專(zhuān)利名稱(chēng)：一種永磁開(kāi)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種永磁開(kāi)關(guān)，具體涉及一種利用永磁體的吸附力對(duì)其他物體實(shí)現(xiàn)固定的裝置，該裝置可調(diào)節(jié)其吸附力的大小。
背景技術(shù)：
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，移動(dòng)式容器(包括汽車(chē)罐車(chē)、鐵路罐車(chē)、長(zhǎng)管拖車(chē)、罐式集裝箱和管束式集裝箱等)已大量應(yīng)用于工業(yè)流體介質(zhì)的異地運(yùn)輸。由于移動(dòng)式容器具有裝載量大、運(yùn)輸手段靈活與運(yùn)輸成本低廉等特點(diǎn)，可進(jìn)行公路、鐵路、水路的運(yùn)輸或?qū)崿F(xiàn)這些運(yùn)輸方式的聯(lián)運(yùn)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展過(guò)程中起著非常重要的作用。
移動(dòng)式容器儲(chǔ)運(yùn)的介質(zhì)絕大部分是易燃、易爆、有害的液化氣體或低溫流體，在行駛中移動(dòng)式壓力容器除承受內(nèi)壓或外壓作用外，還會(huì)頻繁地受到?jīng)_擊、震動(dòng)，特別是碰撞及交通事故的發(fā)生，會(huì)造成盛裝流體的泄漏，引發(fā)重大安全事故，給國(guó)家財(cái)產(chǎn)和人民生命帶來(lái)極大危害，社會(huì)影響極壞。因此，如何簡(jiǎn)便、快捷、可靠、安全地消除移動(dòng)式容器泄漏事故，是帶壓密封領(lǐng)域技術(shù)人員需要迫切解決的技術(shù)問(wèn)題。目前，對(duì)發(fā)生泄漏的移動(dòng)式容器通常采用磁吸式密封裝置進(jìn)行快速帶壓密封。磁吸式密封裝置直接利用永磁材料產(chǎn)生的吸引力來(lái)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)式容器帶壓密封，一般不采用電磁鐵，因?yàn)殡姶盆F在通電時(shí)極易產(chǎn)生火花放電，遇到易燃物會(huì)造成巨大災(zāi)難。采用永磁材料基本實(shí)現(xiàn)了安全密封的效果，但是普遍存在三個(gè)問(wèn)題一是磁力不足，二是不易定位，三是不易拆卸。在下述已申報(bào)的專(zhuān)利中均可以發(fā)現(xiàn)以上不足之處。中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利(專(zhuān)利號(hào)ZL200920218345. 9)中介紹了一種高壓強(qiáng)磁化帶壓密封裝置，該帶壓密封裝置將數(shù)個(gè)磁吸裝置環(huán)設(shè)并固定在密封罩開(kāi)口的外邊緣上，磁吸裝置包括一個(gè)盒體，盒體內(nèi)放入永磁體，盒體接觸待密封容器的端口用鐵片密封，永磁體本身固定有一根轉(zhuǎn)動(dòng)桿，轉(zhuǎn)動(dòng)桿一端位于盒體外部，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)該轉(zhuǎn)動(dòng)桿可以實(shí)現(xiàn)永磁體磁場(chǎng)方向的調(diào)節(jié)，從而控制帶壓密封裝置吸附力的大小。但是該磁吸裝置只使用了永磁體的一個(gè)磁極，磁力線沒(méi)有形成閉合磁路，對(duì)容器密封時(shí)磁吸力不足。中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利(專(zhuān)利號(hào)ZL201020623909.X)中介紹了一種強(qiáng)磁帶壓密封裝置及調(diào)節(jié)其磁力大小的獨(dú)立控制器，其獨(dú)立控制器設(shè)置有罩體，穿過(guò)罩體頂壁設(shè)置有一根連桿，位于罩體內(nèi)的連桿一端固定有磁鐵塊，位于罩體外的連桿一端設(shè)置有偏心凸輪，通過(guò)旋轉(zhuǎn)偏心凸輪可以實(shí)現(xiàn)磁鐵塊與待密封容器壁距離的調(diào)節(jié)，從而控制強(qiáng)磁帶壓密封裝置吸附力的大小，該獨(dú)立控制器還有一種類(lèi)似的結(jié)構(gòu)，連桿與磁鐵塊螺紋連接，通過(guò)旋轉(zhuǎn)連桿本身也可以實(shí)現(xiàn)磁鐵快與待密封容器壁距離的調(diào)節(jié)。但是該帶壓密封裝置仍然存在上述缺陷，即只利用了永磁體的一個(gè)磁極，磁力線沒(méi)有形成閉合磁路，磁吸力不足，如果磁鐵塊的磁場(chǎng)方向與連桿軸線垂直分布，又存在調(diào)節(jié)距離短，磁吸力變化不明顯的缺陷。中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利(專(zhuān)利號(hào)ZL200720095409. I)中介紹了一種圓帽式強(qiáng)磁搶險(xiǎn)帶壓密封工具，該帶壓密封工具的密封主體由球柱面體和曲面模板組成，其形狀呈圓帽型，曲面模板內(nèi)鑲嵌有磁化塊和隔磁框，磁化塊為永磁體，該工具實(shí)施密封時(shí)，因?yàn)橛来朋w的磁力就已經(jīng)存在，所以不易定位，調(diào)節(jié)在容器壁上的吸附位置困難，拆卸過(guò)程也較為繁瑣，或采用通電消磁，或利用杠桿裝置將其撬離密封容器。技術(shù)方案類(lèi)似的專(zhuān)利還有中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利(專(zhuān)利號(hào)ZL201010108746.6)中介紹的一種橡膠與強(qiáng)磁材料結(jié)合的密封裝置，同樣存在上述缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)背景技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種新型開(kāi)關(guān)，該永磁開(kāi)關(guān)利用永磁鐵實(shí)施帶壓密封，磁力線封閉，吸附力強(qiáng)，同時(shí)又可以調(diào)節(jié)吸附力大小，在實(shí)施密封前磁力小，定位容易，拆卸時(shí)可以調(diào)節(jié)至小吸附力狀態(tài)，易拆卸。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)—種永磁開(kāi)關(guān)，所述開(kāi)關(guān)設(shè)置有磁座，磁座由鐵磁性材料夾持非磁性材料構(gòu)成，非磁性材料部分位于磁座垂直方向的中部，所述磁座中部正對(duì)非磁性材料部分設(shè)置有垂直方 向的中心孔,所述中心孔至少穿透磁座的一個(gè)端面，中心孔的孔壁由鐵磁性材料和非磁性材料構(gòu)成，相同材料相對(duì)設(shè)置；所述中心孔內(nèi)設(shè)置有可旋轉(zhuǎn)芯柱，該芯柱為永磁材料制作，芯柱的磁場(chǎng)方向垂直中心孔的軸線分布,可在水平方向旋轉(zhuǎn)芯柱的磁場(chǎng)；當(dāng)芯柱的磁場(chǎng)方向朝向鐵磁性材料部分時(shí)，磁座被磁化后磁吸力增強(qiáng)，當(dāng)芯柱的磁場(chǎng)方向朝向非磁性材料部分時(shí),芯柱的磁場(chǎng)被斷磁,磁座的磁吸力被減弱。進(jìn)一步，所述磁座內(nèi)，鐵磁性材料部分的體積大于非磁性材料部分，兩部分通過(guò)焊接構(gòu)成一體。進(jìn)一步，所述磁座設(shè)置成圓柱體或棱柱體，或呈梯形體設(shè)置，梯形的磁座被磁化后底部吸附力大于上部。進(jìn)一步，所述中心孔為圓孔，中心孔的上邊緣部分設(shè)置有限制所述芯柱旋轉(zhuǎn)角度的限位槽；所述芯柱為圓柱形或棱柱形，芯柱上部設(shè)置有旋轉(zhuǎn)芯柱的轉(zhuǎn)軸，芯柱旋轉(zhuǎn)時(shí)四周不接觸孔壁。進(jìn)一步，所述轉(zhuǎn)軸由兩部分構(gòu)成，與芯柱連接段由鐵磁性材料制成，下端設(shè)置有徑向的凸緣，凸緣的直徑與中心孔直徑相適配，凸緣一側(cè)設(shè)置有適配于所述限位槽的限位裝置，與工具相配合段由非磁性材料制成，該段設(shè)置成棱柱形，端面上設(shè)置有指示芯柱磁場(chǎng)方向的溝槽。進(jìn)一步，所述芯柱的材料采用鋁鎳鈷系永磁合金、鐵鉻鈷系永磁合金、永磁鐵氧體、稀土永磁材料或復(fù)合永磁材料的任一種。進(jìn)一步，所述中心孔為盲孔，穿透磁座的上端面設(shè)置，磁座底部正對(duì)中心孔設(shè)置有拆卸芯柱的透孔。本發(fā)明一種永磁開(kāi)關(guān)，具有以下優(yōu)點(diǎn)①該永磁開(kāi)關(guān)的磁座兼具導(dǎo)磁和斷磁功能，中部設(shè)置永磁材料制作的芯柱，通過(guò)旋轉(zhuǎn)芯柱的磁場(chǎng)方向?qū)崿F(xiàn)磁吸力的大小調(diào)節(jié)，能夠同時(shí)利用芯柱的兩個(gè)磁極，吸附力強(qiáng)；②該永磁開(kāi)關(guān)在現(xiàn)有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上做了較大程度的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，制作工藝簡(jiǎn)單，使用方便；③該永磁開(kāi)關(guān)設(shè)置若干個(gè)于橡膠密封墊內(nèi)，在對(duì)容器壁帶壓密封前調(diào)整為小吸附力狀態(tài)，定位容易，在待密封容器壁上的固定位置方便調(diào)節(jié)，調(diào)整至合適帶壓密封位置后可以很快調(diào)整至強(qiáng)吸附力狀態(tài)，實(shí)施帶壓密封；④該永磁開(kāi)關(guān)拆卸容易，從容器壁上拆卸之前調(diào)整至小吸附力狀態(tài)即可，而且不會(huì)對(duì)開(kāi)關(guān)內(nèi)永磁體的磁性造成任何損害。


圖I為本永磁開(kāi)關(guān)的立體視圖；圖2為本永磁開(kāi)關(guān)的分解視圖；圖3為本永磁開(kāi)關(guān)的立體視圖； 圖4為本本永磁開(kāi)關(guān)的俯視圖；圖5為圖4中沿A-A的剖視圖；圖6為本永磁開(kāi)關(guān)內(nèi)芯柱的磁場(chǎng)方向視圖；圖中1.磁座、1-1.限位槽、1-2.底孔、2.隔磁體、3.芯柱、4.凸緣、5.上轉(zhuǎn)軸、5-1.指示槽、6.下轉(zhuǎn)軸、7.限位器。
具體實(shí)施例方式為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)到預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖和較佳實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、特征以及功效詳細(xì)說(shuō)明如后。如圖I、圖2、圖4、圖5所示為本發(fā)明實(shí)施例之一，在該實(shí)施例中，永磁開(kāi)關(guān)設(shè)置有磁座1，磁座I由鐵磁性材料夾持非磁性材料構(gòu)成，非磁性材料部分位于磁座I垂直方向的中部，即圖I中的隔磁體2。鐵磁性材料可以采用碳鋼等材料，非磁性材料可以采用不銹鋼、銅等材料。磁座I中部正對(duì)非磁性材料部分設(shè)置有垂直方向的中心孔，見(jiàn)圖2，中心孔為盲孔,穿透磁座I的上端面，中心孔的孔壁由鐵磁性材料和非磁性材料構(gòu)成,相同材料相對(duì)設(shè)置。如圖2、圖5所示，中心孔內(nèi)設(shè)置有可旋轉(zhuǎn)芯柱3，該芯柱3為永磁材料制作，其材料采用鋁鎳鈷系永磁合金、鐵鉻鈷系永磁合金、永磁鐵氧體、稀土永磁材料或復(fù)合永磁材料的任一種，優(yōu)選釹鐵硼或鋁鎳鈷。如圖6所示，芯柱3的磁場(chǎng)方向垂直中心孔的軸線分布，在芯柱3的制造過(guò)程中可以人為控制其磁場(chǎng)分布，使其磁場(chǎng)方向位于徑向方向。芯柱3上部設(shè)置有旋轉(zhuǎn)芯柱3的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)在下述段落中有詳細(xì)描述，通過(guò)轉(zhuǎn)軸可在水平方向旋轉(zhuǎn)芯柱3的磁場(chǎng)。當(dāng)芯柱3的磁場(chǎng)方向朝向鐵磁性材料部分時(shí),磁座I被磁化后磁吸力增強(qiáng)，當(dāng)芯柱3的磁場(chǎng)方向朝向非磁性材料部分時(shí)，芯柱3的磁場(chǎng)被斷磁，磁座I的磁吸力被減弱。如圖I、圖2所示，在磁座I內(nèi)，鐵磁性材料部分的體積大于非磁性材料部分，兩部分通過(guò)焊接構(gòu)成一體。這樣設(shè)置的目的是當(dāng)芯柱3的磁場(chǎng)方向朝向非磁性材料部分時(shí)，磁座I仍然具有一定的磁性，只不過(guò)呈現(xiàn)最小吸附力狀態(tài)，可以在容器壁上定位，而且方便移
動(dòng)調(diào)整。磁座I可以設(shè)置成圓柱體或棱柱體，如正方體，長(zhǎng)方體，或呈梯形體設(shè)置，在該實(shí)施例中，磁座I設(shè)置為正置的梯形體，梯形體的磁座I被磁化后底部吸附力大于上部，有利于磁座I的固定。如圖2、圖4所示，中心孔為圓孔，中心孔的上邊緣部分設(shè)置有限制芯柱3旋轉(zhuǎn)角度的限位槽1-1 ;芯柱3為圓柱形或棱柱形，該實(shí)施例中采用圓柱形，芯柱3的半徑小于中心孔半徑，旋轉(zhuǎn)時(shí)四周不接觸孔壁。如圖2、圖5所示，轉(zhuǎn)軸由兩部分構(gòu)成，與芯柱3連接段由鐵磁性材料制成，即圖中的下轉(zhuǎn)軸6，其下端設(shè)置有徑向的凸緣4，凸緣4的直徑與中心孔直徑相適配，凸緣4 一側(cè)設(shè)置有適配于限位槽1-1的限位器7，限位器7可以采用一根非磁性材料的圓柱銷(xiāo)，凸緣4上徑向設(shè)置一個(gè)圓孔，限位器7與凸緣4插接固定。轉(zhuǎn)軸中與工具相配合段由非磁性材料制成，即圖中的上轉(zhuǎn)軸5，該段設(shè)置成棱柱形，端面上設(shè)置有指示芯柱3磁場(chǎng)方向的指示槽5-1。鐵磁性材料可以采用碳鋼等材料，非磁性材料可以采用不銹鋼、銅等材料。
上轉(zhuǎn)軸5和下轉(zhuǎn)軸6通過(guò)焊接成為一體,下轉(zhuǎn)軸6與芯柱可以通過(guò)焊接、卡槽等方式組合。該永磁開(kāi)關(guān)組裝好之后，芯柱3與磁座I之間通過(guò)磁吸力自然連接在一起，但是兩者之間的吸附力較強(qiáng)，不方便拆卸，如圖3、圖5所示，為了從磁座I內(nèi)拆卸芯柱3，磁座I底部正對(duì)中心孔設(shè)置有底孔1-2，可以從底孔1-2探入工具將芯柱3頂出。該永磁開(kāi)關(guān)使用時(shí)，如圖4所示為最小吸附力狀態(tài)，這時(shí)可以方便地在容器壁上移動(dòng)定位，或者利用扳手等工具順時(shí)針旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸至1/3、1/2限位槽1-1處，此時(shí)永磁開(kāi)關(guān)呈現(xiàn)稍大的吸附力，也可以實(shí)施移動(dòng)定位，位置調(diào)整好之后，利用扳手等工具順時(shí)針旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸90°之后，永磁開(kāi)關(guān)被調(diào)整至最強(qiáng)吸附力狀態(tài)，完成固定，拆卸時(shí)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸90°即恢復(fù)最小吸附力狀態(tài)，可進(jìn)行拆卸操作。上面所述只是為了說(shuō)明本發(fā)明，應(yīng)該理解為本發(fā)明并不局限于以上實(shí)施例，符合本發(fā)明思想的各種變通形式均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種永磁開(kāi)關(guān),其特征在于，所述開(kāi)關(guān)設(shè)置有磁座，磁座由鐵磁性材料夾持非磁性材料構(gòu)成，非磁性材料部分位于磁座垂直方向的中部，所述磁座中部正對(duì)非磁性材料部分設(shè)置有垂直方向的中心孔，所述中心孔至少穿透磁座的一個(gè)端面，中心孔的孔壁由鐵磁性材料和非磁性材料構(gòu)成，相同材料相對(duì)設(shè)置；所述中心孔內(nèi)設(shè)置有可旋轉(zhuǎn)芯柱，該芯柱為永磁材料制作，芯柱的磁場(chǎng)方向垂直中心孔的軸線分布，可在水平方向旋轉(zhuǎn)芯柱的磁場(chǎng)；當(dāng)芯柱的磁場(chǎng)方向朝向鐵磁性材料部分時(shí)，磁座被磁化后磁吸力增強(qiáng)，當(dāng)芯柱的磁場(chǎng)方向朝向非磁性材料部分時(shí),芯柱的磁場(chǎng)被斷磁,磁座的磁吸力被減弱。
2.如權(quán)利要求I所述的永磁開(kāi)關(guān)，其特征在于，所述磁座內(nèi)，鐵磁性材料部分的體積大于非磁性材料部分,兩部分通過(guò)焊接構(gòu)成一體。
3.如權(quán)利要求I所述的永磁開(kāi)關(guān)，其特征在于，所述磁座設(shè)置成圓柱體或棱柱體，或呈梯形體設(shè)置，梯形的磁座被磁化后底部吸附力大于上部。
4.如權(quán)利要求I所述的永磁開(kāi)關(guān)，其特征在于，所述中心孔為圓孔，中心孔的上邊緣部分設(shè)置有限制所述芯柱旋轉(zhuǎn)角度的限位槽；所述芯柱為圓柱形或棱柱形，芯柱上部設(shè)置有旋轉(zhuǎn)芯柱的轉(zhuǎn)軸，芯柱旋轉(zhuǎn)時(shí)四周不接觸孔壁。
5.如權(quán)利要求4所述的永磁開(kāi)關(guān)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)軸由兩部分構(gòu)成，與芯柱連接段由鐵磁性材料制成，下端設(shè)置有徑向的凸緣，凸緣的直徑與中心孔直徑相適配，凸緣一側(cè)設(shè)置有適配于所述限位槽的限位裝置，與工具相配合段由非磁性材料制成，該段設(shè)置成棱柱形，端面上設(shè)置有指示芯柱磁場(chǎng)方向的溝槽。
6.如權(quán)利要求I所述的永磁開(kāi)關(guān)，其特征在于，所述芯柱的材料采用鋁鎳鈷系永磁合金、鐵鉻鈷系永磁合金、永磁鐵氧體、稀土永磁材料或復(fù)合永磁材料的任一種。
7.如權(quán)利要求I所述的永磁開(kāi)關(guān)，其特征在于，所述中心孔為盲孔，穿透磁座的上端面設(shè)置，磁座底部正對(duì)中心孔設(shè)置有拆卸芯柱的透孔。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種永磁開(kāi)關(guān)，該開(kāi)關(guān)設(shè)置有磁座，磁座由鐵磁性材料夾持非磁性材料構(gòu)成，非磁性材料部分位于磁座垂直方向的中部，磁座中部設(shè)置有垂直方向的中心孔，中心孔的孔壁由鐵磁性材料和非磁性材料構(gòu)成，相同材料相對(duì)設(shè)置；中心孔內(nèi)設(shè)置有可旋轉(zhuǎn)芯柱，該芯柱為永磁材料制作，芯柱的磁場(chǎng)方向垂直中心孔的軸線分布，可在水平方向旋轉(zhuǎn)芯柱的磁場(chǎng)；當(dāng)芯柱的磁場(chǎng)方向朝向鐵磁性材料部分時(shí)，磁座被磁化后磁吸力增強(qiáng)，當(dāng)芯柱的磁場(chǎng)方向朝向非磁性材料部分時(shí)，芯柱的磁場(chǎng)被斷磁，磁座的磁吸力被減弱。該永磁開(kāi)關(guān)磁力線封閉，吸附力強(qiáng)，在實(shí)施帶壓密封前磁力小，定位容易，拆卸時(shí)可以調(diào)節(jié)至小吸附力狀態(tài)，易拆卸。
文檔編號(hào)F17C13/06GK102966844SQ20121049193
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月28日
發(fā)明者李永宏, 劉才, 韓媚, 張宏巍, 馬學(xué)順, 張吉祥, 其他發(fā)明人請(qǐng)求不公開(kāi)姓名 申請(qǐng)人:天津市江達(dá)揚(yáng)升工程技術(shù)有限公司, 江蘇江達(dá)揚(yáng)升工程技術(shù)有限公司