CN1821695A - 超强永磁旋流搅拌器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种超强永磁旋流搅拌器，包括机架，主轴穿过机架两端外伸，主轴的上端装有转盘，转盘上固接有多块呈射线状间隔均布、并且相邻的两块同向端的极性相反的钕铁硼永久磁体，主轴与水平面垂直，转盘水平放置，这些钕铁硼永久磁体位于顶面上有呈圆形的非金属耐热板的非磁性安全外罩的内腔中，在非磁性安全外罩上设有风冷机构，主轴的下端直联有固接在机架底面上的减速机，减速机的动力输入轴与调频调速电机的转轴连接，调频调速电机由控制柜中的可编程控制器按操作程序控制实现交替正转和反转、并通过减速机、主轴、转盘带动多块永久磁体同步地正转和反转。这种超强永磁旋流搅拌器，节能效果好，安全性好，适用于面大量广的平底冶炼炉。
Description
技术领域
本发明涉及一种有色金属冶炼中的非接触式搅拌装置，更具体说是一种放置在有色金属冶炼炉底部下方工作的超强永磁旋流搅拌器。
背景技术
在有色金属的冶炼中，都普遍使用搅拌器，目前，广泛使用的搅拌器，按搅拌的方式可分为电磁搅拌、机械搅拌和手工搅拌。电磁搅拌是用特制的线圈通电后所产生的旋转磁场使有色金属熔液在冶炼炉内流动，散热方式是用循环水散热，其不足之处是：1、能耗高，一台30吨的冶炼炉每小时耗电超过300千瓦；2、由于线圈中空，通过水循环带走热量，因而对水质处理要求高，易出现漏电现象，安全性差；3、结构复杂，管线多，安装使用麻烦。机械搅拌是一种接触式搅拌，由于受冶炼炉的限制，存有搅拌范围小、搅拌速度低的弊端。手工搅拌则更为原始，更是存有劳动强度大、搅拌速度低、环境恶劣、搅拌不均匀的不足。专利申请号为200410071301.X的“带搅拌装置的熔化炉以及搅拌装置”，其公开的搅拌装置尽管也是采用多块磁铁、由马达带动旋转、形成旋转磁场，使熔液在炉内翻转，但该搅拌装置只能适用于炉底是一倾斜面的冶炼炉，目前，在有色金属的冶炼中，都普遍使用的是平底冶炼炉，因此，专利申请号200410071301.X所公开的搅拌装置，不能应用在平底冶炼炉上，应用范围窄。
发明内容
本发明的目的是提供一种节能、安全性好、适用于平底冶炼炉的超强永磁旋流搅拌器。
为了实现上述的目的，所提供的超强永磁旋流搅拌器，包括机架，主轴穿过机架两端外伸，主轴的上端装有转盘，转盘上固接有多块永久磁体，这些永久磁体呈射线状间隔均布、并且相临的两块永久磁体的同向端的极性相反，其结构特点是主轴与水平面垂直，转盘水平放置，每块永久磁体是钕铁硼永久磁体，这些钕铁硼永久磁体位于固接在机架上的非磁性安全外罩的内腔中，非磁性安全外罩的顶面上有呈圆形的非金属耐热板，在非磁性安全外罩上设有风冷机构，主轴的下端直联有固接在机架底面上的减速机，减速机的动力输入轴与调频调速电机的转轴连接，调频调速电机由控制柜中的可编程控制器按操作程序控制实现交替正转和反转、并通过减速机、主轴、转盘带动多块永久磁体同步地正转和反转。
上述的永久磁体的形状是长方体或正方体、其数量为偶数块。永久磁体的形状也可以是长方体或正方体和楔块形，其中长方体或正方体的数量为奇数块、楔块形的数量为两块，这些永久磁体在转盘上线形排列并紧密靠接，其中的两块楔块形分别安放在两端，并且中心处的一块长方体或正方体的极性横向放置，同一侧的永久磁体同向端的极性相同。
上述的永久磁体与转盘之间还依次固接有磁轭和副磁轭。
上述的风冷机构包括固接在非磁性安全外罩一侧的轴流风机和位于非磁性安全外罩顶面一侧处的导风管，该导风管与高压离心风机连通，轴流风机的数量是一台或二至四台。
为了能检测非磁性安全外罩内腔中的温度，在非磁性安全外罩上装有热电偶，以便控制轴流风机自动工作和停止。
为了方便使用，本发明所提供的超强永磁旋流搅拌器，还包含有高度调节装置和行走机构。高度调节装置包括分别设置在机架四个边角上、并由电机带动的四台蜗轮丝杆升降机。行走机构包括安装在机架底部的行走轮，行走轮包含有主动轮和从动轮，其中的主动轮通过链条与安装在机架顶面上带制动电机的摆线针轮减速机连接。
本发明所提供的超强永磁旋流搅拌器，在使用时放置在有色金属冶炼炉的下方靠近炉底处。由于采用了由高性能的钕铁硼永久磁体和用导磁材料制作的磁轭、副磁轭构成的永久磁系，该永久磁系又置于非磁性安全外罩内，因而磁场强度强、磁场深度大，在由可编程控制器按操作程序控制的调频调速电机的带动下，交替地正转和反转，产生旋转磁场，该旋转磁场使有色金属熔液在冶炼炉内回旋转动和翻滚，实现搅拌的目的。冷却系统所采用的风冷机构，非磁性安全外罩内用轴流风机冷却，非磁性安全外罩的顶面用与高压离心风机相连的导风管吹风所形成的风幕冷却，确保永久磁系的工作温度不高于设定温度，如42℃，安全可靠。传动系统是由调频调速电机带动减速机与主轴直联，结构简单，故障率低。在工作时转盘仍然处于水平位置，适用于面大量广的平底冶炼炉。高度调节装置和行走机构的设置，更为用户使用带来方便。
通过以上的叙述得知，本发明所提供的超强永磁旋流搅拌器的有益效果是：1、永久磁系的磁场强度强，耗电少，只有电磁搅拌器的5％，具有显著的节能效果；2、结构简单，运行可靠，故障率低，安全性好；3、适用于面大量广的平底冶炼炉。
附图说明
本发明的实施例结合附图加以说明，其中：
图1是实施例所述的超强永磁旋流搅拌器的结构示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是传动系统和永久磁系的结构示意图；
图4是由两块永久磁体构成的永久磁系的俯视图；
图5是由四块永久磁体构成的永久磁系的俯视图；
图6是由六块永久磁体构成的永久磁系的俯视图；
图7是由三块长方体永久磁体和两块楔块形永久磁体构成的永久磁系固接在呈凹形的磁轭中的剖视图；
图8是图7的俯视图；
图9是按操作程序控制调频调速电机的可编程控制器电路结构原理图；
图10是调频调速电机的正转反转的控制流程图。
图中：1为减速机，2为调频调速电机，3为机架，4为带制动电机的摆线针轮减速机，5为行走轮，6为蜗轮丝杆升降机，7为轴流风机，8为热电偶，9为非磁性安全外罩，10为导风管，11为高压离心风机，12为非金属耐热板，13为转盘，14为主轴，15为永久磁体，16为磁轭，17为副磁轭，18为链条，19为电机，20为机壳，21为可编程控制器：其中的0.00、0.01、0.02、0.03、0.04为输入端口、10.0、10.1、10.2、10.3为输出端口，SA1-11为集控状态按钮，SAI-21为现场状态按钮，SB11为正转启动按钮，SB12为停止按钮，SB13为反转启动按钮，HL1为正转指示灯，HL2为反转指示灯，HL3为故障指示灯，K1、K2、K3为控制调频调速电机的交流接触器。
具体实施方式
参照附图，实施例所述的超强永磁旋流搅拌器，包括机架3，主轴14穿过机架3两端外伸，主轴14的上端装有转盘13，转盘13上通过副磁轭17、磁轭16固接有多块永久磁体15，这些永久磁体15呈射线状间隔均布、并且相临的两块永久磁体15的同向端的极性相反，主轴14与水平面垂直，转盘13水平放置，每块永久磁体15是钕铁硼永久磁体，这些钕铁硼永久磁体位于固接在机架3上的非磁性安全外罩9的内腔中，非磁性安全外罩9的侧面上装有热电偶8、顶面上有呈圆形的非金属耐热板12，在非磁性安全外罩9上设有风冷机构，主轴14的下端直联有固接在机架3底面上的减速机1，减速机1的动力输入轴与调频调速电机2的转轴连接，调频调速电机2由控制柜中的可编程控制器21按操作程序控制实现交替正转和反转、并通过减速机1、主轴14、转盘13带动多块永久磁体15同步地正转和反转。永久磁体15的形状是长方体、其数量为偶数块，图4、图5、图6分别画出了两块、四块、六块。永久磁体15的形状也可以是如图7和图8所示的长方体和楔块形，其中长方体的数量为三块、楔块形的数量为两块，这些永久磁体15在转盘13上线形排列并紧密靠接，其中的两块楔块形分别安放在两端，并且中心处的一块长方体的极性横向放置，同一侧的永久磁体15同向端的极性相同。风冷机构包括固接在非磁性安全外罩9一侧的轴流风机7和位于非磁性安全外罩9顶面一侧处的导风管10，该导风管10与高压离心风机11连通，轴流风机7的数量是两台。高度调节装置包括分别设置在机架3四个边角上、并由自身配置的电机19带动的四台蜗轮丝杆升降机6。行走机构包括安装在机架3底部的行走轮5，行走轮包含有主动轮和从动轮，其中的主动轮通过链条18与安装在机架3顶面上带制动电机的摆线针轮减速机4连接。
本实施例的减速机1、调频调速电机2、带制动电机的摆线针轮减速机4、蜗轮丝杆升降机6、轴流风机7、高压离心风机11和可编程控制器21是市场上公开销售的产品，由于是公知技术，其结构和工作原理不再详细叙述。
Claims (10)
1、一种超强永磁旋流搅拌器，包括机架(3)，主轴(14)穿过机架(3)两端外伸，主轴(14)的上端装有转盘(13)，转盘(13)上固接有多块永久磁体(15)，这些永久磁体(15)呈射线状间隔均布、并且相临的两块永久磁体(15)的同向端的极性相反，其特征是主轴(14)与水平面垂直，转盘(13)水平放置，每块永久磁体(15)是钕铁硼永久磁体，这些钕铁硼永久磁体位于固接在机架(3)上的非磁性安全外罩(9)的内腔中，非磁性安全外罩(9)的顶面上有呈圆形的非金属耐热板(12)，在非磁性安全外罩(9)上设有风冷机构，主轴(14)的下端直联有固接在机架(3)底面上的减速机(1)，减速机(1)的动力输入轴与调频调速电机(2)的转轴连接，调频调速电机(2)由控制柜中的可编程控制器(21)按操作程序控制实现交替正转和反转、并通过减速机(1)、主轴(14)、转盘(13)带动多块永久磁体(15)同步地正转和反转。
2、根据权利要求1所述的超强永磁旋流搅拌器，其特征是永久磁体(15)的形状是长方体或正方体、其数量为偶数块。
3、根据权利要求1所述的超强永磁旋流搅拌器，其特征是永久磁体(15)的形状也可以是长方体或正方体和楔块形，其中长方体或正方体的数量为奇数块、楔块形的数量为两块，这些永久磁体(15)在转盘(13)上线形排列并紧密靠接，其中的两块楔块形分别安放在两端，并且中心处的一块长方体或正方体的极性横向放置，同一侧的永久磁体(15)同向端的极性相同。
4、根据权利要求1、2或3所述的超强永磁旋流搅拌器，其特征是永久磁体(15)与转盘(13)之间还依次固接有磁轭(16)和副磁轭(17)。
5、根据权利要求1所述的超强永磁旋流搅拌器，其特征是风冷机构包括固接在非磁性安全外罩(9)一侧的轴流风机(7)和位于非磁性安全外罩(9)顶面一侧处的导风管(10)，该导风管(10)与高压离心风机(11)连通。
6、根据权利要求5所述的超强永磁旋流搅拌器，其特征是轴流风机(7)的数量是一台或二至四台。
7、根据权利要求1所述的超强永磁旋流搅拌器，其特征是在非磁性安全外罩(9)上装有热电偶(8)。
8、根据权利要求1、2、3、5、6或7所述的超强永磁旋流搅拌器，其特征是还包含有高度调节装置和行走机构。
9、根据权利要求8所述的超强永磁旋流搅拌器，其特征是高度调节装置包括分别设置在机架(3)四个边角上、并由电机(19)带动的四台蜗轮丝杆升降机(6)。
10、根据权利要求8所述的超强永磁旋流搅拌器，其特征是行走机构包括安装在机架(3)底部的行走轮(5)，行走轮包含有主动轮和从动轮，其中的主动轮通过链条(18)与安装在机架(3)顶面上带制动电机的摆线针轮减速机(4)连接。
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