[發明專利]鐵芯屏蔽輥式電磁攪拌感應器

有效

• 申請號: 201110362721.3
• 申請日: 2011-11-16
• 公開（公告）號: CN102389956A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 鄭勇;喬志洪;侯亞雄;彭立新;趙訓迪
• 申請（專利權）人: 湖南科美達電氣股份有限公司
• 主分類號: B22D11/115
• 分類號: B22D11/115
• 代理公司: 岳陽市科明專利事務所 43203
• 代理人: 彭乃恩;陳慶元

技術領域

本發明涉及冶金板坯連鑄工藝設備技術領域的電磁攪拌器，特別指一種鐵芯屏蔽輥式電磁攪拌感應器。

背景技術

目前，有各種各樣的板坯S-EMS?結構形式，主要有：箱式電磁攪拌裝置、磁極插入式電磁攪拌裝置和輥式電磁攪拌裝置。輥式電磁攪拌裝置具有特殊的結構，它利用裝在空心輥（功能類似于板坯連鑄機支撐導向輥）內、采用特殊設計、結構非常緊湊的電磁感應線圈(行波磁場感應器)對金屬坯殼內的液芯進行電磁攪拌。近年來，輥式電磁攪拌裝置，因其便于安裝方便，越來越多地在板坯S-EMS中被采用。但現有的輥式電磁攪拌裝置，存在如下缺陷和不足：1、在線圈繞組外層套裝磁屏蔽環，因線圈外的磁屏蔽層厚度，在相同的空間（與無屏蔽層比較）這勢必要大大減小了線圈繞組和鐵芯的截面積，即大大地減少了輥式電磁攪拌裝置的安匝數和導磁面積，也就減少了電磁攪拌力；2、無屏蔽層的輥式電磁攪拌裝置，磁場沿鐵芯徑向均勻發散分布，漏磁大，工作磁場小，有用功所占的比例小，同樣耗能低效。3、線圈全繞式圓柱形鐵芯，其線圈相當于磁屏蔽層，在提高繞組空間利用率的同時，屏蔽了一部分有效工作磁場，使其封閉在鐵芯內部而損耗，有功磁場效率低下。

發明內容

本發明的目的是針對背景技術中存在的缺點和問題加以改進和創新，提供一種既增加了輥式電磁攪拌線圈繞制空間，又增加了工作區域的磁通密度，同時減少了輥式電磁攪拌裝置非工作區域漏磁的鐵芯屏蔽輥式電磁攪拌感應器。

本發明的技術方案是構造一種包括鐵芯和線圈繞組的電磁攪拌感應器，其中：

鐵芯為組合鐵芯，組合鐵芯外表分段間隙繞制線圈繞組，組合鐵芯及線圈繞組有間隙的設置在空心輥內，并通過兩端設置的鐵芯軸端固定，組合鐵芯及線圈繞組與空心輥相對旋轉運動；

所述的組合鐵芯包括由主鐵芯和次鐵芯組成的鐵芯，環包在次鐵芯外側及線圈繞組內側的U形屏蔽環，和設置在鐵芯及線圈繞組兩端的O形屏蔽環，其中主鐵芯上繞制的各組線圈繞組之間設置有磁極。

本發明具有以下優點和有益效果：

本發明組合鐵芯改善了磁場的分布，使絕大部分磁場通過主鐵芯流向工作表面，極大地提高了輥式電磁攪拌裝置的有功效率；通過非工作表面的屏蔽環作用，大大降低了非工作表面方向的磁泄露，大大減少了磁泄露對周邊設備的影響。另外，位于線圈繞組兩端并裝于輥端軸內端的屏蔽O形環，消耗了本發明兩端部的磁泄露，更好地保護了兩端的軸承。本發明因而解決了以往電磁攪拌裝置非工作區域磁泄露大的問題，提高了輥式電磁攪拌裝置的功效。本發明去掉了現有技術中的線圈外磁屏蔽環，因而在同樣的空間中，大大增加了鐵芯的導磁面積，增加了磁場強度，增加了電磁攪拌力。解決了以往輥式電磁攪拌裝置電磁攪拌力不足和低效的問題。本發明有效地解決了現存技術中有功磁場效率低、電磁攪拌力小、非工作區域磁泄露大的問題，是一種板坯連鑄高效輥式電磁攪拌裝置的行波磁場感應器。

附圖說明

圖1是本發明剖面結構示意圖。

圖2是圖1A-A剖面結構示意圖。

圖3是圖1B-B剖面結構示意圖。

具體實施方式

由圖1至3可知，本發明包括鐵芯和線圈繞組，其中：

鐵芯為組合鐵芯，組合鐵芯外表分段間隙繞制線圈繞組4，組合鐵芯及線圈繞組4有間隙的設置在空心輥1內，并通過兩端設置的鐵芯軸端8固定，組合鐵芯及線圈繞組4與空心輥1相對旋轉運動；

所述的組合鐵芯包括由主鐵芯2和次鐵芯5組成的鐵芯，環包在次鐵芯5外側及線圈繞組4內側的U形屏蔽環3，和設置在鐵芯及線圈繞組4兩端的O形屏蔽環7，其中主鐵芯2上繞制的各組線圈繞組4之間設置有磁極6。

本發明所述的主鐵芯2和次鐵芯5上U形屏蔽環3非環包面放磁為電磁攪拌感應器工作面，U形屏蔽環3環包面阻磁為電磁攪拌感應器非工作面。所述的主鐵芯2和次鐵芯5相嵌設置，主鐵芯2由高導磁材料構成，次鐵芯5由高強度結構材料構成，且主鐵芯2與次鐵芯5之間設有冷卻水槽9，冷卻水槽9為通槽通冷卻水。所述的U形屏蔽環3沿鐵芯軸向設置，且處于線圈繞組4環包的空間內側，即套裝在鐵芯和線圈繞組4之間，且U形屏蔽環3環包鐵芯軸的角度120°-300°。所述的次鐵芯5與U形屏蔽環3之間設置有槽10，槽10為通槽可通冷卻水或者過線。所述的O形屏蔽環7設置在鐵芯軸端8與主鐵芯2及次鐵芯5端部之間，且處于線圈繞組4端部外側，用于阻止組合鐵芯兩端磁泄露。所述的U形屏蔽環3和O形屏蔽環7均采用非磁性且有優質導電特性的材料制成。

本發明的設計原理：