一種開關(guān)可控磁場(chǎng)強(qiáng)度可調(diào)的永磁裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種開關(guān)可控磁場(chǎng)強(qiáng)度可調(diào)的永磁裝置，由可動(dòng)磁體、固定磁體、極靴、磁軛組成，固定磁體并排放置在可動(dòng)磁體的單側(cè)或兩側(cè)形成磁體組件，該磁體組件經(jīng)磁軛串聯(lián)連接，極靴設(shè)在磁體組件的頂部，兩個(gè)極靴之間形成氣隙，固定磁體的磁化方向和位置保持不變，可動(dòng)磁體可以繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有使用范圍廣、綠色節(jié)能、安全可靠、產(chǎn)品體積小等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】—種開關(guān)可控磁場(chǎng)強(qiáng)度可調(diào)的永磁裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種永磁裝置，尤其是涉及一種開關(guān)可控磁場(chǎng)強(qiáng)度可調(diào)的永磁裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]永磁磁路通常由磁體1、極靴2、磁軛3、氣隙4組成，典型的靜態(tài)永磁磁路如圖1所示。由于采用固定的磁路結(jié)構(gòu)，在氣隙內(nèi)的磁場(chǎng)強(qiáng)度也為固定值。
[0003]永磁磁路由磁體產(chǎn)生磁動(dòng)勢(shì)，通過磁軛進(jìn)行導(dǎo)磁，并在極靴間的氣隙處形成工作磁場(chǎng)。根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的不同，永磁磁路有許多不同的結(jié)構(gòu)，歸納起來有以下兩大類:
[0004](I)靜態(tài)永磁磁路:通過固定的磁路結(jié)構(gòu)，在氣隙內(nèi)形成一定的磁場(chǎng)強(qiáng)度，并且不可調(diào)節(jié)。如揚(yáng)聲器、電氣儀表等應(yīng)用。
[0005](2)動(dòng)態(tài)永磁磁路:通過改變磁路結(jié)構(gòu)，使磁路工作狀態(tài)發(fā)生變化，來實(shí)現(xiàn)氣隙中磁場(chǎng)強(qiáng)度的調(diào)節(jié)。如磁性表架、磁選機(jī)等應(yīng)用。
[0006]對(duì)于需要靈活調(diào)節(jié)氣隙內(nèi)磁場(chǎng)強(qiáng)度的應(yīng)用場(chǎng)景，傳統(tǒng)永磁磁路結(jié)構(gòu)往往無能為力，通常需要使用電磁線圈的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)制，即通過調(diào)節(jié)電磁線圈中的電流值來實(shí)現(xiàn)對(duì)磁場(chǎng)強(qiáng)度的控制。然而，這種方法往往不利于減小設(shè)備的體積、而且大量消耗電能。
[0007]例如，鋁鎳鈷、鐵鉻鈷等磁性材料在生產(chǎn)加工過程中，其熱處理工藝需要一個(gè)開關(guān)可控的均勻磁場(chǎng)施加于工件的位置。目前行業(yè)內(nèi)熱處理磁場(chǎng)的常用設(shè)備，都是通過電磁線圈的結(jié)構(gòu)來產(chǎn)生磁場(chǎng)的。如鐵鉻鈷的熱處理加工，為了形成一個(gè)熱處理工藝所需的磁場(chǎng)，需要消耗的電力在十五千瓦左右，并且往往設(shè)備處于24小時(shí)不停的運(yùn)轉(zhuǎn)中，導(dǎo)致很高的電能消耗。正是由于傳統(tǒng)的永磁磁路結(jié)構(gòu)無法實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)的開關(guān)功能，導(dǎo)致不得以使用電磁線圈的結(jié)構(gòu)。
[0008]另如，應(yīng)用于具有塞曼效應(yīng)背景校正系統(tǒng)的原子吸收光譜儀，通過調(diào)節(jié)磁場(chǎng)強(qiáng)度使不同元素的測(cè)定靈敏度達(dá)到最佳化。傳統(tǒng)塞曼磁場(chǎng)組件只能提供恒定的磁場(chǎng)強(qiáng)度，還沒有很好的調(diào)節(jié)磁場(chǎng)強(qiáng)度的方案，不利于對(duì)不同金屬元素的光譜分析。包括日本、國內(nèi)等主要公司現(xiàn)有的系列產(chǎn)品，都無法對(duì)塞曼磁場(chǎng)的強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)。目前德國耶拿、美國PE的產(chǎn)品，通過使用電磁線圈的結(jié)構(gòu)，使之具備了磁場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)的功能，然而犧牲了產(chǎn)品體積、易維護(hù)性等特點(diǎn)，且需要額外配置大電流電源，使產(chǎn)品方案更為復(fù)雜。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0009]本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種使用范圍廣、綠色節(jié)能、安全可靠、產(chǎn)品體積小的開關(guān)可控磁場(chǎng)強(qiáng)度可調(diào)的永磁裝置。
[0010]本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0011]一種開關(guān)可控磁場(chǎng)強(qiáng)度可調(diào)的永磁裝置，由可動(dòng)磁體、固定磁體、極靴、磁軛組成，所述的可動(dòng)磁體有兩組，所述的固定磁體并排放置在各組可動(dòng)磁體的單側(cè)或兩側(cè)，與可動(dòng)磁體形成磁體組件，該磁體組件經(jīng)磁軛串聯(lián)連接，所述的極靴有兩個(gè)，設(shè)在所述的磁體組件的頂部，兩個(gè)極靴之間形成氣隙，所述的固定磁體的磁化方向和位置保持不變，所述的可動(dòng)磁體可以繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0012]所述的可動(dòng)磁體的兩極與固定磁體的兩極一致，氣隙的磁場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到最大值?？蓜?dòng)磁體的兩極與固定磁體的兩極相反，氣隙的磁場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到最小值，通過調(diào)節(jié)可動(dòng)磁體與固定磁體之間的角度，控制氣隙的磁場(chǎng)強(qiáng)度，所述的可動(dòng)磁體經(jīng)手動(dòng)或電機(jī)驅(qū)動(dòng)渦輪蝸桿旋轉(zhuǎn)?？蓜?dòng)磁體的旋轉(zhuǎn)角度由裝置中具有鎖定功能的機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，例如可以采用蝸輪蝸桿自鎖機(jī)構(gòu)或步進(jìn)電機(jī)剎車機(jī)構(gòu)對(duì)可動(dòng)磁體的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行控制。
[0013]所述的固定磁體及可動(dòng)磁體設(shè)置在裝置的正面或側(cè)面。
[0014]所述的固定磁體及可動(dòng)磁體均可拆卸并改變固定磁體及可動(dòng)磁體之間的接觸面積比例、體積比例或更換磁性材料，改變氣隙中的磁場(chǎng)強(qiáng)度?？蓜?dòng)磁體的整體或部分均可以作為磁體中發(fā)揮作用的部分，方便磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化控制。
[0015]所述的氣隙的寬度根據(jù)需要調(diào)節(jié)。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0017]一、使用范圍廣:可廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，如熱處理磁場(chǎng)、塞曼效應(yīng)背景校正系統(tǒng)的原子吸收光譜儀等領(lǐng)域，且通過旋轉(zhuǎn)可動(dòng)磁體并且能夠在任一角度固定，可以實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)強(qiáng)度的連續(xù)變化及穩(wěn)定可靠。
[0018]二、綠色節(jié)能:不使用電能即可產(chǎn)生磁場(chǎng)，傳統(tǒng)電磁方式需要大電流來構(gòu)造磁場(chǎng)，如應(yīng)用在鐵鉻鈷的熱處理加工時(shí)，按照現(xiàn)有電磁結(jié)構(gòu)的設(shè)備能耗15千瓦250天24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)計(jì)算，一臺(tái)設(shè)備每年可以節(jié)省約9萬度電，節(jié)能效果有顯著提高。
[0019]三、安全可靠:傳統(tǒng)電磁方式需要大電流來構(gòu)造磁場(chǎng)，強(qiáng)電流容易引起安全隱患，永磁結(jié)構(gòu)裝置的安全性能有顯著提高。
[0020]四、產(chǎn)品體積小:通過永磁方式,可以大幅減小傳統(tǒng)電磁方式的產(chǎn)品體積。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為現(xiàn)有典型的靜態(tài)永磁磁路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為傳統(tǒng)磁性開關(guān)關(guān)閉及打開的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3為實(shí)施例1中本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4為磁體處于開啟狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖5為磁體處于關(guān)閉狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖6為磁體處于調(diào)節(jié)狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖7為實(shí)施例2中本實(shí)用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖8為實(shí)施例2中本實(shí)用新型的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖9為實(shí)施例3中本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖10為實(shí)施例4中本實(shí)用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖11為實(shí)施例4中本實(shí)用新型的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖中，1為磁體、2為極靴、3為磁軛、4為氣隙、5為固定磁體、6為可動(dòng)磁體、7為磁鋼、8為導(dǎo)磁體。
【具體實(shí)施方式】[0033]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0034]對(duì)比例
[0035]傳統(tǒng)磁性開關(guān)的結(jié)構(gòu)如圖2所示，主要由磁軛3以及設(shè)置在磁軛3中的磁鋼7組成,磁鋼7與磁軛3之間通過導(dǎo)磁體8連接，磁鋼7可以在磁軛3中進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。其中左邊為開關(guān)呈關(guān)閉狀態(tài)的結(jié)構(gòu)，右邊為開關(guān)呈開啟狀態(tài)的結(jié)構(gòu)。需要注意的是，傳統(tǒng)磁性開關(guān)只有開關(guān)2種狀態(tài)，磁鋼7的轉(zhuǎn)動(dòng)角度限制在0°、90°。
[0036]磁性表座在關(guān)閉狀態(tài):將磁鋼7和導(dǎo)磁體8旋轉(zhuǎn)到水平位置，磁鋼7的N極和S極通過磁軛在內(nèi)部形成回路，對(duì)外不提供磁場(chǎng)，則不吸附鐵磁性工件。
[0037]磁性開關(guān)在打開狀態(tài):將磁鋼7和導(dǎo)磁體8旋轉(zhuǎn)到垂直位置，磁鋼7的N極和S極通過外部工件在形成回路，則吸附鐵磁性工件。
[0038]實(shí)施例1
[0039]一種開關(guān)可控磁場(chǎng)強(qiáng)度可調(diào)的永磁裝置，其結(jié)構(gòu)如圖3所示，由磁體、極靴2、磁軛3組成，其中磁體設(shè)有兩塊，經(jīng)磁軛3串聯(lián)連接，極靴2設(shè)在磁體的頂部，兩極靴2之間形成氣隙4。磁體由固定磁體5及可動(dòng)磁體6并聯(lián)連接構(gòu)成，固定磁體5并聯(lián)連接在可動(dòng)磁體6的兩側(cè)，其中，固定磁體5的磁化方向和位置保持不變，可動(dòng)磁體6可以繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖4-6所示。當(dāng)可動(dòng)磁體6的兩極與固定磁體5的兩極保持一致時(shí)，氣隙4的磁場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到最大值。當(dāng)可動(dòng)磁體6的兩極與固定磁體5的兩極完全相反時(shí)，磁力線互相抵消，氣隙4的磁場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到最小值，通過調(diào)節(jié)可動(dòng)磁體6與固定磁體5之間的角度，控制氣隙4的磁場(chǎng)強(qiáng)度。另外，可動(dòng)磁體6的旋轉(zhuǎn)角度由裝置中具有鎖定功能的機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，例如可以采用蝸輪蝸桿自鎖機(jī)構(gòu)或步進(jìn)電機(jī)剎車機(jī)構(gòu)對(duì)可動(dòng)磁體的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行控制，控制氣隙的磁場(chǎng)強(qiáng)度的穩(wěn)定性。
[0040]可動(dòng)磁體6采用手動(dòng)旋轉(zhuǎn)或電機(jī)旋轉(zhuǎn)，通過改變磁體的磁路結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)氣隙中的磁場(chǎng)強(qiáng)度，例如可以經(jīng)過手動(dòng)調(diào)節(jié)蝸桿旋轉(zhuǎn)或是經(jīng)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)渦輪蝸桿旋轉(zhuǎn)。本實(shí)施例中可動(dòng)磁體6設(shè)置在裝置的正面。固定磁體5及可動(dòng)磁體6均可拆卸并改變固定磁體5及可動(dòng)磁體6之間的接觸面積比例、體積比例或更換磁性材料，改變氣隙4中的磁場(chǎng)強(qiáng)度。本實(shí)施例中可動(dòng)磁體6的整體都為磁性材料。此方案適用于需要磁體有一定厚度的磁路結(jié)構(gòu)，可以應(yīng)用于開關(guān)可控磁場(chǎng)強(qiáng)度可調(diào)的永磁裝置。
[0041]實(shí)施例2
[0042]一種開關(guān)可控磁場(chǎng)強(qiáng)度可調(diào)的永磁裝置，其結(jié)構(gòu)如圖7-8所示，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1的裝置基本相同，不同之處在于，可動(dòng)磁體6安裝在裝置的側(cè)面，適用于正面空間受限的場(chǎng)合，該種永磁裝置可以應(yīng)用在塞曼原子吸收光譜儀中。
[0043]實(shí)施例3
[0044]一種開關(guān)可控磁場(chǎng)強(qiáng)度可調(diào)的永磁裝置，其結(jié)構(gòu)如圖9所示，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1的裝置基本相同，不同之處在于，可動(dòng)磁體6的厚度大于固定磁體5的厚度，可動(dòng)磁體由磁體和導(dǎo)磁體構(gòu)成并且一起旋轉(zhuǎn)。該種永磁裝置可以應(yīng)用在熱處理磁場(chǎng)中。
[0045]實(shí)施例4
[0046]—種開關(guān)可控磁場(chǎng)強(qiáng)度可調(diào)的永磁裝置，其結(jié)構(gòu)如圖10-11所示，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例3的裝置基本相同，不同之處在于，可動(dòng)磁體6安裝在裝置的側(cè)面，適用于正面空間受限的場(chǎng)合，該種永磁裝置可以應(yīng)用在熱處理磁場(chǎng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種開關(guān)可控磁場(chǎng)強(qiáng)度可調(diào)的永磁裝置，其特征在于，該永磁裝置由可動(dòng)磁體、固定磁體、極靴、磁軛組成，所述的可動(dòng)磁體有兩組，所述的固定磁體并排放置在各組可動(dòng)磁體的單側(cè)或兩側(cè)，與可動(dòng)磁體形成磁體組件，該磁體組件經(jīng)磁軛串聯(lián)連接，所述的極靴有兩個(gè)，設(shè)在所述的磁體組件的頂部，兩個(gè)極靴之間形成氣隙，所述的固定磁體的磁化方向和位置保持不變，所述的可動(dòng)磁體可以繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開關(guān)可控磁場(chǎng)強(qiáng)度可調(diào)的永磁裝置，其特征在于，所述的可動(dòng)磁體為手動(dòng)旋轉(zhuǎn)或電機(jī)旋轉(zhuǎn)，通過改變磁體的磁路結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)氣隙中的磁場(chǎng)強(qiáng)度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種開關(guān)可控磁場(chǎng)強(qiáng)度可調(diào)的永磁裝置，其特征在于，所述的可動(dòng)磁體經(jīng)手動(dòng)或電機(jī)驅(qū)動(dòng)渦輪蝸桿旋轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開關(guān)可控磁場(chǎng)強(qiáng)度可調(diào)的永磁裝置，其特征在于，所述的固定磁體及可動(dòng)磁體設(shè)置在裝置的正面或側(cè)面。
【文檔編號(hào)】H01F7/02GK203617059SQ201320490711
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2013年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月12日
【發(fā)明者】張慧欣, 張?jiān)姕Y 申請(qǐng)人:上海浩靈磁電器件有限公司