CN111740725B - 一种电磁脉冲分离方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电磁脉冲分离方法，包括底座、压板、顶板、第一电磁线圈、第二电磁线圈、微型电磁线圈、第一电源模块、第二电源模块和微型电源模块，底座的顶端固定开设有置物槽，置物槽内的两侧均固定设有固定装置，两个滑腔的内部均滑动连接有弹簧杆，本发明非接触式分离加工方式，在固定板内部直接设置第二电磁线圈对金属板件进行直接加载电流的方式来代替传统感应式涡流，对金属件进行固定的同时，也可使得金属板件中的电流大小显著得到提升，降低电流大小受电阻率的影响，解决低导电率材料成形力不足的问题，转盘上设有可转动的三个微型电磁线圈，可单独对金属不同部位进行定点分离，减少其他部位的损伤。

Description

一种电磁脉冲分离方法

技术领域

本发明涉发动机领域，特别涉及一种电磁脉冲分离方法。

背景技术

磁脉冲成形技术能提高材料成形极限，并且具有易于精确控制，现已广泛应用于机械、电子、汽车工业、轻化工及仪器仪表、航空航天、兵器工业等诸多领域，应用前景广阔。

在对电路板的废旧金属进行分离过程中，需要对整个产品进行破坏，或者金属材料大多采用化学或者高温方式进行提炼，包含的杂质多，提炼精度不高，即使通过脉冲分离，产生涡流较小难以达到分离目的，同时由于分离只能分离电导率相差较大的金属或者非金属，同时分离达不到分离效果。这就亟需本领域技术人员解决相应的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电磁脉冲分离方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电磁脉冲分离方法，包括底座、压板、顶板、第一电磁线圈、第二电磁线圈、微型电磁线圈、第一电源模块、第二电源模块和微型电源模块，

储能模块为第一电容器组和第二电容器组，第一电容器组和第二电容器组相互之间保持绝缘；

触发模块用于触发第一电容器组和第二电容器组所在支路的开关导通，使其将能量释放到分离模块中；

通过第一电磁线圈、第二电磁线圈组成分离模块，分离模块用于产生电流，该电流方向在待分离的金属上产生方向不同的磁通。

所述底座的顶端固定开设有置物槽，所述置物槽内的两侧均固定设有固定装置，所述固定装置由固定板、齿板、斜板、触板、横杆、滑杆和接头盘组成，所述斜板的顶端固定安装有固定板，所述固定板顶端的两侧均通过螺杆固定安装有齿板，所述固定板的内部开设有内槽，所述内槽的内部固定安装有触板，所述触板的一侧固定安装有若干线圈板，所述触板的内部开设有线圈槽，所述线圈槽的内部固定设有第二电磁线圈，所述底座的两侧均开设有滑腔，两个所述滑腔的内部均滑动连接有弹簧杆，两个所述弹簧杆的外部均固定套接有第一弹簧，所述弹簧杆的顶端固定连接有压板，所述压板底端的边侧开设底槽，所述底槽的内部开设有第一滑槽，所述第一滑槽的内部滑动连接有固定夹，且所述固定夹的后端固定套接有第二弹簧，所述固定夹的夹头部位对设置在压板底端的第一电磁线圈夹取固定，所述压板底端的中部通过轴承活动安装有转盘，所述转盘的底端开设有三个线圈槽，三个所述线圈槽的内部均固定安装有微型电磁线圈，所述底座的底端固定安装有支腿。

优选的，所述底座的顶端开设有第二滑槽，且所述齿板的底端在第二滑槽内部滑动。

优选的，所述底座的两侧均固定安装有转筒，所述转筒的两端均固定套设有齿轮，且所述齿轮的底端与齿板相互啮合。

优选的，所述压板的顶端固定设有顶板，且所述顶板的底端通过支撑杆与转盘的顶端固定连接，所述顶板的内部开设有第一腔室，所述第一腔室的内部固定安装有三个微型电源模块，所述顶板的顶端固定安装有把手。

优选的，所述顶板的一端固定安装有第一电源模块，所述第一电源模块包括：充电机、第一电容器组、第一触发模块和续流回路，

所述第一电容器组的一端与第一电磁线圈的一端连接，所述第一电容器组的另一端通过所述第一触发模块与所述第一电磁线圈的另一端连接，所述续流回路与所述第一电磁线圈并联，所述充电机与所述第一电磁线圈并联，所述充电机用于对第一电容器组进行充电；所述第一电容器组用于储存电能；所述第一触发模块用于控制电路的开断，闭合时将第一电容器组中储存的电能释放，在线圈中产生电流；所述续流回路用于在金属板件中产生一个非振荡波形的电流，以确保在成形过程中工件中的所受到的电磁力方向一直维持不变。

优选的，所述第一电容器组的电容大小为1200μF，所述第一电容器组的充电电压根据分离的板件大小控制在4-7kV。

优选的，所述底座的底端固定安装有第二电源模块，所述第二电源模块包括：第二电容器组和第二触发模块，

所述第二电容器组的电容大小100uF-300uF，所述第二电容器组的充电电压根据分离的板件大小控制在8kV-16kV，所述第二电容器组通过第二触发模块与第二电磁线圈电性连接。

优选的，所述第一触发模块和第二触发模块的功能为：

触发两个电容所在支路的开关导通，使其将能量释放到工作的分离模块中，其中分离模块包括第一电磁线圈和第二电磁线圈，并控制分离模块放电的时间满足以下条件：第一电容器组放电产生的脉冲电流达到峰值时，第二电容器组开始放电。

优选的，所述微型电源模块包括开关和微型电容，

所述微型电容的一端与微型电磁线圈的一端连接，所述微型电容的另一端通过所述开关与所述微型电磁线圈的另一端连接，所述微型电容用于储存电能；所述开关用于控制电路的开断，闭合时将微型电容中储存的电能释放，在线圈中产生电流。

优选的，所述固定板的两侧均固定连接有横杆，所述横杆的内部开设有滑腔，所述滑腔的滑动连接有滑杆，且所述滑杆的一端贯穿滑腔与横杆一端的接头盘固定连接，所述滑杆的外部固定套接有第二弹簧，位于所述触板内部的第二电磁线圈的一端分别延伸至横杆内部和滑杆内部且与接头盘固定连接。

本发明的技术效果和优点：非接触式分离加工方式，不需要对工件的非金属部分进行破坏，分离作业迅速，不计充电时间，单次分离时间仅需1ms以内，在固定板内部直接设置第二电磁线圈对金属板件进行直接加载电流的方式来代替传统感应式涡流，对金属件进行固定的同时，也可使得金属板件中的电流大小显著得到提升，降低电流大小受电阻率的影响，解决低导电率材料成形力不足的问题，转盘上设有可转动的三个微型电磁线圈，可单独对金属不同部位进行定点分离，减少其他部位的损伤。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明压板的结构示意图；

图3为本发明固定板的结构示意图；

图4为本发明转筒的结构示意图；

图5为本发明横杆的结构示意图；

图6为本发明电磁方向的结构示意图；

图7为本发明的第一电磁线圈和第二电磁线圈时序配合示意图。

图中：1、底座；2、转筒；3、弹簧杆；4、第二电磁线圈；5、压板；6、第一电磁线圈；7、固定夹；8、顶板；9、微型电源模块；10、支撑杆；11、微型电磁线圈；12、第一电源模块；13、置物槽；14、支腿；15、第二电源模块；16、转盘；17、横杆；18、齿板；19、固定板；20、线圈板；21、触板；22、斜板；23、滑杆；24、接头盘；25、齿轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1-5所示的一种电磁脉冲分离方法，包括底座1、压板5、顶板8、第一电磁线圈6、第二电磁线圈4、微型电磁线圈11、第一电源模块12、第二电源模块15和微型电源模块9，底座1的顶端固定开设有置物槽13，置物槽13内的两侧均固定设有固定装置，固定装置由固定板19、齿板18、斜板22、触板21、横杆17、滑杆23和接头盘24组成，斜板22的顶端固定安装有固定板19，固定板19顶端的两侧均通过螺杆固定安装有齿板18，固定板19的内部开设有内槽，内槽的内部固定安装有触板21，触板21的一侧固定安装有若干线圈板20，触板21的内部开设有线圈槽，线圈槽的内部固定设有第二电磁线圈4，底座1的两侧均开设有滑腔，两个滑腔的内部均滑动连接有弹簧杆3，两个弹簧杆3的外部均固定套接有第一弹簧，弹簧杆3的顶端固定连接有压板5，压板5底端的边侧开设底槽，底槽的内部开设有第一滑槽，第一滑槽的内部滑动连接有固定夹7，且固定夹7的后端固定套接有第二弹簧，固定夹7的夹头部位对设置在压板5底端的第一电磁线圈6夹取固定，压板5底端的中部通过轴承活动安装有转盘16，转盘16的底端开设有三个线圈槽，三个线圈槽的内部均固定安装有微型电磁线圈11，底座1的底端固定安装有支腿14。

底座1的顶端开设有第二滑槽，且齿板18的底端在第二滑槽内部滑动，滑动转筒2，带动齿轮25转动，齿轮25与齿板18啮合，带动齿板18在第二滑槽内部滑动。

底座1的两侧均固定安装有转筒2，转筒2的两端均固定套设有齿轮25，且齿轮25的底端与齿板18相互啮合，带动齿轮25转动，齿轮25与齿板18啮合，带动齿板18在第二滑槽内部滑动。

压板5的顶端固定设有顶板8，且顶板8的底端通过支撑杆10与转盘16的顶端固定连接，顶板8的内部开设有第一腔室，第一腔室的内部固定安装有三个微型电源模块9，顶板8的顶端固定安装有把手，手持把手，转动顶板8，通过支撑杆10带动转盘16转动。

顶板8的一端固定安装有第一电源模块12，第一电源模块12包括：充电机、第一电容器组、第一触发模块和续流回路，

第一电容器组的一端与第一电磁线圈6的一端连接，第一电容器组的另一端通过第一触发模块与第一电磁线圈6的另一端连接，续流回路与线圈第一电磁线圈6并联，充电机与第一电磁线圈6并联，充电机用于对第一电容器组进行充电；第一电容器组用于储存电能；第一触发模块用于控制电路的开断，闭合时将第一电容器组中储存的电能释放，在线圈中产生电流；续流回路用于在金属板件中产生一个非振荡波形的电流，以确保在成形过程中工件中的所受到的电磁力方向一直维持不变。

第一电容器组的电容大小为1200μF，第一电容器组的充电电压根据分离的板件大小控制在4-7kV。

底座1的底端固定安装有第二电源模块15，第二电源模块15包括：第二电容器组和第二触发模块，

第二电容器组的电容大小为大小100uF-300uF，第二电容器组的充电电压根据分离的板件大小控制在8kV-16kV，第二电容器组通过第二触发模块与第二电磁线圈4电性连接。

第一触发模块和第二触发模块的功能为：

触发两个电容所在支路的开关导通，使其将能量释放到工作的分离模块中，其中分离模块包括第一电磁线圈6和第二电磁线圈4，并控制分离模块放电的时间满足以下条件：第一电容器组放电产生的脉冲电流达到峰值时，第二电容器组开始放电，两个线圈电流方向在待分离的金属上方向不同的磁通，并保证两个线圈之间的绝缘良好，其中第二电磁线圈4的脉冲电流脉宽比第一电磁线圈6大，第一电磁线圈6产生的脉冲电流幅值大于第二电磁线圈4。

微型电源模块9包括开关和微型电容，

微型电容的一端与微型电磁线圈11的一端连接，微型电容的另一端通过开关与微型电磁线圈11的另一端连接，微型电容用于储存电能；开关用于控制电路的开断，闭合时将微型电容中储存的电能释放，在线圈中产生电流。

固定板19的两侧均固定连接有横杆17，横杆17的内部开设有滑腔，滑腔的滑动连接有滑杆23，且滑杆23的一端贯穿滑腔与横杆17一端的接头盘24固定连接，滑杆23的外部固定套接有第二弹簧，位于触板21内部的第二电磁线圈4的一端分别延伸至横杆17内部和滑杆23内部且与接头盘24固定连接。

本发明工作原理：将待分离的金属放置在置物槽13内部，滑动转筒2，带动齿轮25转动，齿轮25与齿板18啮合，带动齿板18在第二滑槽内部滑动，齿板18滑动的同时使得与齿板18连接的固定板19和斜板22靠近金属板件，从而对金属板件进行固定，固定板19内部的第二电磁线圈4与线圈板20导电，并与金属板材接触，金属板件中的电流大小可显著得到提升，且电流大小受电阻率的影响较小，可以有效解决低导电率材料感应涡流小而使得成形力不足的问题，通过第一电源模块12给第一电磁线圈6供电，并通过第一触发模块调节电磁大小和峰值时序，按动把手，带动压板5下压，第一电磁线圈6接近金属板材在金属板件区域产生随时间变化的磁场，同时与金属板材内部的电流间相互作用，瞬间产生一个巨大的电磁力，使金属板件发生塑性变形，而转盘16上设有可转动的三个微型电磁线圈11，可单独对金属不同部位进行定点分离，减少其他部位的损伤。

第一电磁线圈6即为内线圈、第二电磁线圈4为外线圈，当第二电磁线圈4(大电容支路)电流到达波峰时，第一电磁线圈6开始放电，当内线圈磁场强度到达波谷时，内线圈涡流为零，当内线圈磁场强度到达波峰时，涡流也为零，外线圈磁场强度衰减过程中，内线圈需要将处在波谷的磁场强度增加到内线圈的最大功率值，从而能够有效进行金属分离操作。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种电磁脉冲分离方法，其特征在于：第一电磁线圈（6）、第二电磁线圈（4）、

储能模块为第一电容器组和第二电容器组，第一电容器组和第二电容器组相互之间保持绝缘；

触发模块用于触发第一电容器组和第二电容器组所在支路的开关导通，使其将能量释放到分离模块中；

通过第一电磁线圈（6）、第二电磁线圈（4）组成分离模块，分离模块用于产生电流，该电流方向在待分离的金属上产生方向不同的磁通；

还包括底座（1）、压板（5）、顶板（8）、微型电磁线圈（11）；

所述底座（1）的顶端固定开设有置物槽（13），所述置物槽（13）内的两侧均固定设有固定装置，所述固定装置由固定板（19）、齿板（18）、斜板（22）、触板（21）、横杆（17）、滑杆（23）和接头盘（24）组成，所述斜板（22）的顶端固定安装有固定板（19），所述固定板（19）顶端的两侧均通过螺杆固定安装有齿板（18），所述固定板（19）的内部开设有内槽，所述内槽的内部固定安装有触板（21），所述触板（21）的一侧固定安装有若干线圈板（20），所述触板（21）的内部开设有线圈槽，所述线圈槽的内部固定设有第二电磁线圈（4），所述底座（1）的两侧均开设有滑腔，两个所述滑腔的内部均滑动连接有弹簧杆（3），两个所述弹簧杆（3）的外部均固定套接有第一弹簧，所述弹簧杆（3）的顶端固定连接有压板（5），所述压板（5）底端的边侧开设底槽，所述底槽的内部开设有第一滑槽，所述第一滑槽的内部滑动连接有固定夹（7），且所述固定夹（7）的后端固定套接有第二弹簧，所述固定夹（7）的夹头部位对设置在压板（5）底端的第一电磁线圈（6）夹取固定，所述压板（5）底端的中部通过轴承活动安装有转盘（16），所述转盘（16）的底端开设有三个线圈槽，三个所述线圈槽的内部均固定安装有微型电磁线圈（11），所述底座（1）的底端固定安装有支腿（14）。

2.根据权利要求1所述的一种电磁脉冲分离方法，其特征在于：所述底座（1）的顶端开设有第二滑槽，且所述齿板（18）的底端在第二滑槽内部滑动；所述底座（1）的两侧均固定安装有转筒（2），所述转筒（2）的两端均固定套设有齿轮（25），且所述齿轮（25）的底端与齿板（18）相互啮合。

3.根据权利要求1所述的一种电磁脉冲分离方法，其特征在于：所述压板（5）的顶端固定设有顶板（8），且所述顶板（8）的底端通过支撑杆（10）与转盘（16）的顶端固定连接，所述顶板（8）的内部开设有第一腔室，所述第一腔室的内部固定安装有三个微型电源模块（9），所述顶板（8）的顶端固定安装有把手。

4.根据权利要求3所述的一种电磁脉冲分离方法，其特征在于：所述顶板（8）的一端固定安装有第一电源模块（12），所述第一电源模块（12）包括：充电机、第一电容器组、第一触发模块和续流回路，

所述第一电容器组的一端与第一电磁线圈（6）的一端连接，所述第一电容器组的另一端通过所述第一触发模块与所述第一电磁线圈（6）的另一端连接，所述续流回路与所述第一电磁线圈（6）并联，所述充电机与所述第一电磁线圈（6）并联，所述充电机用于对第一电容器组进行充电；所述第一电容器组用于储存电能；所述第一触发模块用于控制电路的开断，闭合时将第一电容器组中储存的电能释放，在线圈中产生电流；所述续流回路用于在金属板件中产生一个非振荡波形的电流，以确保在成形过程中工件中的所受到的电磁力方向一直维持不变。

5.根据权利要求4所述的一种电磁脉冲分离方法，其特征在于：所述第一电容器组的电容大小为1200μF，所述第一电容器组的充电电压根据分离的板件大小控制在4-7kV。

6.根据权利要求4所述的一种电磁脉冲分离方法，其特征在于：所述底座（1）的底端固定安装有第二电源模块（15），所述第二电源模块（15）包括：第二电容器组和第二触发模块，

所述第二电容器组的电容大小100uF-300uF，所述第二电容器组的充电电压根据分离的板件大小控制在8kV-16kV，所述第二电容器组通过第二触发模块与第二电磁线圈（4）电性连接。

7.根据权利要求4或6所述的一种电磁脉冲分离方法，其特征在于，所述第一触发模块和第二触发模块的功能为：

触发两个电容所在支路的开关导通，使其将能量释放到工作的分离模块中，其中分离模块包括第一电磁线圈（6）和第二电磁线圈（4），并控制分离模块放电的时间满足以下条件：第一电容器组放电产生的脉冲电流达到峰值时，第二电容器组开始放电。

8.根据权利要求3所述的一种电磁脉冲分离方法，其特征在于：所述微型电源模块（9）包括开关和微型电容，

所述微型电容的一端与微型电磁线圈（11）的一端连接，所述微型电容的另一端通过所述开关与所述微型电磁线圈（11）的另一端连接，所述微型电容用于储存电能；所述开关用于控制电路的开断，闭合时将微型电容中储存的电能释放，在线圈中产生电流。

9.根据权利要求1所述的一种电磁脉冲分离方法，其特征在于：所述固定板（19）的两侧均固定连接有横杆（17），所述横杆（17）的内部开设有滑腔，所述滑腔的滑动连接有滑杆（23），且所述滑杆（23）的一端贯穿滑腔与横杆（17）一端的接头盘（24）固定连接，所述滑杆（23）的外部固定套接有第二弹簧，位于所述触板（21）内部的第二电磁线圈（4）的一端分别延伸至横杆（17）内部和滑杆（23）内部且与接头盘（24）固定连接。

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