分离式励磁装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种分离式励磁装置，其要点是：包括衔铁外壳、两组电磁铁组和聚磁器。衔铁外壳为中空的正六棱柱，衔铁外壳为开合结构。两组电磁铁组沿衔铁外壳的轴向从前至后依次固定设置在衔铁外壳中。两组电磁铁组按其所处的前后位置的不同前侧电磁铁组和后侧电磁铁组。前侧电磁铁组的6个电磁铁沿钢丝绳的周向等间隔角度围绕钢丝绳设置，后侧电磁铁组的6个电磁铁沿钢丝绳的周向等间隔角度围绕钢丝绳设置，后侧电磁铁组的各电磁铁与前侧电磁铁组的各电磁铁在钢丝绳的轴向方向上分别相对应设置。聚磁器为可开合结构，聚磁器设置在钢丝绳上，位于前侧电磁铁组和后侧电磁铁组之间，能用较少量的霍尔元件实现大直径钢丝绳的全方位无漏检测。

【技术实现步骤摘要】
分离式励磁装置
本专利技术涉及无损检测
，具体是一种用于钢丝绳检测的励磁检测装置。
技术介绍
矿井提升设备是煤矿生产过程中主要设备之一，其主要功能是运输煤炭、搭载人员、投放设备等。钢丝绳是矿井提升设备的主要构件之一，钢丝绳的运行状况直接决定着煤矿生产是否正常以及煤矿工作人员的生命是否安全。由于煤矿井下腐蚀、潮湿的恶劣环境的影响，同时矿井提升系统在煤炭生产过程中长时间高负荷运转以及载荷的突然变化，钢丝绳在使用过程中会出现磨损、断丝、锈蚀、扭结等常见的故障类型。由于以上故障类型的存在，如不能及时地发现和诊断，将会降低钢丝绳的使用强度和寿命，从而使钢丝绳发生断裂，造成难以估量的后果。钢丝绳多采用高碳钢材料制作而成，由于高碳钢具有良好的导磁性能，因此测量漏磁通的电磁检测法是目前公认的最实用可靠的钢丝绳无损检测方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种结构简单、励磁效果较好的有利于提高测量精度的分离式励磁装置。实现本专利技术目的的基本技术方案是：一种分离式励磁装置，其结构特点是：包括衔铁外壳、电磁铁组和聚磁器。衔铁外壳为中空的正六棱柱，衔铁外壳包括上壳体和下壳体，上壳体和下壳体为可开合结构。电磁铁组有两组，每组均包括6个电磁铁，两组电磁铁组沿衔铁外壳的轴向从前至后依次绝缘固定设置在衔铁外壳中。两组电磁铁组按其所处的前后位置的不同前侧电磁铁组和后侧电磁铁组。前侧电磁铁组的6个电磁铁沿钢丝绳的周向等间隔角度围绕钢丝绳设置，后侧电磁铁组的6个电磁铁沿钢丝绳的周向等间隔角度围绕钢丝绳设置，后侧电磁铁组的各电磁铁与前侧电磁铁组的各电磁铁在钢丝绳的轴向方向上分别相对应设置。聚磁器为可开合结构，聚磁器设置在钢丝绳上，位于前侧电磁铁组和后侧电磁铁组之间。以上述基本技术方案为基础的技术方案是：前侧电磁铁组的三个电磁铁设置在衔铁外壳的上壳体内侧上，另外三个电磁铁设置在衔铁外壳的下壳体内侧上。后侧电磁铁组的三个电磁铁设置在衔铁外壳的上壳体内侧上，另外三个电磁铁设置在衔铁外壳的下壳体内侧上。以上述各相应技术方案为基础的技术方案是：电磁铁组的各电磁铁的结构均相同，均包括铁芯和线圈。铁芯采用导磁能力较好的软磁材料制成。线圈由漆包线以钢丝绳的径向为轴缠绕在铁芯上构成，线圈的安匝数为1500安匝至4500安匝。当电流在10A以下时，所述漆包线每平方毫米通过的电流为5A。当电流在10至50A之间时，漆包线每平方毫米通过的电流为4A。当电流在50至100A之间时，则漆包线每平方毫米通过的电流为3A。当电流在100A以上时，则漆包线每平方毫米可以通过2A电流。以上述各相应技术方案为基础的技术方案是：衔铁外壳采用由具有较高磁导率的软磁性材料制造而成。以上述各相应技术方案为基础的技术方案是：聚磁器包括前侧聚磁环、中部聚磁环和后侧聚磁环。前侧聚磁环由上下两个半圆环拼合而成。前侧聚磁环的后侧沿其周向等间隔角度设置2至6个向后凸起的后导磁凸台。后导磁凸台为圆柱形。后侧聚磁环由上下两个半圆环拼合而成。后侧聚磁环的后侧沿其周向等间隔角度设置2至6个向前凸起的前导磁凸台。前导磁凸台为圆柱形。各前导磁凸台在沿与钢丝绳的轴线平行的方向上分别与各后导磁凸台的位置相对应。中部聚磁环由上下两个半圆环拼合而成。前侧聚磁环和后侧聚磁环对称设置在中部聚磁环的前后两侧。以上述各相应技术方案为基础的技术方案是：前侧聚磁环、中部聚磁环和后侧聚磁环均采用高导磁材料制造而成。以上述各相应技术方案为基础的技术方案是：衔铁外壳采用由具有较高磁导率的软磁性材料制造而成。本专利技术具有以下的有益效果：(1)本专利技术的分离式励磁装置结构简单，能将钢丝绳结构添加饱和状态的磁场。本专利技术为直流励磁方式，是在线圈中通过一定大小的直流电来产生磁场，该励磁方式最大的优点是不仅可以通过改变电流的大小而改变磁场的大小从而改变钢丝绳磁化的深度，而且还能够通过改变电流的方向改变磁化磁场的方向；并且在需要立刻停止磁化时可采取断电方式来快速改变磁化状态，具有灵活的调节性。直流励磁方式可以避免交流励磁时产生的集肤效应，使得检测结果更为可靠。(2)本专利技术的分离式励磁装置的衔铁外壳采用低碳钢材料制成，不仅具有较高的磁导率、高饱和的磁感应强度、还具有良好的加工工艺性，生产加工成本较低。衔铁在整个励磁装置中构成封闭的磁力线回路，减少磁阻，提高部分磁路的磁通密度和强度，同时还可以起到改变磁力线方向的作用。上壳体和下壳体为可开合结构，一侧通过铰链铰接连接，另一侧通过锁扣连接，可以快速使上壳体和下壳体打开，将其套在钢丝绳上后，再通过锁扣将上壳体和下壳体固定连接，使上壳体和下壳体闭合，从而将钢丝绳置于衔铁外壳中，安装拆卸方便快捷。(3)本专利技术的分离式励磁装置的电磁铁设有铁芯，铁芯采用工业纯铁制成，具有较好的性价比，在通入相同的电流条件下，带铁芯的线圈产生的磁场比不带铁芯的线圈产生的磁场强几千倍，也即要产生相同的磁场，使用带铁芯线圈的励磁装置体积远远小于不加铁芯线圈的励磁装置体积，加了铁芯的线圈需要通过的电流也远远小于不加铁芯的线圈。(3)本专利技术的分离式励磁装置的设有聚磁器，聚磁器包括了前侧聚磁环、中部聚磁环和后侧聚磁环。各聚磁环均采用两半拼装式，安装方便。前侧聚磁环和后侧聚磁环设有相对应的后导磁凸台和前导磁凸台，这样，钢丝绳表面的磁场通过前侧聚磁环搜集后次经过后导磁凸台、中部聚磁环、前导磁凸台后流向后侧聚磁环，从而在钢丝绳周围会形成一个封闭的小范围的磁场通路，这个通路会使大部分磁通通过检测通路，从而实现漏磁场的检测。采用本专利技术的聚磁器后，显著优点是能用较少量的霍尔元件实现大直径钢丝绳的全方位无漏检测，沿钢丝绳周向一周最少仅需要布置2片霍尔元件(总共4片霍尔元件)，不仅提高了检测可靠性，且大大降低了后续信号处理装置成本。聚磁器一般采用工业纯铁或是油墨合金等这种高导磁材料制造而成，在漏磁检测的过程中可以起到导向、收集、均化漏磁场的作用，其聚磁原理是：将高导磁材料制造成聚磁结构，由于其导磁性可以在漏磁检测过程中引导收集空气中的漏磁场，将被检测钢丝绳径向上较大空间范围内的泄漏磁场引导到霍尔元件的检测通路中。同时，霍尔传感器与聚磁结构可以在被检测钢丝绳径向上对称布置，这样可以起到一定的滤波作用，并且可以减小钢丝绳与检测装置抖动所引起的检测干扰。附图说明图1为本专利技术的分离式励磁装置的结构示意图；图2为图1的后视示意图；图3为从图1的左前上方观察时的示意图；图4为本专利技术的分离式励磁装置处于钢丝绳励磁状态时的结构示意图；图5为从图4的右前上方观察时的示意图；图6为从图4的右前上方观察时去掉衔铁后的示意图；图7为聚磁器的结构示意图；图8为聚磁器的前侧聚磁环的结构示意图；图9为聚磁器的后侧聚磁环的结构示意图；图10为聚磁器的中部聚磁环的结构示意图。附图中的标号为：衔铁外壳1，上壳体1-1，下壳体1-2，电磁铁组2，前侧电磁铁组2a，后侧电磁铁组2b，电磁铁2-1，铁芯2-11，线圈2-12，聚磁器3，前侧聚磁环3a，后导磁凸台3a-1，中部聚磁环3b，后侧聚磁环3c，前导磁凸台3c-1，钢丝绳100，霍尔元件200。具体实施方式为了使本专利技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明。本专利技术的方位的描述按照图1所示的方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分离式励磁装置，其特征在于：包括衔铁外壳、电磁铁组和聚磁器；衔铁外壳为中空的正六棱柱，衔铁外壳包括上壳体和下壳体，上壳体和下壳体为可开合结构；电磁铁组有两组，每组均包括6个电磁铁，两组电磁铁组沿衔铁外壳的轴向从前至后依次绝缘固定设置在衔铁外壳中；两组电磁铁组按其所处的前后位置的不同前侧电磁铁组和后侧电磁铁组；前侧电磁铁组的6个电磁铁沿钢丝绳的周向等间隔角度围绕钢丝绳设置，后侧电磁铁组的6个电磁铁沿钢丝绳的周向等间隔角度围绕钢丝绳设置，后侧电磁铁组的各电磁铁与前侧电磁铁组的各电磁铁在钢丝绳的轴向方向上分别相对应设置；聚磁器为可开合结构，聚磁器设置在钢丝绳上，位于前侧电磁铁组和后侧电磁铁组之间。

【技术特征摘要】
1.一种分离式励磁装置，其特征在于：包括衔铁外壳、电磁铁组和聚磁器；衔铁外壳为中空的正六棱柱，衔铁外壳包括上壳体和下壳体，上壳体和下壳体为可开合结构；电磁铁组有两组，每组均包括6个电磁铁，两组电磁铁组沿衔铁外壳的轴向从前至后依次绝缘固定设置在衔铁外壳中；两组电磁铁组按其所处的前后位置的不同前侧电磁铁组和后侧电磁铁组；前侧电磁铁组的6个电磁铁沿钢丝绳的周向等间隔角度围绕钢丝绳设置，后侧电磁铁组的6个电磁铁沿钢丝绳的周向等间隔角度围绕钢丝绳设置，后侧电磁铁组的各电磁铁与前侧电磁铁组的各电磁铁在钢丝绳的轴向方向上分别相对应设置；聚磁器为可开合结构，聚磁器设置在钢丝绳上，位于前侧电磁铁组和后侧电磁铁组之间。2.根据权利要求1所述的分离式励磁装置，其特征在于：前侧电磁铁组的三个电磁铁设置在衔铁外壳的上壳体内侧上，另外三个电磁铁设置在衔铁外壳的下壳体内侧上；后侧电磁铁组的三个电磁铁设置在衔铁外壳的上壳体内侧上，另外三个电磁铁设置在衔铁外壳的下壳体内侧上。3.根据权利要求1所述的分离式励磁装置，其特征在于：电磁铁组的各电磁铁的结构均相同，均包括铁芯和线圈；铁芯采用导磁能力较好的软磁材料制成；线圈由漆包线以钢丝绳的径向为轴缠绕在铁芯上构成，线圈的安匝数为1500安匝至4500安匝；当...

【专利技术属性】
技术研发人员：任明月，
申请(专利权)人：常州信息职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32