CN201089783Y

CN201089783Y - 一种偏心磁场结构的自然风冷式永磁搅拌器

Info

Publication number: CN201089783Y
Application number: CNU2007201756308U
Authority: CN
Inventors: 李�杰; 兰银辉
Original assignee: BEIJING YUANWANG GAOQIAO MAGNETIC ENERGY TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: BEIJING YUANWANG GAOQIAO MAGNETIC ENERGY TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2007-09-21
Filing date: 2007-09-21
Publication date: 2008-07-23
Anticipated expiration: 2017-09-21

Abstract

一种偏心磁场结构的自然风冷式永磁搅拌器，包括主电机、传动装置、主轴、磁钢托盘、磁钢组，磁钢外罩，主轴上端装有磁钢托盘，磁钢托盘上装有磁钢固定板，磁钢固定板上设有滑槽，磁钢托盘上开设有通风孔并设有旋转叶片，二组或三组磁钢组固定在磁钢罩里；主轴与水平面垂直，磁钢托盘水平放置；主轴的下端与传动装置的一端相连，传动装置的另一端连接着主电机。本实用新型的有益效果：偏心磁场结构增加磁场在金属液体中作用半径，提高搅拌效果；省去风冷系统，减小搅拌器体积，节约成本，提高冷却效果；环氧树脂板磁钢外罩避免了磁钢外罩内涡电流的产生，提高永磁体寿命；搅拌过程中不出现漩涡，减少烧损，提高了质量，减小搅拌盲区。

Description

一种偏心磁场结构的自然风冷式永磁搅拌器

技术领域

本实用新型涉及一种用于金属熔液搅拌的搅拌装置，尤其是一种适用于铝液充分搅拌的偏心磁场结构的自然风冷式永磁搅拌器。

背景技术

在有色冶炼中，为了提高金属的综合性能，需要在熔炼过程中加入合金元素，为使添加的合金元素混合均匀，常采用人工搅拌、机械搅拌或电磁搅拌。由于熔体上下温差大，合金元素扩散性差，人工或机械搅拌使添加元素很难分布均匀，而且该类搅拌方式存在劳动强度大、氧化烧损严重、污染熔体等缺点。电磁搅拌技术很好的解决了上述人工搅拌和机械搅拌存在的问题，但也带来了一些新的问题，如设备结构复杂、维护不便、故障率高；能耗高、投资大等，这些因素严重制约了电磁搅拌装置的进一步推广和应用。

近几年出现了一种永磁搅拌装置如中国专利CN2894819公开的永磁搅拌器、中国专利CN2861927公开的超强永磁旋流搅拌器、中国专利CN2858125公开的永磁钢水搅拌器、中国专利CN1920073公开的循环式永磁搅拌器，它们有几个共同的特点：磁场在炉内的接触点在轴中心处；磁钢外罩采用不锈钢设计；采用强制风冷式。这带来以下问题：1、和熔体存在一个接触点，容易在接触点处形成一个漩涡，使金属熔渣下沉，污染熔体；漩涡的形成易破坏金属表面的氧化膜，增加金属的烧损；2、外部设置离心风机，增加了搅拌器的成本和体积。3、未能对磁钢进行准确定位，磁钢组之间间隙很大，增加了磁能耗；4、对于一些炉体不规范的炉子，搅拌不充分，在搅拌过程中容易出现死角；5、磁钢外罩中易形成涡电流。6、在底置式搅拌中，对大吨位的搅拌效果不佳，特别是对50吨以上的炉子效果更差。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种偏心磁场结构的自然风冷式永磁搅拌器，克服现有搅拌器搅拌不充分、搅拌过程中容易出现死角、对大吨位的搅拌效果差的缺点。

本实用新型目的是通过以下技术方案来实现：

一种偏心磁场结构的自然风冷式永磁搅拌器，包括主电机、传动装置、主轴、磁钢托盘、磁钢组、磁钢罩、磁钢外罩、升降电机、拖动电机、配电箱等，主轴上端装有磁钢托盘，磁钢托盘上装有磁钢固定板，磁钢固定板上设有可对磁钢进行准确定位的滑槽，磁钢托盘上开设有具有一定角度的通风孔并设有旋转叶片以对磁钢组进行自然风冷，磁钢组固定在各自的磁钢罩里，对二组磁钢组，磁钢中心线处于同一条磁钢托盘直径上，磁钢磁化方向与水平面垂直且二者极性相反，其中一组位于直径一端端点处，另一组位于直径另一端端点与圆心之间，在此端端点处加有配重块，对三组磁钢组，磁钢中心线处于同一条磁钢托盘直径上，磁钢磁化方向与水平面垂直，其中两端磁钢同向端极性相同，中间磁钢与两端磁钢同向端极性相反，主轴与水平面垂直，磁钢托盘水平放置；磁钢罩外部装有磁钢外罩，所述磁钢外罩用环氧树脂板制成；主轴下端与传动装置一端相连，传动装置可以是带传动系统、齿轮传动系统或链传动系统，传动装置另一端连接着主电机。

本实用新型所述偏心磁场结构的自然风冷式永磁搅拌器工作原理是：运转电机，通过传动系统带动主轴及置于磁钢托盘上永磁体转动；永磁体在金属熔液中产生的磁通量随着永磁体转动，将做先从大到小，后从小到大的周期循环变化；随着永磁体转动，在其周围形成了低速交变旋转磁场，金属熔液在磁场作用下产生感生电动势和感生电流，感生电流又与磁场相互作用产生电磁力，使金属熔液产生大圈式的流动，从而达到搅拌目的。通过控制永磁体旋转方向及旋转方向的频率改变旋转磁场的方向及强度，便能有效的调节金属熔液的搅拌方向及搅拌强度，从而达到良好的搅拌效果。

本实用新型采用环氧树脂板代替不锈钢制作磁钢外罩，环氧树脂板具有不锈钢的特点诸如磁导率低、耐热性好等，可以克服永磁搅拌器在旋转过程中在不锈钢外罩中产生涡电流，提高磁钢的使用寿命，减少冷却难度。

本实用新型采用自然风冷式，在磁钢托盘上以托盘圆心为圆心开设有具有一定角度的通风孔并设有旋转叶片，主电机带动磁钢托盘转动过程中，带动托盘上的旋转叶片转动，产生的较大气流通过磁钢罩的透风窗进入磁钢罩，在磁钢罩内形成了循环气流，对磁钢进行自然冷却，使其工作温度保持在设计温度之下，省却了一般永磁搅拌器的风冷系统，减小了搅拌器的体积，节约了成本，提高了冷却效果。

本实用新型所述偏心磁场结构的自然风冷式永磁搅拌器的有益效果为：利用永磁体代替电磁体，大大节省能耗、减小了投资；由于采用了偏心磁场结构，增加了磁场在金属液体中的接触半径，使磁力线与液体接触面积大大提高，增加了搅拌半径，相对于已有的永磁搅拌器，搅拌不是一个点转动，而是一个面转动，提高了搅拌效果，并消除了一般永磁搅拌器产生漩涡进而出现沉渣的缺点，减小了搅拌盲区；由于在搅拌过程中没有出现漩涡，搅拌强度从下至上而降低，铝液上表面基本保持静止，铝液的氧化膜没有被破坏，减少了烧损，提高了质量；具有良好的散热性而省去了电磁搅拌复杂的水冷系统，能够长时间的工作；磁钢固定板上滑槽的设计使磁钢组可以准确定位，减少了磁钢组之间的间隙，进而降低磁能耗；能适用于各种吨位的炉子搅拌；采用自然风冷系统，省去了一般永磁搅拌器的离心风机系统，减小了搅拌器的体积，节约了成本，提高了冷却效果。

附图说明

下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型所述二组磁钢偏心磁场结构的自然风冷式永磁搅拌器的局部剖面示意图；

图2是本实用新型所述三组磁钢偏心磁场结构的自然风冷式永磁搅拌器的局部剖面示意图；

图3是本实用新型所述二组磁钢偏心磁场结构的自然风冷式永磁搅拌器的俯视图；

图4是本实用新型所述三组磁钢偏心磁场结构的自然风冷式永磁搅拌器的俯视图。

图5是本实用新型所述的三组磁钢偏心磁场结构的自然风冷式永磁搅拌器的工作原理图。

图中：

1、配电箱；2、通风孔；3、旋转叶片；4、主电机；5、传动装置；6、磁钢外罩；7、主轴；8、拖动电机；9、升降电机；10、磁钢；11、磁钢；12、磁钢；13、磁钢托盘；14、滑槽；15、磁钢固定板；16、配重块。

具体实施方式

如图1-4所示，本实用新型所述的偏心磁场结构的自然风冷式永磁搅拌器，包括主电机4、传动装置5、主轴7、磁钢托盘13、磁钢组、磁钢外罩6、升降电机9、拖动电机8、旋转叶片3和配电箱1等，配电箱1设置在主电机4一侧，升降电机9设置在传动装置5一侧，拖动电机8设置在传动装置5下方；磁钢组由二组高性能、高能积的永磁体磁钢10、11或三组高性能、高能积的永磁体磁钢10、11、12组成，各组磁钢固定在各自的磁钢罩里，磁钢罩的外部装有磁钢外罩6，所述磁钢外罩6用环氧树脂板制成；主轴7的上端装有磁钢托盘13，磁钢托盘13上装有磁钢固定板15，磁钢固定板15上设有滑槽14，滑槽14的设计使磁钢组可以准确定位，减少了磁钢组之间的间隙，进而降低磁能耗；主轴7与水平面垂直，磁钢托盘13水平放置；主轴7的下端与传动装置5的一端相连，传动装置5可以是带传动系统、齿轮传动系统或链传动系统，传动装置5的另一端连接着主电机4。

本实用新型所述偏心磁场结构的自然风冷式永磁搅拌器，磁钢托盘上设有旋转叶片，磁钢托盘13旋转，带动托盘上的旋转叶片转动，产生较大的气流通过磁钢罩的透风窗进入磁钢罩，在磁钢罩内形成了循环气流，加速了磁钢的冷却，使其工作温度保持在设计温度之下，省却了一般永磁搅拌器的风冷系统，减小了搅拌器的体积，节约了成本。

当采用二组磁钢时，由于采用了偏心磁场结构，相对于已有的永磁搅拌器，搅拌不是在轴线处的一个点转动，而是一个面转动，提高了搅拌效果，并消除了一般永磁搅拌器产生漩涡进而出现沉渣的缺点；由于在搅拌过程中没有出现漩涡，搅拌强度从下至上而降低，铝液上表面基本保持静止，铝液的氧化膜没有被破坏，减少了烧损，提高了质量。如图5所示，当采用三组磁钢时，由于各组磁钢的中心线在一条直线上，这样当主轴7带动磁钢组转动时，在金属熔液内就形成了两个扇面旋转磁场，相比于一般永磁搅拌器，和金属熔液有了两个接触点，增加了磁力线的接触面积，其搅拌力更强，搅拌更加均匀，消除了搅拌盲区，特别适用于大吨位炉子搅拌。

与其它永磁搅拌器相比，本实用新型采用特定方式组合的永磁体，产生偏心磁场结构的在搅拌过程中形成大圈式搅拌，搅拌效果更佳；同时，本实用新型采用环氧树脂板代替了不锈钢板作为磁钢外罩6，消除了磁钢外罩中涡电流产生的热量，降低了磁钢组的温度，改善了磁钢组的工作环境。磁钢托盘上开设有具有一定角度通风孔并设有旋转叶片，磁钢托盘旋转，带动托盘上的旋转叶片转动，产生较大的气流通过磁钢罩的透风窗进入磁钢罩，在磁钢罩内形成了循环气流，对磁钢进行自然冷却，使其工作温度保持在设计温度之下，省却了一般永磁搅拌器的风冷系统，减小了搅拌器的体积，节约了成本。

Claims

1.一种偏心磁场结构的自然风冷式永磁搅拌器，包括主电机、传动装置、主轴、磁钢托盘、磁钢组、磁钢罩、磁钢外罩，主轴与水平面垂直，磁钢托盘水平放置；主轴上端装有磁钢托盘，磁钢托盘上装有磁钢固定板，磁钢固定板上设有可对磁钢进行准确定位的滑槽，磁钢托盘上开设有具有一定角度的通风孔并设有旋转叶片以对磁钢组进行自然风冷，主轴下端与传动装置一端相连，传动装置另一端连接着主电机，其特征在于：所述磁钢组为二组或三组，其固定在磁钢罩里，摆放方式为：对于二组磁钢组，磁钢中心线处于同一条磁钢托盘直径上，磁钢磁化方向与水平面垂直且二者极性相反，其中一组位于直径一端端点处，另一组位于直径另一端端点与圆心之间，在此端端点处加有配重块；对于三组磁钢组，磁钢中心线处于同一条磁钢托盘直径上，磁钢磁化方向与水平面垂直，其中两端磁钢同向端极性相同，中间磁钢与两端磁钢同向端极性相反。

2.根据权利要求1所述偏心磁场结构的自然风冷式永磁搅拌器，所述磁钢外罩用环氧树脂板制成。