CN102140843B

CN102140843B - 一种磁力固定t钢的定位方法

Info

Publication number: CN102140843B
Application number: CN201110097869A
Authority: CN
Inventors: 吴承张; 王巍; 钱明剑
Original assignee: China Railway 24th Bureau Group Co Ltd
Current assignee: China Railway 24th Bureau Group Co Ltd
Priority date: 2011-04-19
Filing date: 2011-04-19
Publication date: 2012-10-10
Anticipated expiration: 2031-04-19
Also published as: CN102140843A

Abstract

本发明涉及T梁浇注施工中模具技术领域，具体涉及一种磁力固定T钢的定位方法。其特征在于具有如下步骤：在所述钢模外、所述长孔一侧预先焊接一磁力装置；当所述T钢之腹板插入所述长孔后，所述磁力装置产生磁场或磁场方向改变，以吸附所述T钢腹板外露部分将其固定定位；所述磁力装置磁场消失或磁场方向改变，以使所述T钢可与钢模分离。本发明的优点是：通过设置一磁力装置，利用磁铁磁吸铁性物质的原理，不需打孔，既能使T钢和钢模之间通过磁力来定位固定，不仅能有效的防止漏浆，同时不破坏钢模的钢度和外观形象，且操作较为简单，方便拆模。

Description

一种磁力固定T钢的定位方法

技术领域

本发明涉及T梁浇注施工中模具技术领域，具体涉及一种磁力固定T 钢的定位方法。

背景技术

目前钢模浇注施工中，在钢模和T钢之间通常采用螺栓连接，既在钢模上设置数个螺栓孔，T钢对应钢模位置也匹配设置螺栓孔，通过螺栓将钢模和T钢固定在一起。这种固定方式虽然牢固，但破坏了钢模的钢度，操作也比较复杂，易漏浆，拆模极不方便，同时也影响外观。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种磁力固定T 钢的定位方法，该定位方法通过在钢模外侧设置一磁力装置，利用磁铁磁吸铁质物体的原理，不需打孔既能使T钢和钢模之间通过磁力来定位固定。

本发明目的实现由以下方法步骤完成：

一种磁力固定T钢的定位方法，涉及在T梁浇注施工中，T钢腹板插装入钢模上开设长孔之后的定位，其特征在于具有如下步骤：在所述钢模外、所述长孔一侧预先焊接一磁力装置；当所述T钢之腹板插入所述长孔后，所述磁力装置磁场方向改变，以吸附所述T钢腹板外露部分将其固定定位，或者以使所述T钢可与钢模分离。

所述钢模表面上预先开设有一部分容置有所述T钢的凹槽，所述凹槽的形状和所述T钢与所述钢模接触面的形状相吻合。

所述磁场方向改变指的是：所述磁力盒由一壳体及可转动式设于所述壳体内部的芯体构成，所述壳体一侧固定连接所述钢模，所述壳体为两个导磁半体组合构成的哈呋结构，所述的两个导磁半体间通过设于其端部的两个不导磁隔块连接固定，所述两个不导磁隔块间连线垂直于所述T钢之腹板；所述芯体由一磁铁及对称固定于所述磁铁两磁极外侧的导磁转体构成，所述二导磁转体通过所述磁铁间隔，所述导磁转体具有与所述壳体之空腔匹配的弧面且和壳体紧密贴合；当所述磁铁的两磁极平行于所述T钢腹板时，磁场的大部分磁力线穿过所述T钢腹板以吸附其外露部分将其固定定位；当所述磁铁的两磁极垂直于所述T钢腹板时，磁场的大部分磁力线不穿过所述T钢腹板，以使所述T钢可与钢模分离。

所述磁场改变指的是：所述磁力装置包括一设有磁铁的旋转固定装置及一软磁材质的底座，所述旋转固定装置可转动式设置于钢模外侧，当所述磁铁之磁极对应所述底座时，使其磁化而产生磁力；当所述磁铁之磁极偏离所述底座时，而使其退磁。

所述旋转固定装置一端设置有一磁力开关，用于固定其旋转之位置。

本发明的优点是：通过设置一磁力装置，利用磁铁磁吸铁性物质的原理，不需打孔，既能使T钢和钢模之间通过磁力来定位固定，不仅能有效的防止漏浆，同时不破坏钢模的钢度和外观形象，且操作较为简单，方便拆模。

附图说明

图1为本发明实施例1中定位结构在磁力盒启动状态下的结构图；

图2为本发明实施例1中定位结构在磁力盒关闭状态下的结构图；

图3为本发明实施例2中定位结构在磁力盒启动状态下的结构图；

图4为本发明实施例2中定位结构在磁力盒关闭状态下的结构图；

图5为本发明实施例3中定位结构的结构图；

图6为本发明振动棒频率曲线图。

具体实施方式

参照图1至图6，对本发明一种磁力固定T钢的定位结构进行具体描述如下：

如图1至图6所示，总参考标号分别表示：钢模1、凹槽11、孔12、磁力盒2、盒体21、侧板211、侧板212、旋转固定装置22、磁铁23、底座24、磁力开关25、壳体26、导磁半体261、导磁半体262、非导磁体263、非导磁体264、芯体27、导磁转体271、导磁转体272、磁铁273、转轴274、电磁铁275、开关电源276、T钢3、腹板31。

本实施例中所描述之定位方法，主要涉及桥梁浇注施工中的钢模1和T钢3间的固定定位方法，钢模1上开设有与T钢3的外露部分31形状匹配的孔12。其具体的定位步骤如下:

首先在钢模1表面上预先开设一可部分容置有T钢3的凹槽11，其形状和T钢3与钢模1接触面的形状相吻合。

将磁力盒2焊接固定在钢模1的外侧邻近孔12处；

将所述T钢3外露部分插入所述孔12中，并使T钢3插入孔12时卡合在凹槽11中。

打开磁力盒2的磁力开关，使T钢3腹板被磁吸在磁力盒2的底部上；

浇注钢模1成型后，关闭所述磁力开关，所述T钢3腹板与磁力盒2间的磁力减弱。

以上是对于本实施例步骤的大致描述，针对上述步骤，有不同结构的磁力盒2可以实现上述步骤。以下分别进行详细描述：

实施例1：

参见图1-2，在本实施例1中，磁力固定装置为一磁力盒2。该磁力盒2由一盒体21、一旋转固定装置22、一磁铁23及一磁力开关25构成。其中，磁铁23可以为条状或圆柱状的永磁磁铁。盒体21固定焊接在 T钢3外侧靠近孔12处，当T钢3插入钢模1时，盒体21的一面与T钢3的腹板31贴合，该盒体21上与T钢3贴合的一面为磁力盒2的底座24。底座24的材质为软磁材料，所谓软磁材料，既对于磁感应强度以及磁极化强度具有低矫顽性的磁性材料，能用最小的外磁场实现最大的磁化强度，易于磁化，也易于退磁，如铁硅合金(硅钢片)以及各种软磁铁氧体等。旋转固定装置22可转动的分别固定设置在盒体21的侧板211和侧板212上，侧板211、侧板212垂直设置在底座24上，磁力开关25安装在侧板212外侧与旋转固定装置22一端连接，磁铁23中部固定设置在旋转固定装置22上，旋转磁力开关25带动旋转固定装置22及磁铁23在盒体21内转动，以使磁铁23的磁极靠近或远离底座24，使之磁化或退磁。

参照图,1、图2，使用磁力固定装置时，先将磁力盒2焊接在钢模1的外侧靠近孔12处，并使底座24邻近孔12，浇注前将T钢3插入孔12并使腹板31卡合在凹槽11中，旋转磁力开关25至开状态，则磁铁23的磁极（N极或S极之一）就会对应并磁化底座24，产生强磁力，从而将T钢3的腹板31吸附固定。浇注成型拆模时，重复开的动作将磁力开关25旋转至关状态，则磁铁23的磁极偏离底座24直至平行，由于磁铁23的磁力线集中在两极，而中间部位磁力线相对稀疏，此时底座24退磁，吸附T钢3的磁力减弱，从而可以方便的拆模。需要注意的是：在本申请文件中所使用术语：“退磁”特此被定义为意指当磁铁23中间部位对应于底座24时，底座24基本不被磁化而磁力减弱的状态，而非完全失去磁性的状态。

因为不同规格的磁铁23会产生不同的磁力感应，针对本发明所需磁铁23的规格参数进行说明，在T钢3被磁力吸附到钢模1后，为了不使得其在浇筑过程中被振动，位置发生偏移，或者掉落，就要使磁力（抗振力）大于浇注过程中所受到外力。

本实施例中的定位结构，在确保钢模1和T钢3自身的平整度、垂直度的前提下，主要利用了磁铁23两级磁场很强中间磁场很弱和软磁材料易磁化、易退磁并能用最小的外磁场实现最大的磁化强度的特点，安装人员只需要把T钢3放入钢模1的凹槽11内，打开磁力盒2上的磁力开关25，T钢3就能实现无孔化的固定在钢模1，能有效的方便安装和防止漏浆，拆卸时关上磁力开关25就能方便的拆卸钢模1，从而大大减少了安装和拆卸钢模1的劳动强度。

实施例2：

参见图3-4所示，本实施例2中，磁力盒2由一内部具有圆柱体状空腔的壳体26及可活动式套装于壳体26内的芯体27构成。其中，壳体26为具有长方体状外型的哈呋结构，由导磁半体261、262及两个非导磁体263、264组合构成。两个导磁半体261、262内侧均具有圆弧形的凹槽，此凹槽上下方凸起的端部即为通常哈呋结构中的端面，两个导磁半体261、262端部通过两个非导磁体263、264固定连接构成一体。此哈呋结构剖分面垂直于所述T钢3之腹板31。所述芯体27由一磁铁273及对称固定于所述磁铁273两磁极外侧的导磁转体271、272构成，二转体271、272具有与所述壳体26之圆柱体状空腔匹配的弧面，磁铁273中穿设有转轴274，其作用与实施例1中的旋转固定装置22相同，在此不再赘述。

结合上述装置结构，以下对于实施例2磁力盒的工作原理进行详细描述：

参见图3，此时为磁铁273起作用的时候，由于非导磁材料构成的非导磁体263和非导磁体264将导磁半体261与导磁半体262阻隔开来。所以当磁路从磁铁273左边出来时，经导磁半体261、非导磁体263（非导磁体264）到导磁半体262，回到磁铁273右边磁极的磁阻要远远大于磁路为从磁铁273左边出来，经过导磁转体271,导磁半体261到腹板31，再到导磁半体262,导磁转体272回到磁铁273右边的磁阻。所以大部分磁力线都从磁铁273-导磁转体271-导磁半体261-腹板31-导磁半体262-导磁转体272-磁铁273这条磁路经过，从而对T钢产生磁力。

当将磁力开关旋至关状态时，转轴274带动磁铁273、导磁转体271、导磁转体272旋转，磁力盒情况内部如图4所示。永磁体磁路一部分从磁铁273上部出来，经导磁转体271,导磁半体261,导磁转体272回到磁铁273下部，还有一部分从磁铁273上部出来，经导磁转体271,导磁半体262,导磁转体272回到磁铁273下部。所以此时没有磁力线从腹板31通过，对腹板31不产生磁力。

实施例3：

参见图5，本实施例中磁力盒2结构基本和实施例1相同，同样具有易被磁化的底座24，其区别在于将永磁体及旋转装置替换成了电磁铁275，电磁铁275固定在盒体21内，通过开关电源276启动产生磁场，使底座24磁化或退磁，也可以达到上述磁铁23磁吸定位的效果。此种结构主要可应用在大型钢构件中，尤其是当永磁铁不能满足磁力的要求时。

对于以上三种实施例的连接定位结构，其连接强度的计算如下：

在浇筑过程中T钢3主要受到三个地方的力，既施工人员手中振动棒的振动力，T钢3自身重力和钢模1腹板上的高频振动器的力。对于此三种力，具体计算如下：

常用的是50ZN振动棒，频率是200HZ、振幅为1mm、重量5kg。

参照图6中振动棒的频率曲线图：

当在I和II时，振动棒的重力加速度是0(m/s),

T=I/f

1/4×T=1/4×1/200=1/800(s)

I II时，根据能量守恒

m×g×H=1/2mv2

v=(2×g×H)^0.5=0.14(m/s)

II III时，根据动量守恒

m×v=F×t t=1/4×T

F=m×v/t=5×0.14/1/800=560(N)

振动棒打在物体上平均的力为560N(57.1kg)；

T钢3自重一般为16kg，钢模1上侧振器产生的力传递到T钢3上约为17kg

所以总受力F=（57.1+16 +17）×9.8=882.98(N)

磁力计算：

Figure 2011100978699100002DEST_PATH_IMAGE005

F是磁力，取883(N)

B 是永磁体表面剩磁（单位：特斯拉T），B的材料可以取以下几种，根据材料的不同，来决定S；

经查表得出符合永磁体表面剩磁传统材料：

铝镍钴的材料剩磁为（锶铁氧体0.8-1.4）T；

钡锶铁氧体的材料剩磁为（0.2-0.44）T；

新型合金材料；

B：暂取0.7（T）

S 是接触的表面积单位：㎡,

空气磁导率=

Figure 2011100978699100002DEST_PATH_IMAGE007

亨/米

经计算得出S≈0.003(㎡)

可根据接触面积的大小调整材料品种。

T钢3为Q235B渗锌，厚度为14mm的材料为“软磁材料”

饱和磁感应强度Bs≈1.25（T）

那么饱和磁感应强度Bs>永磁体表面剩磁B，由此可以得到结论：当两者之间的磁力为>0.7(T)，既可以运用。

Claims

1.一种磁力固定T钢的定位方法，涉及在T梁浇注施工中，T钢腹板插装入钢模上开设长孔之后的定位，其特征在于具有如下步骤：在所述钢模外、所述长孔一侧预先焊接一磁力装置；当所述T钢之腹板插入所述长孔后，所述磁力装置磁场方向改变，以吸附所述T钢腹板外露部分将其固定定位，或者以使所述T钢可与钢模分离，所述磁力装置磁场方向改变指的是：所述磁力装置由一壳体及可转动式设于所述壳体内部的芯体构成，所述壳体一侧固定连接所述钢模，所述壳体为两个导磁半体组合构成的哈呋结构，所述的两个导磁半体间通过设于其端部的两个不导磁隔块连接固定，所述两个不导磁隔块间连线垂直于所述T钢之腹板；所述芯体由一磁铁及对称固定于所述磁铁两磁极外侧的两个导磁转体构成，所述两个导磁转体通过所述磁铁间隔，所述导磁转体具有与所述壳体之空腔匹配的弧面且和壳体紧密贴合；当所述磁铁的两磁极平行于所述T钢腹板时，磁场的大部分磁力线穿过所述T钢腹板以吸附其外露部分将其固定定位；当所述磁铁的两磁极垂直于所述T钢腹板时，磁场的大部分磁力线不穿过所述T钢腹板，以使所述T钢可与钢模分离。

2.根据权利要求1所述的一种磁力固定T钢的定位方法，其特征在于：所述钢模表面上预先开设有一部分容置有所述T钢的凹槽，所述凹槽的形状和所述T钢与所述钢模接触面的形状相吻合。