体组件为固定磁体与可动磁体的组合或是可动磁体或是固定磁体，所述的磁轭设在磁体组件的上下端，所述的极靴设置在两排磁体组件之间，极靴之间形成气隙，转动可动磁体调节气隙处的磁场强度。
2.根据权利要求1所述的ー种基于永磁结构的热处理磁场装置，其特征在于，上排的磁体组件为固定磁体，下排的磁体为可动磁体，经非导磁支架支撑在磁轭与极靴之间。
3.根据权利要求1所述的ー种基于永磁结构的热处理磁场装置，其特征在于，上排的磁体组件为可动磁体，下排的磁体组件为固定磁体，经非导磁支架支撑在磁轭与极靴之间。
4.根据权利要求1所述的ー种基于永磁结构的热处理磁场装置，其特征在于，上排及下排的磁体组件均为可动磁体，经非导磁支架支撑在磁轭与极靴之间。
5.根据权利要求1所述的ー种基于永磁结构的热处理磁场装置，其特征在于，上排及下排的磁体组件均为固定磁体与可动磁体的组合磁体，所述的固定磁体并排放置在可动磁体的单侧或两侧，并联构成组合磁体。
6.根据权利要求1所述的ー种基于永磁结构的热处理磁场装置，其特征在于，上排的磁体组件为固定磁体与可动磁体的组合磁体，所述的固定磁体并排放置在可动磁体的单侧或两侧，下排的磁体组件为固定磁体。
7.根据权利要求1所述的ー种基于永磁结构的热处理磁场装置，其特征在于，上排的磁体组件为固定磁体与可动磁体的组合磁体，所述的固定磁体并排放置在可动磁体的单侧或两侧，下排的磁体组件为可动磁体。
8.根据权利要求1所述的ー种基于永磁结构的热处理磁场装置，其特征在于，上排及下排的磁体组件均为固定磁体与可动磁体的组合磁体，所述的固定磁体并排放置在可动磁体的单侧或两侧。
9.根据权利要求1所述的ー种基于永磁结构的热处理磁场装置，其特征在于，上排的磁体组件为可动磁体，下排的磁体组件为固定磁体与可动磁体的组合磁体，所述的固定磁体并排放置在可动磁体的单侧或两侧。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的一种基于永磁结构的热处理磁场装置，其特征在于，所述的可动磁体经采用手动旋转或电机旋转，通过改变磁体的磁路结构调节气隙中的磁场强度，旋转角度由装置中具有锁定功能的机构实现，包括蜗轮蜗杆自锁机构或步进电机刹车机构。
【文档编号】H01F41/02GK203415402SQ201320490721
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年8月12日 优先权日:2013年8月12日
【发明者】张慧欣, 张诗渊 申请人:上海浩灵磁电器件有限公司