CN112049854A - 一种化工设备用静电跨接装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种化工设备用静电跨接装置及其方法，属于防静电技术领域，其组成包括磁力螺母、铜接头、导电线。本发明利用矩磁材料和软磁材料的特点，依靠可控的永磁磁吸力，使得磁力螺母可方便的吸附和分离于法兰螺母上，即可以保证导电接触面积，又方便拆卸，因此具有很大的推广前景和社会需求。
Description
技术领域
本发明涉及防静电技术领域，尤其涉及一种化工设备用静电跨接装置及其方法。
背景技术
静电是由于物质的电子分布不平衡造成的，是一种处于静止状态的电荷。静电释放是一些生产过程中必不可少的一部分，特别是那些生产和应用危化品的企业和生产车间。比如使用防静电手腕带、设置静电接地板等，作用都是把静电消除，防止静电引起火灾、爆炸等。
化工设备一般都是金属制成的，容易产生静电，需要接地放电。还有一些输送易燃易爆介质的管道也需要静电接地，防止意外。最原始的防静电方法是采用静电接地板，将有可能产生静电的设备通过导静电体与大地构成电气回路的接地，部分静电接地还兼顾了防雷的作用。但设备静电接地要求比较严格，很多时候采用合格的接地桩打入地面1米深左右，安装难度较高。
有鉴于此，近年来逐渐开发出静电跨接的方法来防止静电危害。静电跨接也用于消除静电，防止静电火花的产生。方法是利用导电性比较好的金属将两个法兰或者阀门法兰间连接起来，因为法兰一般都做防腐处理，容易造成接触不良产生火花，为了防止事故发生进行法兰跨接，给产生的电荷提供泄放的通道。传统的静电跨接是采用铜丝将两个法兰的螺栓连接起来，铜丝拧在螺栓上，并被螺母压紧。此种方法有以下缺点：铜丝裸露在空气中，容易氧化并且断裂，起不到导除静电的效果；铜丝太粗，挡住了螺帽的行程，法兰受力不均匀物料容易泄漏；泄漏的物料如果为可燃物，就会有较大的安全隐患；静电片与法兰接触的地方有可能油漆隔离，导致不能导电。因此，有人发明了焊接式的导电排，在法兰上焊接带有开孔的钢板，通过螺栓将导电线固定在孔板上，两个孔板通过导电性连接实现静电跨接。此方法虽然解决了传统静电跨接的缺点，但其自身也存在不足：焊接的导电排需要在设备本体上施焊，不仅影响设备的美观，而且实际上有些设备制作完成后，不允许在本体上施焊。此外，由于是焊接的方式无法移动，给设备检修带来很大困扰。而且一台设备需要大量的静电跨接，这就导致需要焊接大量的导电排，严重影响设备改观，给操作带来困难，而且施焊量非常大，成本较高。
发明内容
本实发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种方便快捷安装、可拆卸、导电性稳定的静电跨接装置。
本发明采用如下技术方案实现：
一种化工设备用静电跨接装置，所述装置包括：
用于吸附第一铁磁性部件的第一磁力螺母；
用于吸附第二铁磁性部件的第二磁力螺母；所述第一铁磁性部件和所述第二铁磁性部件为化工设备的组成部件；
与所述第一磁力螺母螺纹连接的第一铜接头；
与所述第二磁力螺母螺纹连接的第二铜接头；以及，连接所述第一铜接头和所述第二铜接头的导电线。
优选地，所述第一磁力螺母包括：壳体内环板、壳体不含内环板部分、隔磁材料、被动磁体、线圈绕组、主动磁体和电源接口；其中，所述内环板位于所述第一磁力螺母内侧；所述主动磁体和所述被动磁体间隔布置在所述第一磁力螺母的各个面上，所述线圈绕组位于每个所述主动磁体两侧，所述隔磁材料位于每个线圈绕组和与所述线圈绕组相邻的被动磁体之间；所述壳体不含内环板部分位于所述第一磁力螺母外侧；所述电源接口位于所述壳体不含内环板部分；
所述第二磁力螺母的结构与所述第一磁力螺母的结构相同。
优选地，所述被动磁体采用矩磁材料制作，所述被动磁体的N极朝内，S极朝外；
所述主动磁体采用软磁材料制作；所述主动磁体的磁极方向在向所述线圈绕组中通入瞬时低强度直流电流时改变。
优选地，所述第一铜接头为圆筒形结构，内外表面都为螺纹结构；所述第一铜接头的外螺纹用于拧进所述第一磁力螺母的螺纹孔中，所述第一铜接头的内螺纹用于与所述导电线的第一端连接；
所述第二铜接头为圆筒形结构，内外表面都为螺纹结构；所述第二铜接头的外螺纹用于拧进所述第二磁力螺母的螺纹孔中，所述第二铜接头的内螺纹用于与所述导电线的第二端连接。
优选地，所述导电线包括第一螺纹接头、铜导线、第一扣环、第一顶盘、第二螺纹接头、第二扣环和第二顶盘；
所述第一螺纹接头外表面为螺纹结构，用于旋进所述第一铜接头的螺纹孔内；所述第二螺纹接头外表面为螺纹结构，用于旋进所述第二铜接头的螺纹孔内；
所述第一顶盘和所述第二顶盘分别位于所述铜导线的两端；
所述第一顶盘置于所述第一螺纹接头的凹槽内；所述第二顶盘至于所述第二螺纹接头的凹槽内；
所述第一扣环位于所述第一螺纹接头上；所述第二扣环位于所述第二螺纹接头上。
优选地，所述铜导线为漆包线，内部为铜丝。
优选地，所述第一磁力螺母上开设两个螺纹孔，分别连接两个第一铜接头；所述第二磁力螺母上开设两个螺纹孔，分别连接两个第二铜接头；通过两套导电线连接所述第一铜接头和所述第二铜接头。
优选地，所述第一铁磁性部件为第一铁磁性法兰螺母；所述第二铁磁性部件为第二铁磁性法兰螺母。
一种上述化工设备用静电跨接装置的静电跨接方法，所述方法包括：
将所述第一磁力螺母套到第一铁磁性部件上后，将所述第一磁力螺母的主动磁体的磁极方向通过第一方向的瞬时电流调整为内S外N；被动磁体的磁极方向始终为内N外S；
将所述第二磁力螺母套到第二铁磁性部件上后，将所述第二磁力螺母的主动磁体的磁极方向通过第一方向的瞬时电流调整为内S外N；被动磁体的磁极方向始终为内N外S。
优选地，当所述化工设备维修时，向所述第一磁力螺母的线圈绕组中通入与所述第一方向反向的瞬时电脉冲直流电流，将所述第一磁力螺母的主动磁体的磁极方向对调，即内N外S；
向所述第二磁力螺母的线圈绕组中通入与所述第一方向反向的瞬时电脉冲直流电流，将所述第二磁力螺母的主动磁体的磁极方向对调，即内N外S。
相比现有技术，本发明具有如下有益效果：本发明的装置依靠可控的永磁磁吸力，使得磁力螺母可方便的吸附和分离于法兰螺母上，即可以保证导电接触面积，又方便拆卸，因此具有很大的推广前景和社会需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例中一种化工设备用静电跨接装置的示意图；
图2是本发明实施例中一种磁力螺母和铜接头的示意图；
图3是本发明实施例中一种磁力螺母的横截面剖视图；
图4是本发明实施例中一种导电线的示意图；
图5是本发明实施例中一种导电线的局部详图；
图6是本发明实施例中一种磁力螺母的示意图；
图7是本发明实施例中又一种化工设备用静电跨接装置的示意图；
图8是本发明实施例中磁力螺母在吸附状态下的磁场示意图；
图9是本发明实施例中磁力螺母在不显磁状态下的磁场示意图；
图中，1螺母、2铜接头、3导电线、1-1内环板、1-2壳体不含内环板部分、1-3隔磁材料、1-4被动磁体、1-5线圈绕组、1-6主动磁体、1-7电源接口、3-1螺纹接头、3-2铜导线、3-3扣环和3-4顶盘。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
参见图1，其示出了本发明实施例中一种化工设备用静电跨接装置的示意图。该装置包括：
用于吸附第一铁磁性部件的第一磁力螺母1；
用于吸附第二铁磁性部件的第二磁力螺母1’；
与第一磁力螺母螺纹1连接的第一铜接头2；
与第二磁力螺母螺纹1’连接的第二铜接头2’；
以及，连接第一铜接头2和第二铜接头2’的导电线3。
其中，第一铁磁性部件和第二铁磁性部件为化工设备的组成部件；优选地，第一铁磁性部件为第一铁磁性法兰螺母；第二铁磁性部件为第二铁磁性法兰螺母。在使用时，将磁力螺母置于铁磁性法兰螺母外侧，然后通过磁力将磁力螺母吸附在铁磁性法兰螺母上，这样可以保证接触面积，达到良好的防静电效果。
参见图2，其示出了本发明实施例中铜接头与磁力螺母的连接示意图。磁力螺母上设置有连接铜接头的螺纹孔，磁力螺母上的螺纹孔应尽可能小，使其对各个磁体磁力性能的影响降到最低。铜接头2为圆筒形结构，内外表面都为螺纹结构。外螺纹用于拧进磁力螺母的螺纹孔中，内螺纹用于与导电线3连接。
参见图3，其示出了本发明实施例中一种磁力螺母的结构示意图。该磁力螺母包括：壳体内环板1-1、壳体不含内环板部分1-2、隔磁材料1-3、被动磁体1-4、线圈绕组1-5、主动磁体1-6和电源接口1-7。
其中，所述内环板1-1位于磁力螺母内侧；壳体内环板1-1采用导磁材料制作。
壳体不含内环板部分1-2位于磁力螺母外侧；壳体不含内环板部分1-2采用不导磁的隔磁钢制作。
主动磁体1-6和被动磁体1-4间隔布置在磁力螺母的各个面上，线圈绕组1-5位于每个主动磁体1-6两侧，隔磁材料1-3位于每个线圈绕组1-5和与该线圈绕组相邻的被动磁体1-6之间。
被动磁体1-4采用矩磁材料制作，具有强力稳定的磁性稳，不易消磁。被动磁体1-4的N极朝内、S极朝外布置。主动磁体1-6采用软磁材料制作，软磁材料在具有很强磁性的同时，其磁极方向较易改变。向线圈绕组1-5中通入瞬时(约20ms)的低强度直流电流(约几安培)，在线圈绕组1-5产生的瞬时的较弱的外部磁场作用下，可改变主动磁体1-6的磁极方向。
电源接口1-7位于壳体不含内环板部分1-2上。
上述第一磁力螺母和第二磁力螺母的结构均与该磁力螺母的结构相同。
如图4和图5所示，导电线3包括两个螺纹接头3-1(第一螺纹接头和第二螺纹接头)、铜导线3-2、扣环3-3和顶盘3-4。螺纹接头3-1外表面为螺纹结构，用于旋进铜接头的螺纹孔内。顶盘3-4置于螺纹接头3-1的凹槽内，可自由旋转，以便将螺纹接头旋进铜接头时，铜导线不随其一起旋转，以免铜导线产生不必要的扭转。扣环位于螺纹接头上。铜导线3-2为漆包线，内部为铜丝，即可以导电又可以防止氧化腐蚀。其中，漆包线的外皮要直抵螺纹接头。
在另一实施例中，参见图6和图7，其示出了本发明实施例中又一种化工设备用静电跨接装置的示意图。该磁力螺母上开设两个相同的螺纹孔，以便每两个磁力螺母之间可以采用两套导电线进行连接，保证安全。当一套导线失效时，另一套导线依然能保证设备的静电跨接。
参见图8和图9，其示出了上述实施例中的化工设备用静电跨接装置的静态跨接方法的原理示意图。
如图8所示的吸附状态，将磁力螺母套到法兰螺栓螺母上后，将主动磁体1-6的磁极方向通过瞬时电流调整为内S外N，而被动磁体1-4的磁极方向始终为内N外S。根据磁场基定律，磁力线将有N极出发驶向S极。在这个过程中，磁力线要穿过磁力螺母包围着的法兰螺栓和螺栓螺母，使得磁力螺母吸附在螺栓螺母上，达到固定的目的。由于磁力螺母与螺栓螺母的六个面都接触，导电性良好，因此，具有良好的静电跨接性能。
如图9所示，当化工设备维修时，向线圈绕组1-5中通入反向与图7中所用方向相反的瞬时电脉冲直流电流后，将主动磁体1-6的磁极方向对调，即内N外S。此时磁力螺母内六个面的磁极方向都为N极，由于同极相斥，使得磁力螺母和螺栓螺母间不再有磁吸力，此时即为不显磁状态，可将磁力螺母从螺栓螺母上移走。
其中，瞬时电流的电流强度非常小，可以由外部移动电源提供。
由于只在改变本发明装置的吸附状态时才通入瞬时的电流，因此，设备工作时本装置不带电，更安全，且具有节能、不发热、易于控制的优点。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种化工设备用静电跨接装置，其特征在于，所述装置包括：
用于吸附第一铁磁性部件的第一磁力螺母；
用于吸附第二铁磁性部件的第二磁力螺母；所述第一铁磁性部件和所述第二铁磁性部件为化工设备的组成部件；
与所述第一磁力螺母螺纹连接的第一铜接头；
与所述第二磁力螺母螺纹连接的第二铜接头；以及，连接所述第一铜接头和所述第二铜接头的导电线。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一磁力螺母包括：壳体内环板、壳体不含内环板部分、隔磁材料、被动磁体、线圈绕组、主动磁体和电源接口；其中，所述内环板位于所述第一磁力螺母内侧；所述主动磁体和所述被动磁体间隔布置在所述第一磁力螺母的各个面上，所述线圈绕组位于每个所述主动磁体两侧，所述隔磁材料位于每个线圈绕组和与所述线圈绕组相邻的被动磁体之间；所述壳体不含内环板部分位于所述第一磁力螺母外侧；所述电源接口位于所述壳体不含内环板部分；
所述第二磁力螺母的结构与所述第一磁力螺母的结构相同。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述被动磁体采用矩磁材料制作，所述被动磁体的N极朝内，S极朝外；
所述主动磁体采用软磁材料制作；所述主动磁体的磁极方向在向所述线圈绕组中通入瞬时低强度直流电流时改变。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一铜接头为圆筒形结构，内外表面都为螺纹结构；所述第一铜接头的外螺纹用于拧进所述第一磁力螺母的螺纹孔中，所述第一铜接头的内螺纹用于与所述导电线的第一端连接；
所述第二铜接头为圆筒形结构，内外表面都为螺纹结构；所述第二铜接头的外螺纹用于拧进所述第二磁力螺母的螺纹孔中，所述第二铜接头的内螺纹用于与所述导电线的第二端连接。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述导电线包括第一螺纹接头、铜导线、第一扣环、第一顶盘、第二螺纹接头、第二扣环和第二顶盘；
所述第一螺纹接头外表面为螺纹结构，用于旋进所述第一铜接头的螺纹孔内；所述第二螺纹接头外表面为螺纹结构，用于旋进所述第二铜接头的螺纹孔内；
所述第一顶盘和所述第二顶盘分别位于所述铜导线的两端；
所述第一顶盘置于所述第一螺纹接头的凹槽内；所述第二顶盘至于所述第二螺纹接头的凹槽内；
所述第一扣环位于所述第一螺纹接头上；所述第二扣环位于所述第二螺纹接头上。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述铜导线为漆包线，内部为铜丝。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一磁力螺母上开设两个螺纹孔，分别连接两个第一铜接头；所述第二磁力螺母上开设两个螺纹孔，分别连接两个第二铜接头；通过两套导电线连接所述第一铜接头和所述第二铜接头。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一铁磁性部件为第一铁磁性法兰螺母；所述第二铁磁性部件为第二铁磁性法兰螺母。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的化工设备用静电跨接装置的静电跨接方法，其特征在于，所述方法包括：
将所述第一磁力螺母套到第一铁磁性部件上后，将所述第一磁力螺母的主动磁体的磁极方向通过第一方向的瞬时电流调整为内S外N；被动磁体的磁极方向始终为内N外S；
将所述第二磁力螺母套到第二铁磁性部件上后，将所述第二磁力螺母的主动磁体的磁极方向通过第一方向的瞬时电流调整为内S外N；被动磁体的磁极方向始终为内N外S。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，当所述化工设备维修时，向所述第一磁力螺母的线圈绕组中通入与所述第一方向反向的瞬时电脉冲直流电流，将所述第一磁力螺母的主动磁体的磁极方向对调，即内N外S；
向所述第二磁力螺母的线圈绕组中通入与所述第一方向反向的瞬时电脉冲直流电流，将所述第二磁力螺母的主动磁体的磁极方向对调，即内N外S。
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