具有电永磁体的升降机的制作方法
【专利说明】具有电永磁体的升降机
[0001]本发明涉及磁性升降机，特别是涉及一种能够安全地操作处于高达600-650°C高温的铁磁材料(例如，钢坯、钢块、钢板以及类似的炼钢厂产品)的具有电永磁体的升降机。
[0002]众所周知，依照所采用的磁体的类型(即:永磁体、电磁体和电永磁体，每种磁体具有各自的优点和缺点)，磁性升降机分为三类。
[0003]具有永磁体的升降机具有几乎可忽略的功耗以及可靠地恒定且独立于外部电源的产生的磁力的优点。另一方面，在必要的时候增大磁力是不可能的且磁体极其庞大以提升重负载。此外，为了在升降机和负载之间创建足够大的气隙以将磁力的值降低至小于负载的重量，负载的释放需要应用相当大的机械功率。可选地，磁体必须是可移动的，以便可以移动它们远离负载，因此降低磁性吸引。
[0004]用于从具有永磁体的升降机释放负载的又一布置在FR 2616006中公开，其中升降机包括中心铁芯，该中心铁芯由铁靴紧固的一对永磁块包围，侧向连接补强板并由具有布置在中心铁芯上的一个或多个补偿器线圈的侧向极柱终止，具有在由机械力计围绕的一对导销上移动的顶部滑盖。
[0005]实际上，通过由补偿器线圈生成的磁通量，当滑盖移动远离磁体时，由永磁体生成的磁通量在负载中消除并在盖中加倍以释放负载，或在盖中消除并在负载中加倍以紧固负载。
[0006]相反，在具有电磁体的升降机中，通过简单地调节在生成磁场的绕组中流动的电流可以自由地改变磁力。然而，电源的任何故障，即使非常短暂，会立刻消除磁力，并因此导致负载的释放。因此，明显的是，确保电力持续的安全系统是必不可少的。
[0007]通过将固定极化永磁体与可逆型永磁体(即，通过电脉冲的应用，容易地逆转极化的磁体)结合，具有电永磁体的升降机成功克服上述两种类型的升降机的主要缺点。当固定磁块和可逆磁块的极化引起北-南-北-南串联时，磁通量在升降机中短路从而使得升降机不操作，然而，当可逆磁体的极化相反时，即，以并联的北-南-南-北形式，经过极靴磁通量拆分到待移动的铁磁材料中，且升降机运转。可逆磁体因此生成也可引导与之结合的传统的不可逆永磁体的磁通量的可调磁通量，以当停用升降机时短路两个磁体或并联布置它们以启用升降机。
[0008]由于只需要电脉冲而不需要连续供电来逆转可逆磁体，预防了影响电磁体的安全问题。同时，即使使用永磁体，也可以在某些限制内改变磁力，且以最小功耗容易地实现负载的释放，而无需复杂的结构来移动磁体。
[0009]然而，就可以安全地提升的材料的温度来说，直至今日所制造的具有电永磁体的升降机仍具有显著的使用限制。事实上，可逆磁体通常是由具有约为800°C的居里点的铝-镍-钴合金(Alnico)制成的，而固定极化磁体是由具有约为310°C的居里点的钕(neodymium)或具有约为450°C的居里点的铁氧体(ferrite)制成的。这意味着具有Alnico-neodymium的电永磁体的升降机操作具有不大于150-200°C温度的铁磁性材料不存在问题，然而那些具有Alnico-ferrite的电永磁体的升降机可操作高达料。
[0010]所述具有电永磁体的升降机的另一个缺点是，在上述最大温度附近，在升降机的运作期间，由钕或铁氧体制成的固定磁体的操作点位于剩余矫顽场不足以抵抗AlniCO逆转脉冲之处。事实上，应当注意的是，在所述期间，由Alnico逆转线圈生成的磁通量的方向与钕或铁氧体磁体的极化相反，凭此如果在此刻剩余矫顽场小于由线圈生成的反向场，这将在钕或铁氧体磁体内导致其固有磁能的渐进的不可逆减小，因此制造的升降机是危险的且不可用的。
[0011 ]因此，本发明的一个目的在于提供克服上述缺点的具有电永磁体的升降机。使用设有由具有约为770°c的居里点以及即使当升降机操作高达600-650°C的高温的材料时也能够抵抗Alnico逆转脉冲的剩余矫顽场的钐-钴合金制成的固定极化磁体升降机实现这个目的。在从属权利要求中列举了其他有利优点。
[0012]因此这种升降机的主要优点在于能够将操作温度的范围显著地增加至远远高于现有的具有电永磁体的升降机能够达到的温度。
[0013]由于固定磁体抵抗可逆磁体逆转脉冲的能力，根据本发明的升降机的另一重要优点通过随时间保证的最大操作安全性实现。
[0014]参考附图，从本发明的实施例的以下详细描述中，本领域技术人员将清楚根据本发明的升降机的进一步优点和特征，其中:
[0015]图1是在非操作状态下，根据本发明的升降机的沿中平面的横截面视图；
[0016]图2是图1的升降机的俯视图，磁极中的一个在纵剖面中示出；以及
[0017]图3是图1的升降机的主视图，切开部分示出一些内部细节。
[0018]参考这些图，了解到，根据本发明的具有电永磁体的升降机惯例包括外部支承结构，多个电永磁体以及调节和控制电路。
[0019]支承结构由设有用于连接到提升装置(例如，起重机)的联接器的顶盖2、两个侧板3、两个端板4以及设有防止磁体受到待提升的热铁磁材料发出的热量的隔热物9的底封板组成。显然，为了最小化磁路的磁阻，所述支承结构由高磁导率的材料(典型地，低碳钢)制成，就像磁路极柱I和可能应用至其并突出到密封板下的极靴5 —样。
[0020]每个电永磁体包括设置在极柱I的顶部上并与之接触的可逆磁体6，以及由沿所述极柱I的侧面放置的多个磁块形成的固定极化磁体7。绕可逆磁体6布置有控制其极化逆转的换向极线圈8，以在图1中示出的具有串联的北-南-北-南极柱的非操作的升降机的状态和具有并联的北-南-南-北极柱的操作的升降机的状态之间转换。
[0021]每个极柱I通过穿过可逆磁体6的4个条形物紧固到盖2上并由螺母保持在形成于盖2中的合适座中(参见图2、图3)，而意欲与待提升的负载接触的可能的极靴5通过螺钉紧固到极柱I上(参见图1)。
[0022]优选地，调节和控制电路包括文献EP 0929904B1中描述的类型的装置，该文献的内容在此通过引用并入。简而言之，所述装置包括针对每个极性的第一磁性传感器和第二磁性传感器以及控制单元，第一磁性传感器邻近极柱I的基部布置，第二磁性传感器布置在固定磁体7和可逆磁体6之间，以仅大体测量穿过可逆磁体6的磁通量，控制单元用于处理由所述磁性传感器(图中未示出)传输的信号并在可逆磁体6的磁化曲线上获得升降机的操作点。
[0023]通过检查磁块6、7的可逆损耗与升降机的铁磁回路(尤其是待提升的热材料)的磁导率的减小的总和，上述装置10保证了在任意负载的提升和运输操作期间的绝对安全，并使得升降机达到了根据EN 13155标准(或在其他国家中的另一个相似标准)的提升安全系数。
[0024]装置10还监控线圈8的效率，优选地，线圈8由铝条或铜条制成以最小化其体积并优化由焦耳效应引起的热量耗散。线圈8设计为其可以以电流恒定或电压恒定的逆转脉冲正确