专利名称：电磁、永磁式起重吊具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电磁铁及永磁吊具的设计和制造技术领域。
目前，国内外实用的起重电磁铁、永磁吊具的状况是起重电磁铁的自重、导线耗量、电耗量随吸力要求的增大而急骤增加，特别是电耗平均看来，每千克吸重电耗量约在0.5－0.6W左右，由此，也导致了供电电源设备的增大，从而总成本很高。
永磁吊具虽然不消耗电能，也不用供电装置，但其卸重机构复杂，且故障率较高，更由于磁路呈开路状态，不仅易于失磁，又易在非工作状态下吸引零星碎铁，从而严重影响正常吸持能力，且使用很不方便。
为了解决上述问题，在永磁吊具上采用电控式卸重，实际是一种短时间反充磁方法，这种吊具在实用中证明，由于频繁反充磁而使永磁体很快失磁，永磁体的磁能积逐渐衰退，甚至不能使用。
因此，能够节省电耗、操作方便、在吸力上等同于普通电磁铁的磁力吸持工具，急待提供。
针对上述情况，本实用新型的目的是提供一种在与普通电磁铁相比，在吸力相同下，可以节省1／2或更大些的电耗，操作方便，实用的电磁、永磁起重吊具。
本实用新型的基本原理与普通电不同之处仅是利用了永磁体磁能，组成电磁，永磁并联的吊具整体，但没有单纯永磁吊具的诸多缺点，又没有相等吸力下单纯电磁铁那样巨大的电耗和附属的大功率供电装置。
就整体中的永磁体而言，在吊具不工作时，它呈磁势短路状态，不仅保护了永磁体，也同时使内、外极靴上无磁势，消除了非工作状态下永磁在极靴下吸引杂铁的的缺点，同时也不用复杂的机械卸重机构。
就整体中电磁部分而言，在吸力方面，由于永磁体存在，只需它提供在某一吸力要求下，永磁磁通之外的一部分磁通。相对而言，节省了激磁电能，同时在不工作状态下，电磁铁芯是成为永磁体的短路体，起到保护永磁体和使吊具两极靴间失去磁势的作用而不能吸持，从而使吊具具有通电时吸持，断时时卸重的功能，并达到节省电耗的目的。
本实用新型的目的是以如下方法实现的。现以附
图1、2、3加以说明。图1中，内极靴(1)、永磁体(2)、外极靴(3)、非导磁体(4)。此时，永磁体(2)将在两极靴间建立磁势，磁通∮经两级靴间空气成回路，当吸持物靠近极靴时，将被吸持。当要卸下被吸物时，需要有大于吸力的反向外力才能完成，而图2是改变图1的结构，将图1中的(4)非导磁体换为良好的导磁体，其编号不变，则此时，永磁体(2)被件(4)导磁体短路，磁通∮绝大部分或全部形成环路，两极靴间失去磁势，对吊具外部无磁通，呈现无吸力，不能吸持。如果在件(4)导磁体上套有线圈，线圈不通电时也是这样。
附图3是在图2中件(4)上套一激磁线圈，并指定输入电流方向，使件(4)导磁体成为电磁铁，电磁极性与永磁极性相同，磁势相等，这时永磁磁通不能再通过件(4)导磁体而短路，而只能与电磁铁磁通同方向在吊具两极靴件(1)与件(3)形成磁势，吸持铁磁物体形成闭合，完成吸重，当断去线圈电流时，图3如同图2所示一样，永磁磁势被短路，电磁消失，两极靴无磁，卸掉吸持物。
本实用新型的目的是这样实现的即在普通电磁铁的基本磁路中并入永磁体，原理如图3所示。令电磁发生时磁势与并入的永磁体磁势相等，极性一致，在吸力要求设定下，求得应有的总磁通Σ∮，再取∮／2作为电磁体提供的磁通∮c，另Σ∮／2则令电磁铁提供，则为∮d，两部分之／和为∮＝∮c＋∮d构成吊具总磁通去完成吸持，通电于线圈时的状态，即工作状态∮c、∮d共同作用于两极靴间。
当线圈切断电流时，电磁磁势消失，铁芯部分即件(4)导磁体失去激磁，成为磁导体，将永磁体(2)短路。极靴(1)、(3)间磁势消失，永磁磁通在吊具内形成环流，即卸去重物。
因此，本实用新型吊具的吸力F是F＝( (∮c+∮d)/5000 )2· 1/(S)F——吊具吸力(kg)∮c——永磁磁通(麦)∮d——磁磁通(麦)D——两极靴面积之和(cm)2而电耗主要在电磁部分的激磁上，设电磁提供1／2总磁通，则激磁安匝IW，仅为IW＝∮d×(Rm＋Rs)×10－4IW——电磁铁部分激磁安匝∮d——电磁部分磁通(麦)Rm——铁磁阻(1／享)Rs——气隙磁阻(1／享)由于∮d＝ (Σ∮)/2 从而可以看出，在即定吸力F下，电耗可以降低，达到了节电、易于操作的目的。
本实用新型的最佳实施例如下所述即在普通型电磁铁的基本构成中并入永磁体，且使永磁体被电磁铁铁心短路，令电磁铁生磁时极性与永磁体一致，而磁极形状的则可按吸持对象的不同而各异，可以元形、矩形、角形等，但内部结构均与附图3相同，原理一致，磁路的计算与公知方法一致，仅以矩形电磁，永磁起重吊具的断面图示出如附图4所示。
图4中内极靴(1)、永磁体(2)、对极靴(3)、铁芯(4)、线圈(5)、非导磁材料外壳(6)、吊耳(7)、各紧固螺栓(8)。图示为未通电状态，此时永磁体(2)的N极与内极靴(1)紧密吻接，又经内极靴(1)与铁芯(4)吻接，铁芯(4)上套有线圈(5)，铁芯(4)，永磁铁(2)的S极吻接与外极靴(3)吻接构成总磁路，其外部用不导磁材料的壳(6)(或不用此外壳)固联，焊上吊耳(7)组成矩形吊具。当线圈未通电，永磁体(2)的磁势，全部降落在两极靴(1)、(3)和铁芯(4)构成的环路上，永磁磁通全部流过这个环路，极靴(1)、(3)的下端面无磁通，吊具呈现不吸持状态，也就是未工作或卸载状态。
当线圈(5)通电时，铁芯(4)被激磁，磁势与永磁体磁势相等，极性相同，因此永磁磁通不能流入铁芯(4)构成回路，电磁磁通也不能通过永磁体构成回路，所以极靴(1)、(3)间展开磁势，发生磁通吸引被吸持物构成总回路，完成吊具的吸持作用，当要卸重时，断去线圈电流即可，吊具中永磁又被短接，两极面失磁，重物脱下。
图4所示吊具极靴形状可以是任意的，以满足不同对象下使用，使用的方法与普通电磁铁相同。
本实用新型磁路技术、机加工技术均为公知、结构简单、易于实施，并且使用方便，操作方法与使用普通起重或吸持电磁铁相同，在节电方面最低可节省50％。
权利要求1.本实用新型电磁、永磁起重吊具，其特征在于内极靴(1)、永磁体(2)、外极靴(3)、铁芯(4)、线圈(5)组成的磁路系统和非导磁材料的壳体(6)、吊耳(7)、以及紧固件螺栓(8)等组成整体，永磁体(2)与铁芯(4)、线圈(5)组成的电磁铁并联，电磁铁势与永磁体(2)的磁势相等，通过线圈中电流的通，断控制完成吸持和卸重。
专利摘要本实用新型提供一种节电型电磁、永磁式起重吊具。其特征在于永磁体(2)与铁芯(14)、线圈(15)组成的电磁铁并联，电磁势与永磁铁(2)的磁势相等，通过线圈中电流的通断控制完成吸挂和卸重。它是一种对永磁具有良好保护且能方便卸重的新吊具。本实用新型操作方便，通电吸重，断电卸重，但电力耗用仅为同样吸力电磁起重吊具的1/2～1/3，断电立即卸重。本实用新型均为公知技术，易于实施。
文档编号B66C1/06GK2192604SQ92235568
公开日1995年3月22日 申请日期1992年9月21日 优先权日1992年9月21日
发明者张国发 申请人:张国发