[发明专利]一种交变磁场发生装置

说明书

技术领域

本发明属于激光加工技术领域，特别涉及一种交变磁场发生装置。

背景技术

激光熔覆是一种经济效益很高的新技术，它可以在廉价金属基材上制备出高性能的合金表面，降低成本，节约贵重稀有金属材料。具有冷却速度快，涂层稀释率低，热输入和畸变较小，工艺过程易于实现自动化等优点，激光熔覆技术得到了广泛的应用。然而熔覆层中可能产生多种缺陷，主要包括气孔、裂纹、变形和表面不平整，使其在国内外尚未完全实现产业化。

外加交变磁场激光熔覆技术，由于具有附加装置简单、投入成本低、效益高、耗能少的特点而备受关注。外加交变磁场可以在熔池内产生一定程度的电磁搅拌，使液态金属出现周期性搅拌运动，改变熔池金属结晶过程中的传质和传热，从而改变晶粒的结晶方向，细化组织，减少偏析，降低结晶裂纹和气孔的敏感性。

现有交变磁场发生装置多根据电磁理论，由通入交流电的铜线圈产生，制造和使用成本高，连续工作时发热严重，不适用于工业生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、节能环保，实用性和稳定性强的交变磁场发生装置。

本发明包括机架、两块永磁体、可调速电机、减速齿轮、同步带传动机构和张紧轮，其中，机架由底座、导轨、梯形板和横梁组成，导轨固定在底座两侧，四个梯形板两个一组相对应地设在导轨上，可在导轨上滑动，每一组相对的梯形板之间的下部通过两根横梁连接；两块永磁体的两侧的中部分别设有横轴，横轴分别穿过各梯形板上部的通孔与机架连接，两块永磁体所在的平面相互平行或相交，两块永磁体横轴的间距为永磁体宽度的2～5倍，通过导轨能够调整永磁体之间的距离，装有张紧轮的同步传动机构的两个传动轮分别安装在机架一侧梯形板外侧的两个永磁体横轴上，可调速电机设在机架的另一侧，减速齿轮安装在其中一个梯形板外侧的永磁体横轴上，可调速电机通过减速齿轮与永磁体连接，使两块永磁体保持一定的相对位置同步旋转。

本发明的使用方法：

1、电机带动两块永磁体同步旋转，在两块永磁体之间产生交变磁场。

2、改变两块永磁体的夹角时，所产生交变磁场的函数图像类型相应改变。

3、调节所产生交变磁场的频率：调节电机的转速，永磁体旋转速度随之改变，从而交变磁场的频率相应变化。

4、调节所产生交变磁场的振幅：在导轨上移动两块永磁体改变其间距，来调整所产生交变磁场的振幅。

本发明与现有技术相比具有如下优点：结构简单、节能环保，可产生多种变化规律的交变磁场，实用性和稳定性强。

附图说明

图1是本发明的结构示意简图。

图2是本发明两块永磁体呈平行状态同步旋转一周时对称中心处磁场强度的变化曲线图。

图3是本发明两块永磁体呈60度夹角同步旋转一周时对称中心处磁场强度的变化曲线图。

图4是本发明两种不同电机转速下交变磁场一个周期内的函数图。

图5是本发明两种不同永磁体间距下交变磁场一个周期内的函数图。

具体实施方式

在图1所示的一种交变磁场发生装置示意图中，机架由底座1、导轨2、梯形板3和横梁4组成，导轨固定在底座两侧，四个梯形板两个一组相对应地设在导轨上，可在导轨上滑动，每一组相对的梯形板之间的下部通过两根横梁连接；两块永磁体5的两侧的中部分别设有横轴，横轴分别穿过各梯形板上部的通孔与机架连接，两块永磁体所在的平面相互平行或相交，两块永磁体横轴的间距为永磁体宽度的2～5倍，装有张紧轮6的同步传动机构的两个传动轮7分别安装在机架一侧梯形板外侧的两个永磁体横轴上，可调速电机9设在机架的另一侧，减速齿轮8安装在其中一个梯形板外侧的永磁体横轴上。

本发明的使用方法：

1、电机带动两块永磁体同步旋转，在两块永磁体之间产生如图2所示的交变磁场，其中X轴表示一个周期内两块永磁体同步转过的角度，Y轴表示两块永磁体对称中心处的磁场强度。

2、改变两块永磁体的夹角时，所产生交变磁场的函数图像类型不同于图2，例如两块永磁体呈60度夹角同步旋转，一个周期内的磁场如图3所示，其中X轴表示两块永磁体同步转过的角度，Y轴表示两块永磁体对称中心处的磁场强度。

3、调节所产生交变磁场的频率：调节电机的转速，永磁体旋转速度随之改变，从而交变磁场的频率相应变化，如图4所示，其中X轴表示两块永磁体同步转过的角度，Y轴表示两块永磁体对称中心处的磁场强度，曲线1和曲线2表示两种不同电机转速下交变磁场的函数图像。

4、调节所产生交变磁场的振幅：在导轨上移动两块永磁体改变其间距，来调整所产生交变磁场的振幅，交变磁场的函数图像发生变化，如图5所示，其中X轴表示两块永磁体同步转过的角度，Y轴表示两块永磁体对称中心处的磁场强度，曲线1和曲线2表示两种不同永磁体间距下交变磁场的函数图像。