專利名稱：大磁隙強磁場高梯度高穩(wěn)定度永磁式磁機構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種大磁隙強磁場高梯度高穩(wěn)定度永磁式磁機構，屬于應用磁學技術領域。
在許多應用場合需要同時得到穩(wěn)定的大磁隙及高梯度的強磁場，以實現(xiàn)對較大體積和較大總量的物品或物料的磁化處理，如醫(yī)藥、醫(yī)療、化工等工業(yè)領域以及一些特殊的科學研究領域。特別是近十年來涉及農業(yè)和化工領域的磁性肥料的加工生產，更是要求具有工業(yè)規(guī)模的大磁隙強磁場高梯度和高穩(wěn)定度的磁機構作為其專用磁化加工設備的核心部件。
現(xiàn)有的一般永磁式裝置，如果采用傳統(tǒng)永磁材料制造，則在較大磁隙時其磁場強度很低，見圖7，不能滿足同時需要大磁隙、強磁場的基本要求。
采用電磁方式制造的磁機構，由于存在漏磁大的固有特點，其輸入的電能量和輸出的有效磁能量，也就是其磁場強度和磁感應強度之間存在的能量差距特別巨大，有可能高達幾個數(shù)量級，磁機構的磁場梯度很小，一般的電磁式機構的磁場梯度曲線見圖8。我們在九十年代初曾試制過一種箔式繞組的電磁機構，是現(xiàn)有電磁機構中磁場能量效率最高和磁場梯度最大的一種結構形式，其實測的磁場梯度曲線如圖9。實踐證明，電磁式磁機構無論是其磁感應強度，還是其磁場梯度，也不能很好地滿足同時需要大磁隙、強磁場的要求。
本發(fā)明人曾提供過的專利號為ZL 91233308.1的新型永磁式磁化機，由于采用了新型釹鐵硼超強永磁材料制成大磁隙強磁場的磁機構，其磁場強度(相當于電磁機構的磁感應強度)和磁場梯度比電磁機構有大幅度的提高，如圖4，已被很好地應用于磁性肥料等的生產場合并經受了較長期的工業(yè)實踐。但是，由于該方法的永磁式磁機構的結構形式采用了非閉合式外磁路結構，其外泄磁場能量偏大，工作磁隙空間的磁場梯度偏小。
以上所有形式的磁機構，基本采用了如圖4所示的馬蹄形結構，該結構在強磁場條件下，由于兩磁極間存在強大的引力，致使該馬蹄形結構成為“懸臂梁”而存在穩(wěn)定性差的問題。
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術方案的不足和局限性，提供一種大磁隙強磁場高梯度高穩(wěn)定度永磁式磁機構，它可以進一步減少漏磁，提高工作磁隙空間的磁場梯度，從而進一步改善磁化效果、提高被磁化產品的品質。由于漏磁減少，在相同磁場強度要求的條件下，還可以減少貴重的永磁材料的耗量從而降低制造成本，同時可以將漏磁造成的環(huán)境污染水平降低到幾乎為零。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，該大磁隙強磁場高梯度高穩(wěn)定度永磁式磁機構，它包括永磁體和外磁路，磁機構的外磁路(1)由導磁材料制成的在圍繞被磁化物通道方向上閉合的導磁框架構成。
磁機構的外磁路(1)采用導磁材料制成為矩形或圓形或其它形狀的閉合式導磁框架，形成永磁體磁極外側磁力線的閉合通道；該框架可以是用導磁材料整體制成或組合而成；該框架內安裝的永磁磁極的內側間留有被磁化物能通過的工作磁隙空間。制成外磁路(1)的導磁材料可以是電工軟鐵或其它導磁率較高的鐵質材料；制成永磁體(2)的可以是釹鐵硼材料。永磁磁極可以是整塊永磁材料制成，也可以是由多塊永磁材料聯(lián)接而成，其有關參數(shù)的計算以及永磁材料、導磁材料等的聯(lián)接，可以采取ZL 91233308.1提供的方法。由外磁路(1)內側的永磁體(2)構成的工作磁隙(3)。
本實用新型的優(yōu)點在于磁機構的磁場強度及梯度具有如

圖11所示的特點，并由于磁機構消除了“懸臂梁”結構而更加合理，從而顯著提高了磁機構的穩(wěn)定度。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
圖中各部件對應的標號為(1)磁機構外磁路，(2)永磁體，(3)工作磁隙空間即被磁化物通道，(4)被磁化物，(5)被磁化物輸送帶。
圖1是本實用新型結構示意圖；圖2是圖1的a-a剖視圖；圖3是圖1的b-b剖視圖4是非閉合式外磁路結構示意圖；圖5是閉合式外磁路矩形結構的磁機構應用示意圖；圖6是閉合式外磁路圓形結構示意圖，為閉合式外磁路圓形結構的實施例；圖7是傳統(tǒng)永磁材料磁機構的磁場強度及梯度曲線圖；圖8是一般電磁式磁機構的磁場強度及梯度曲線圖；圖9是箔式繞組的電磁式磁機構的磁場強度及梯度曲線圖；圖10是永磁非閉合外磁路結構磁機構的磁場強度及梯度曲線圖；圖11是本實用新型新型永磁閉合外磁路結構磁機構的磁場強度及梯度曲線圖；圖7～11中，x軸表示沿物料通道方向的工作磁隙空間中心軸，其原點是工作磁隙空間中心點；y軸對于電磁式磁機構表示磁感應強度；對于永磁式磁機構表示磁場強度，相當于電磁式磁機構的磁感應強度。其中圖8和圖9在相同的磁場強度即輸入同等電功率條件下比較，圖10和圖11在相同永磁材料參數(shù)條件下比較。
圖7～11的另一比較條件是均具有同等造價。
采用圓形結構的閉合式外磁路磁機構，裝置的其它部分與上述實施例相同。
實現(xiàn)本實用新型的目的不限于上述實施例。
本實用新型的新型永磁式磁機構，其優(yōu)點是在增大其磁隙空間和增強磁場強度的同時，磁場梯度和穩(wěn)定度進一步提高，造價及運行成本進一步降低，無漏磁環(huán)境污染，可以滿足實際應用場合同時需要高穩(wěn)定及高梯度的大磁隙和強磁場的要求。
權利要求1.一種大磁隙強磁場高梯度高穩(wěn)定度永磁式磁機構，它包括永磁體和外磁路，其特征在于磁機構的外磁路由導磁材料制成的在圍繞被磁化物通道方向上閉合的導磁框架構成。
2.根據(jù)權利要求1所述的磁機構，其特征在于，外磁路采用導磁材料制成為矩形或圓形或其它形狀的閉合式導磁框架，形成永磁極外側磁力線的閉合通道；該框架可以是用導磁材料整體制成或組合而成；該框架內安裝的永磁磁極的內側間留有被加工物料能通過的工作磁隙空間。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的磁機構，其特征在于，制成外磁路的導磁材料可以是電工軟鐵或其它導磁率較高的鐵質材料；制成永磁體的可以是釹鐵硼材料。
專利摘要本實用新型公開一種大磁隙強磁場高梯度高穩(wěn)定度永磁式磁機構,它包括永磁體和外磁路,磁機構的外磁路由導磁材料制成的在圍繞被磁化物通道方向上閉合的導磁框架構成。其優(yōu)點是在增大其磁隙空間和增強磁場強度的同時,磁場梯度和穩(wěn)定度進一步提高,造價及運行成本進一步降低,無漏磁環(huán)境污染,可以滿足實際應用場合同時需要高穩(wěn)定及高梯度的大磁隙和強磁場的要求。
文檔編號H01F7/02GK2340068SQ9823629
公開日1999年9月22日 申請日期1998年8月31日 優(yōu)先權日1998年8月31日
發(fā)明者彭斯干 申請人:彭斯干