CN112967859A - 飞轮充磁装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于飞轮加工装置技术领域，具体涉及一种飞轮充磁装置，包括工作台、充磁电路、动力单元、料筒和连通管；充磁电路包括导线，导线上连接有开关；连通管的一侧内滑动连接有推料柱，连通管的另一侧内滑动连接有下料柱，下料柱内开有储腔，下料柱的侧壁上滑动连接有多个楔块，储腔内设有弹性件；工作台靠近送料筒的一侧上开有落料口，工作台上设有位于落料口远离推料柱一侧的挡块；开关包括连接杆、压块、移动金属片和两块导电片，空腔内设有复位件；导电片与导线连接，两块导电片之间存在距离；压块朝向推料柱的一侧设置为斜面，压块穿过工作台并能沿工作台的上壁滑动。使用本方案能有效解决充磁时，工人手动拿取飞轮容易被烫伤的问题。

Description

飞轮充磁装置

技术领域

本发明属于飞轮加工装置技术领域，具体涉及一种飞轮充磁装置。

背景技术

磁电机大都利用旋转的飞轮与固定的线圈进行电磁感应，将机械能转变为电能。磁电机飞轮凹腔的侧壁上固定安装有4块磁钢，相邻磁钢的磁场方向相反，构成四极的飞轮。在加工磁电机飞轮的过程中，飞轮体通过铸造等加工方式一体加工成型，然后将磁钢粘贴固定在飞轮体的内壁上。粘附在飞轮上的磁钢需要充磁产生磁力，常规操作是利用充磁机对粘附在飞轮上的磁钢进行充磁。使用现有的充磁机对飞轮上的磁钢进行充磁的具体操作方式为：工人将飞轮放置在充磁机对应的位置，手动打开电源，充磁机对飞轮充磁后关闭电源，然后工人将充磁后的飞轮拿走。在这个过程中，工人手动的送料、下料、打开电源、关闭电源，操作较为麻烦，充磁的效率低。而且充磁过程中，飞轮会发热，持续的手动拿取飞轮工人容易被烫伤。

发明内容

本发明意在提供一种飞轮充磁装置，以解决手动拿取飞轮工人容易被烫伤的问题。

为了达到上述目的，本发明的方案为：飞轮充磁装置，包括工作台和充磁电路，工作台的一侧内开有空腔，充磁电路位于空腔内；充磁电路包括电源、线圈、被线圈缠绕的铁芯和将线圈与电源串联的导线，导线上连接有开关；其特征在于：还包括动力单元、用于存放飞轮的料筒和位于工作台上方的连通管，料筒位于工作台的上方，料筒的下端与工作台之间存在1-1.5个飞轮高度的距离；连通管内填充有传动液，连通管的一侧内滑动连接有用于将料筒下方的飞轮推至空腔上方位置的推料柱，连通管的另一侧内滑动连接有与推料柱相对的下料柱，下料柱内开有储腔，下料柱的侧壁上滑动连接有多个一侧位于储腔内的楔块，储腔内设有用于使楔块复位的弹性件；工作台靠近送料筒的一侧上开有落料口，工作台上设有位于落料口远离推料柱一侧的挡块，挡块的高度不高于飞轮侧壁的厚度；动力单元用于驱动推料柱、下料柱同时发生反向运动；开关包括连接杆、设在连接杆上端的压块、设在连接杆下端的移动金属片和两块固定在空腔内的导电片，空腔内设有使移动金属片远离导电片的复位件；导电片与导线连接，两块导电片之间存在距离；压块朝向推料柱的一侧设置为斜面，压块穿过工作台并能沿工作台的上壁滑动，当压块收缩进工作台内时，移动金属片能与两块导电片连接；推料柱将飞轮推至极限位置时，飞轮恰好压在压块上。

本方案的工作原理在于：

需要对飞轮进行充磁时，将待充磁的飞轮叠合在料筒中，使飞轮的圆周面朝上并确保飞轮的凹腔朝向空腔一侧，料筒最下方的飞轮在自身重力作用下落在工作台上。操作动力单元，使推料柱、下料柱相互靠近，在这个过程中，推料柱逐渐将料筒下方的飞轮推至工作台空腔上方的位置(充磁位置)，推料柱推动飞轮运动的过程中，飞轮与压块的斜面接触，使压块克服复位件的作用而逐渐收缩进工作台内。当推料柱运动到极限位置时，飞轮被推至充磁位置，此时飞轮恰好完全压在压块上，压块收缩进工作台内，移动金属片与两块导电片连接，充磁电路通电，充磁电路对飞轮进行充磁。与此同时，下料柱带动楔块向飞轮一侧移动，楔块的斜面与飞轮的侧壁接触，飞轮对楔块施加作用力使楔块克服弹性件的作用而收缩，各个楔块伸入飞轮的凹腔内并紧紧抵在飞轮的内壁上。充磁后，操作动力单元，使推料柱、下料柱复位，下料柱复位的过程中通过楔块带动充磁后的飞轮一同运动，当飞轮运动到与挡块接触时，在挡块的作用下，飞轮逐渐与楔块分离，飞轮最后通过落料口排走。由于充磁后的飞轮被下料柱带走，压块在复位件的作用下复位，使得移动金属片与两块导电片分离，充磁电路自动断电，不再进行充磁作业。

本方案的有益效果在于：

1、通过设置料筒、连通管、开关等结构，全自动的实现对飞轮的充磁作业，整个充磁过程中无需工人手动的送料，无需工人打开电源、关闭电源，充磁完成后也无需工人将飞轮取走，自动化程度高，有效提高充磁的效率。

2、充磁后飞轮会发热，采用本装置，能够自动将充磁后的飞轮送走，有效避免工人手动拿取飞轮导致工人烫伤的问题。

可选地，下料柱包括活塞、横杆和圆盘，活塞滑动连接在连通管内；横杆的一端连接在活塞上，横杆的另一端连接在圆盘上；储腔开在圆盘内，楔块滑动连接在圆盘的侧壁上。这样设置能使充磁装置结构更加紧凑。

可选地，圆盘远离横杆的一侧内开有混合腔；圆盘内设有将储腔分隔为气腔和水腔的隔板，圆盘上连接有与水腔连通的进水管和设有能与气腔连通的单向进气阀，进水管上设有单向进水阀；圆盘内设有单向排气阀和单向排水阀，单向排气阀能够连通气腔和混合腔，单向排水阀能够连通水腔和混合腔；圆盘上设有与混合腔连通的喷孔；至少一个楔块的一侧位于水腔内，至少两个楔块的一侧位于气腔内。在楔块伸入飞轮凹腔的过程中，楔块挤压水腔和气腔，单向排气阀和单向排水阀同时打开，水腔中的水和气腔中的空气同时进入混合腔内，这两种物质最终以雾状的形式通过混合腔中的喷孔喷出，喷出的水雾喷射在飞轮凹腔的各个位置，使飞轮降温，有效控制飞轮充磁后的温度，避免充磁后飞轮温度过高，有效防止飞轮烫伤工人。楔块脱离飞轮后，在弹性件的作用下楔块复位，此时水腔、气腔内的压强减少，单向进气阀、单向进水阀打开，外界的空气补充到气腔，而外界的水通过进水管补充到水腔。

可选地，楔块设有4个，4个楔块沿圆盘的周向均匀分布；其中一个楔块的一侧位于水腔内，另外3个楔块的一侧位于气腔内。这样设置能够确保楔块较好的夹紧飞轮；控制楔块所处的位置能够较好的控制水、气喷出的比例，使得符合要求的雾状液体喷出，有利于飞轮的冷却散热。

可选地，喷孔设有多个，各个喷孔均向圆盘的圆周面一侧倾斜分布。这样设置，从喷孔喷出的喷雾能够更好的喷射在飞轮的各个部位，能更好的对飞轮进行冷却。

可选地，铁芯的截面呈U形，线圈缠绕在铁芯的左右两侧；铁芯两侧的上端均伸出工作台，铁芯两侧的上端设置为与飞轮侧壁贴合的弧形。这样设置，飞轮能被推料柱直接推送到铁芯的上方，飞轮能与铁芯构成封闭的回路，使飞轮更好的置于线圈产生的磁场中，使得充磁的效果更好。

可选地，动力单元包括曲柄滑块机构和与连通管连通的连接筒，连接筒位于推料柱和下料柱之间，连接筒内滑动连接有滑板；曲柄滑块机构包括转盘、铰接在转盘偏心位置上的连杆和驱动转盘转动的电机，连杆的一端铰接在滑板上。需要对飞轮进行充磁时，启动电机，电机带动转盘转动，转盘通过连杆驱使滑板沿着连接筒的内壁往复运动。在滑板向连接筒内部滑动时，滑板挤压传动液，在传动液的作用下，下料柱和推料柱相向运动；而当滑板向远离连接筒一侧滑动时，在传动液的作用下，下料柱和推料柱相互远离。

附图说明

图1为本发明飞轮充磁装置主视方向的剖视图；

图2为图1中A部分的放大图；

图3为飞轮放置在铁芯上时的结构示意图(未画出圆盘、楔块等结构)；

图4为圆盘的剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：工作台10、空腔11、落料口12、挡块13、连通管20、推料柱21、活塞22、横杆23、料筒30、飞轮31、铁芯40、线圈41、导线42、电源43、连接筒50、连杆51、转盘52、压块60、连接杆61、移动金属片62、导电片63、复位件64、圆盘70、楔块71、弹性件72、隔板73、气腔74、混合腔75、喷孔76、单向排气阀77、单向进气阀78、水腔79。

本实施例基本如图1、图3所示：飞轮充磁装置，包括机架、工作台10、充磁电路、动力单元、用于存放飞轮31的料筒30和位于工作台10上方的连通管20。工作台10的一侧内开有空腔11，充磁电路位于空腔11内，充磁电路包括电源43、线圈41、导线42和被线圈41缠绕的铁芯40，导线42将线圈41与电源43串联,导线42上连接有开关。铁芯40的截面呈U形，线圈41缠绕在铁芯40的左右两侧；铁芯40两侧的上端均伸出工作台10，铁芯40两侧的上端设置为与飞轮31侧壁贴合的弧形。

开关包括连接杆61、压块60、移动金属片62和两块固定安装在空腔11内的导电片63，压块60焊接在连接杆61的上端，移动金属片62焊接在连接杆61的下端，移动金属片62位于导电片63的上方。两块导电片63分别与导线42的两端连接，两块导电片63之间存在距离。压块60朝向推料柱21的一侧设置为斜面，压块60穿过工作台10并能沿工作台10的上壁滑动，当压块60收缩进工作台10内时，移动金属片62能与两块导电片63连接。空腔11内设有使移动金属片62远离导电片63的复位件64，在本实施例中，复位件64为拉簧，复位件64的一端连接在工作台10的上壁，复位件64的另一端连接在移动金属片62上，不受其他外力时，在复位件64的作用下，移动金属片62远离导电片63，压块60的上部伸出工作台10。

料筒30固定安装在机架上，料筒30位于工作台10的上方，料筒30的下端与工作台10之间存在1.2个飞轮31高度的距离。可在工作台10上设置挡板，该挡板的作用主要在于，推动飞轮31移动时，避免飞轮31发生滚动。连通管20内填充有传动液(在本实施例中，传动液为传动油)，连通管20的一侧内滑动且密封连接有推料柱21，推料柱21用于将料筒30下方的飞轮31推至空腔11上方位置(充磁位置)；连通管20的另一侧内滑动且密封连接有与推料柱21相对的下料柱，下料柱包括活塞22、横杆23和圆盘70，活塞22滑动且密封连接在连通管20内；横杆23的一端焊接在活塞22上，横杆23的另一端焊接在圆盘70上。结合图2、图4所示，圆盘70内开有储腔，圆盘70的侧壁上滑动且密封连接有4块楔块71，楔块71的一侧位于储腔内，4个楔块71沿圆盘70的周向均匀分布。圆盘70远离横杆23的一侧内开有混合腔75，圆盘70内焊接有将储腔分隔为气腔74和水腔79的隔板73，其中一个楔块71的一侧位于水腔79内，另外3个楔块71的一侧位于气腔74内。圆盘70上连接有进水管和设有安装有能与气腔74连通的单向进气阀78，进水管与水腔79连通，进水管上安装有单向进水阀，水腔79内的压强减少时，单向进水阀自动打开。圆盘70内安装有单向排气阀77和单向排水阀，单向排气阀77能够连通气腔74和混合腔75，单向排水阀能够连通水腔79和混合腔75。圆盘70上设有与混合腔75连通的喷孔76，喷孔76设有多个，各个喷孔76均向圆盘70的圆周面一侧倾斜分布。储腔内设有用于使楔块71向外伸出的弹性件72，在本实施例中，弹性件72为压缩弹簧，弹性件72的一端连接在楔块71上，弹性件72的另一端连接在隔板73。

工作台10上开有位于料筒30左侧的落料口12，工作台10上固定安装有位于落料口12左侧的挡块13，挡块13的高度不高于飞轮31侧壁的厚度。推料柱21将飞轮31推至极限位置时，飞轮31恰好完全压在压块60上。

动力单元用于驱动推料柱21、下料柱同时发生反向运动，动力单元包括曲柄滑块机构和固定安装在机架上的连接筒50，连接筒50与连通管20连通，连接筒50位于推料柱21和下料柱之间，连接筒50内滑动且密封连接有滑板。曲柄滑块机构包括转盘52、连杆51和固定安装在机架上的电机，电机的输出轴连接在转盘52的转动中心处，电机驱动转盘52转动。连杆51的一端铰接在转盘52的偏心位置上，连杆51的另一端铰接在滑板上。

需要对飞轮31进行充磁时，将待充磁的飞轮31叠合在料筒30中，使飞轮31的圆周面朝上并确保飞轮31的凹腔朝向空腔11一侧，料筒30最下方的飞轮31在自身重力作用下落在工作台10上。启动电机，电机带动转盘52转动，转盘52通过连杆51驱使滑板沿着连接筒50的内壁往复运动。在滑板向连接筒50内部滑动时，滑板挤压传动液，在传动液的作用下，推料柱21、下料柱相互靠近，在这个过程中，推料柱21逐渐将料筒30下方的飞轮31推至工作台10空腔11上方的位置(充磁位置)，推料柱21推动飞轮31运动的过程中，飞轮31与压块60的斜面接触，使压块60克服复位件64的作用而逐渐收缩进工作台10内。当推料柱21运动到极限位置时，飞轮31被推至充磁位置，此时飞轮31恰好完全压在压块60上，压块60收缩进工作台10内，移动金属片62与两块导电片63连接，充磁电路通电，充磁电路对飞轮31进行充磁。与此同时，下料柱带动楔块71向飞轮31一侧移动，楔块71的斜面与飞轮31的侧壁接触，飞轮31对楔块71施加作用力使楔块71克服弹性件72的作用而收缩，各个楔块71伸入飞轮31的凹腔内并紧紧抵在飞轮31的内壁上。在楔块71伸入飞轮31凹腔的过程中，楔块71挤压水腔79和气腔74，单向排气阀77和单向排水阀同时打开，水腔79中的水和气腔74中的空气同时进入混合腔75内，这两种物质最终以雾状的形式通过混合腔75中的喷孔76喷出，喷出的水雾喷射在飞轮31凹腔的各个位置，使飞轮31降温，有效控制飞轮31充磁后的温度。

当滑板向远离连接筒50一侧滑动时，在传动液的作用下，推料柱21、下料柱复位，下料柱复位的过程中通过楔块71带动充磁后的飞轮31一同运动，当飞轮31运动到与挡块13接触时，在挡块13的作用下，飞轮31逐渐与楔块71分离，飞轮31最后通过落料口12排走。楔块71脱离飞轮31后，在弹性件72的作用下楔块71复位，此时水腔79、气腔74内的压强减少，单向进气阀78、单向进水阀打开，外界的空气补充到气腔74，而外界的水通过进水管补充到水腔79。由于充磁后的飞轮31被下料柱带走，压块60在复位件64的作用下复位，使得移动金属片62与两块导电片63分离，充磁电路自动断电，不再进行充磁作业。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和本发明的实用性。

Claims (7)

1.飞轮充磁装置，包括工作台和充磁电路，工作台的一侧内开有空腔，充磁电路位于空腔内；充磁电路包括电源、线圈、被线圈缠绕的铁芯和将线圈与电源串联的导线，导线上连接有开关；其特征在于：还包括动力单元、用于存放飞轮的料筒和位于工作台上方的连通管，料筒位于工作台的上方，料筒的下端与工作台之间存在1-1.5个飞轮高度的距离；连通管内填充有传动液，连通管的一侧内滑动连接有用于将料筒下方的飞轮推至空腔上方位置的推料柱，连通管的另一侧内滑动连接有与推料柱相对的下料柱，下料柱内开有储腔，下料柱的侧壁上滑动连接有多个一侧位于储腔内的楔块，储腔内设有用于使楔块复位的弹性件；工作台靠近送料筒的一侧上开有落料口，工作台上设有位于落料口远离推料柱一侧的挡块，挡块的高度不高于飞轮侧壁的厚度；动力单元用于驱动推料柱、下料柱同时发生反向运动；开关包括连接杆、设在连接杆上端的压块、设在连接杆下端的移动金属片和两块固定在空腔内的导电片，空腔内设有使移动金属片远离导电片的复位件；导电片与导线连接，两块导电片之间存在距离；压块朝向推料柱的一侧设置为斜面，压块穿过工作台并能沿工作台的上壁滑动，当压块收缩进工作台内时，移动金属片能与两块导电片连接；推料柱将飞轮推至极限位置时，飞轮恰好压在压块上。

2.根据权利要求1所述的飞轮充磁装置，其特征在于：下料柱包括活塞、横杆和圆盘，活塞滑动连接在连通管内；横杆的一端连接在活塞上，横杆的另一端连接在圆盘上；储腔开在圆盘内，楔块滑动连接在圆盘的侧壁上。

3.根据权利要求2所述的飞轮充磁装置，其特征在于：圆盘远离横杆的一侧内开有混合腔；圆盘内设有将储腔分隔为气腔和水腔的隔板，圆盘上连接有与水腔连通的进水管和设有能与气腔连通的单向进气阀，进水管上设有单向进水阀；圆盘内设有单向排气阀和单向排水阀，单向排气阀能够连通气腔和混合腔，单向排水阀能够连通水腔和混合腔；圆盘上设有与混合腔连通的喷孔；至少一个楔块的一侧位于水腔内，至少两个楔块的一侧位于气腔内。

4.根据权利要求3所述的飞轮充磁装置，其特征在于：楔块设有4个，4个楔块沿圆盘的周向均匀分布；其中一个楔块的一侧位于水腔内，另外3个楔块的一侧位于气腔内。

5.根据权利要求4所述的飞轮充磁装置，其特征在于：喷孔设有多个，各个喷孔均向圆盘的圆周面一侧倾斜分布。

6.根据权利要求1所述的飞轮充磁装置，其特征在于：铁芯的截面呈U形，线圈缠绕在铁芯的左右两侧；铁芯两侧的上端均伸出工作台，铁芯两侧的上端设置为与飞轮侧壁贴合的弧形。

7.根据权利要求1-6任一项所述的飞轮充磁装置，其特征在于：动力单元包括曲柄滑块机构和与连通管连通的连接筒，连接筒位于推料柱和下料柱之间，连接筒内滑动连接有滑板；曲柄滑块机构包括转盘、铰接在转盘偏心位置上的连杆和驱动转盘转动的电机，连杆的一端铰接在滑板上。

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