矩阵式永磁吸盘制造技术

本发明专利技术采用多磁极的平板吸盘，它将多个磁极集中在一起，是充分利用了磁铁在磁极附近磁场强度最高的特点，它既解决了如何增大磁力吸合面的问题，另方面它也是最强的磁场区，从而提高了永磁吸盘的效率。应用上述的两块圆吸盘组成的圆吸盘对，则具有产生无接触式振动源的功能，给制造大型振动台，振动筛等提供了一种全新的振动源。又如应和上述矩形平板吸盘及纯铁矩阵板组成的起重吸盘，可以提升厚度仅为二毫米的薄钢板，从而使现有的磁力起重器提升薄钢板时，效率低的棘手问题得以解决。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种永磁铁吸盘，特别是矩阵式永磁吸盘，属于永久性磁铁类。目前使用的永久磁铁多为棒形或马蹄形，它们的缺点是磁力吸合面偏小，难于应用在需要很大磁力吸合面的场合，比如煤炭输送机中为了清除煤中夹杂着的铁磁性物体，目前只能用电磁铁工作，但它在长时间、大电流的作用下会发热，影响磁力，再用风扇吹既耗费大量的电能，又有很大的噪音污染，而起重吸盘在提升厚度为二毫米左右的薄钢板时也需要较大的磁力吸合面，不然其提升效率很低，如CN2058668U平移式稀土永磁起重永磁铁及CN2076088U永磁起重器均不适宜提升薄钢板用。本专利技术目的在于，为克服上述缺点而提供一种磁力吸合面大的永磁吸盘，来取代电磁铁工作。通过对矩阵式永磁吸盘的深入研究，当推广到圆形吸盘时，又发现了圆吸盘对可做为无接触式振动源的功能，并已将它运用到永磁高频振动台的实施例中。本专利技术的技术解决方案是采用多磁极的平板吸盘，是基于将多个磁极集中在一起的构思，是充分利用磁铁在磁极附近磁场强度最高的特点，它一方面增大了吸盘的磁力吸合面，另方面它也是最强磁场区，从面提高了吸盘的效率。吸盘的具体构成是将若干高磁能积的片状永磁铁(2)如目前广泛应用的钕铁硼磁铁，均按行、列顺序等间隔排列并粘贴在一块平板式磁轭(3)上，磁轭的材料可用工业用纯铁或普通碳钢这要由吸盘所需的磁力大小选用，吸盘上各磁极采用尺寸相同的矩形断面永磁铁，其N、S极性是有序的。如附图说明图1为二行三列的矩阵式永磁吸盘，磁铁端面也就是磁极，其N、S极性均交替在行、列上依次变换着，又可参阅图3例所示，或者说在左右及上下两相邻磁极为不同极性的，矩阵中行与行或列与列之间的磁极间隔是等间隔的，上述吸盘的磁力吸合面形状为矩形，但也能推广到圆形，以适应增大圆形磁力吸合面的要求，如图2为两层六块的圆形“矩阵”式永磁吸盘，磁极断面最好采用图2或图4例所示的扇形，而其N、S极性排列仍遵循着，两相邻磁极为不同极性的规律。磁极在同心圆上的为层，每层的磁极数为块，即层与层之间或块与块之间两相邻磁极为不同极性的，为了满足上述规律，圆形“矩阵”中的块数必需为双数，如两层六块(六块可写成2K块，K为圆盘的倍率，此处K＝3)或二层八块(2K＝8，此处K＝4)见图4。制做方法与上述矩形吸盘相同，它是粘贴在一块圆形平板磁轭上。本专利技术还可利用两个圆形“矩阵”吸盘组成了圆吸盘对，它具有产生无接触式振动源的功能，从而给机械制造中的大型振动台，振捣器或振动筛等提供了一种全新的振动源。圆吸盘对的具体构成是将两个规格完全相同的圆形吸盘的磁力吸合面和另一个磁力吸合面相对放置。两个吸盘之间留有间隙，即决不允许它们接触，当一个吸盘旋转时，此盘称为旋转圆盘见图6中的(13)，则另一个在限制它转动的情况下，它将在沿圆心轴线上做往复式运动，此盘称为振动盘，见图6中的(12)，产生振动的原因是因两个圆吸盘中相对的两个磁极极性为异性时相吸，此时吸盘对另一吸盘产生了整体的吸力，当旋转圆盘受马达驱动旋转了一个角度φ，参见图4，使其相邻磁极与之相遇则产生了整个吸盘的斥力，因此当旋转圆盘连续旋转时，振动盘将时而受吸，时而受斥，并交替连接发生，因而产生了轴向往复式振动，吸盘间的吸力和斥力大小决定于其磁力吸合面大小与磁场强度的综合，它对振动盘的振幅大小有关，而其振动频率为f＝kn/60(周/秒)，n为旋转圆盘每分钟的转数，K为圆盘的倍率，由于在吸力作用下要使旋转圆盘转动则必需剪断全部的磁力线，故此时施加的扭矩要大，施加的扭矩与时间曲线如图5，可见马达的负载也是忽大忽小的，为此将旋转圆盘做成带宽翼缘的圆盘，使增大了圆盘的转动惯量，这样就会使马达的负载趋向均衡。下面结合附图及实施例对本专利技术的工作原理介绍如下图1为二行三列的矩阵式永磁吸盘的外形结构2为二层六块的圆形“矩阵”式永磁吸盘的外形结构3为三行四列的矩阵式永磁吸盘的磁极极性排列4为二层八块的圆形“矩阵”吸盘的磁极极性排列5为圆吸盘对的吸、斥力与时间曲线及施加的扭矩与时间曲线图6为永磁高频振动台的结构7为永磁高频振动台的受力示意8为附加的向上干扰力F′与距离d的关系曲线图9为总的干扰力H、H′与时间的关系曲线图10为矩阵式永磁起重吸盘的结构图实施例1.图6为永磁高频振动台结构图，这里采用圆吸盘对(12)(13)做为振动源，由马达(20)驱动其工作情况如下上部结构系台面(11)与振动盘(12)连成整体，通过4个压弹簧(24)与刚性地基相连，下部结构为旋转圆盘(13)及宽翼缘(14)形成整体，并通过圆轴(15)，止推轴承(16)(17)及伞齿轮(18)(19)与马达(20)连接，此部份应具有调整上、下的机构(图中未画出)再与刚性地基连在一起，为了使台面上放置的内装混凝土等物料的模具(21)在振动时，不与台面撞击，避免严重的噪音污染，施加于台面上的向上干扰力H应大于向下干扰力H′，可参阅CN2030112U全同步振动台，为此，在振动台面的两侧各焊出一块钢板(23)，它们上面各悬置一块永磁吸盘(22)，其高度有调整机构可上、下移动并与刚性地基连接，振动台受力示意图，见图7，附加的向上干扰力F′与吸盘(22)，钢板(23)之间距离d的关系曲线见图8。圆吸盘对(12)(13)受马达驱动后所产生的向上及向下干扰力F随时间的变化近似于正弦波曲线见图9，再与附加的向上干扰力F′与时间的关系曲线迭加后，即可得到总的向上干扰力H及向下干扰力H′与时间的关系曲线见图9，调整H与H′的比例使避免产生撞击，调整干扰力的频率使模具内的物料振实效果最佳，此振动台很容易做到12000周/分或更高一些的振动频率，如K＞＝4和n＝3000转/分，可参阅CN2030111U高频振动器及其变频机组，如果振实的效果仍不理想，可以改变振动台面的振幅，也还可以在台面的一侧再增加一组垂直放置的圆吸盘对，使它再增加一个侧振，运用很方便。比机械式的偏心块，凸轮对，有以下优点耗能低(一对偏心块或凸轮必须同步、反向旋转以抵消掉横向振动，为此要多消耗一倍的能量)，无噪音及振实效果好。实施例2应用矩阵式永磁吸盘做成的起重吸盘，如图10所示，图中(1)为矩阵式永磁吸盘，(7)为厚度等于t的纯铁矩阵板，该板是将多个与矩阵式永磁吸盘(1)配套的纯铁块(5)用环氧树脂(6)浇铸在一起的板状物，起重吸盘的难点在于卸载，本技术的卸载是利用纯铁矩阵板(7)，加载时纯铁块做为吸盘磁极的延伸部分而与钢板(10)吸合，卸载时纯铁矩阵板与被吸钢板不动，仅将上部的永磁吸盘(1)向左侧平移，见图10中的箭头方向，同时，磁铁端面距钢板的距离为t，当t大于一定的数值则磁铁与钢板间的吸力即可略去不计，从而达到了完全卸载的目的，反之，将永磁吸盘再向右推回，使磁铁端面再次与纯铁块相重合，就是加载了，吸盘的外壳(8)与纯铁矩阵板(7)牢固地制作在一起，而形成一个整体，外壳的上部有一个提梁(9)，可用吊车提升之。当加载后，钢板被吸合在纯铁矩阵板的下面，这样就可以用吊车来运输了，关于制作外壳所使用的材料，仅要求能便于加工制作，并有足够的强度就可以了，此种起重吸盘的磁力吸合面大，可有效地提升薄钢板。实施例3采用4行38列的矩阵式永磁吸盘，其磁力吸合面约为7000平方厘米，拟应用于煤炭输送机中，来清除煤中夹杂着的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矩阵式永磁吸盘是由永磁铁和磁轭组成，其特征在于：永磁吸盘（１）或（４）上的若干永磁铁（２）其端面的Ｎ、Ｓ极性系两相邻磁极为不同极性的，且按行、列顺序或层、块顺序等间隔排列并粘贴在平板式磁轭（３）上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：张渭曾，
申请(专利权)人：张渭曾，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]