[发明专利]重力开关式永磁吸盘

说明书

本发明是以永久磁体作为磁源的磁性起重器的技术领域。

从七十年代至今，人们就在不断研制各种类型的永磁起重器，主要有可逆磁体、永磁电磁混合式和平移式或旋转式磁系的永磁起重器，其操作需要辅助(交流/直流)电源或手动来实现吸起/脱放重物，作业很繁重。尽管近年来亦有人对旋转屏蔽式或旋转式(复合)磁系的，试图利用间歇机构使其自动实现吸起/脱放，但是由于磁系存在漏磁现象和磁能利用率低等缺欠，造成设备体积庞大和制造成本高。

本发明的目的是在重力作用下，吸盘只需要起重设备的提升即可吸起/脱放重物。

为此，本发明的技术方案是这样的：本发明是由吸盘和执行机构组成。吸盘是由主磁系和控制磁系构成的组合磁系。执行机构是由伞齿轮正交传动、棘轮棘爪单向传动和对称的五连杆机构组成，将起重设备的提升运动转化为控制磁系的旋转运动，开启/关闭吸盘。

这样，在重力作用下，当起重设备提升时，经执行机构使控制磁系旋转相应角度，控制磁系与主磁系构成回路，极面无极性，吸盘脱放重物。当起重设备再次提升时，经执行机构，再次使控制磁系旋转相应角度，控制磁系与主磁系构成完全的开放磁路，吸盘吸起重物。

本发明与现有的永磁起重器相比具有如下有益的效果：吸盘的吸起/脱放操作只需起重设备的提升运动，现场起重作业非常简便；由于采用屏蔽技术，无漏磁现象，且单位磁材的吸重比很高；磁源分布位置较低，整体结构紧凑；极面的磁势/磁通的大小随着控制磁系的旋转角度(开关的开度)而变化。

图1、重力开关式永磁吸盘的正视图。

图2、重力开关式永磁吸盘的俯视图。

图3、图1的重力开关式永磁吸盘的A-A剖视图。

图4、图3的重力开关式永磁吸盘的B-B剖视图。

图5、图1的重力开关式永磁吸盘的A-A剖视图的一部分。

图6、图5的重力开关式永磁吸盘的C-C剖视图。

重力开关式永磁吸盘是由吸盘1和执行机构2组成。它们之间用联接法兰3连接(图1)。

吸盘1包括主磁系4和控制磁系5(图3)。主磁系4是由极头6、屏蔽构件7和磁片8构成，极头6呈镜对称布置，磁片8夹在极头6和极头6之间、极头6和屏蔽构件7之间，使相邻极头6的极性相异。控制磁系5是在主磁系4上面的回转圆盘，并由枢轴12驱动绕主磁系4中心轴旋转。回转圆盘是由不导磁的圆盘9和镶嵌其内的磁片10制成，磁片10的位置和极性与主磁系4的极头6相对应(图6)。

执行机构2包括伞齿轮正交传动13、棘轮棘爪单向传动14和对称的五连杆机构15(图2)。伞齿轮正交传动13由箱体16、伞齿轮17和耳轴18构成(图3)。联接法兰3分别与屏蔽构件7和箱体16用螺栓连接，耳轴18穿过箱体16的轮毂19。经伞齿轮17将枢轴12的旋转运动转化为两侧耳轴18的旋转运动。

对称的五连杆机构15是由连杆20、21、22、23组成(图2)。连杆20、21分别套在两侧的耳轴18上，连杆23与连杆20、21用连杆22连接。吊环28用销轴与连杆23连接。挡块29固定在箱体16上面的耳板30的外侧。当提升吊环28时，连杆20、21分别绕耳轴18旋转至挡块29。

棘轮棘爪单向传动15是由棘轮24和棘爪25以及扭簧26组成。棘轮24套在耳轴18上，用开口圆锥销将其连接。棘爪25套在销轴27上，扭簧26套在销轴27的轴肩上，其两端分别压在连杆21和棘爪25上。每次提升吊环28时，耳轴18旋转棘轮24的一个周节，即360度/棘轮24的齿数。

本发明是这样工作的：当起重设备提升时，在重力作用下，执行机构2驱动吸盘1的控制磁系5旋转相应角度，使其与主磁系4构成完全回路，吸盘1吸起重物。当起重设备再次提升时，控制磁系5再次旋转相应角度，吸盘1构成内部回路，极面无磁性，脱放重物。