МАГНИТНАЯ ТРАВЕРСА С ЭЛЕКТРОПОСТОЯННЫМИ МАГНИТНЫМИ ЗАХВАТАМИ
ELECTROMAGNETS WITH ELECTRICAL PERMANENT MAGNETIC GRIPPERS

Изобретение относится к магнитной технологической оснастке, в частности к грузоподъемным устройствам, и может быть использовано для подъема и перемещения крупногабаритных и длинномерных грузов (труб, металлопроката, слябов, деталей и изделий различных форм) в различных отраслях промышленности.
Известно «Грузозахватное устройство на постоянных магнитах» включающее грузозахватную петлю, корпус с плитой, на которой расположена магнитная система, включающая несколько магнитных блоков, содержащих магнитные элементы из неподвижных и подвижных постоянных магнитов, компоновка последних выполнена на горизонтальных валах, количество которых совпадает с количеством магнитных блоков, при этом горизонтальные валы ориентированы относительно неподвижных магнитов корпуса таким образом, что их магнитная полярность при повороте магнитной системы либо совпадает, что соответствует положению «Включено», либо различна, что соответствует положению «Выключено», компоновка неподвижной магнитной системы в корпусе выполнена из двух жестко соединенных частей, при этом ось симметрии горизонтальных валов расположена по оси симметрии корпуса и параллельна его рабочей поверхности, при этом корпус устройства снабжен двумя подвижными рычагами, которые через продольные пазы связаны между собой и грузоподъемной петлей ее осью, при этом свободный конец вспомогательного рычага установлен на оси кронштейна, жестко закрепленного на плите корпуса, а свободный конец основного рычага снабжен ведущим валом, на котором расположено храповое колесо, связанное с ведущей звездочкой. Патент РФ на изобретение №2452681, МКИ: B66C 1/04, опубл. 2012.06.10
Известно «Грузостраховочное приспособление для электромагнитной траверсы», содержащее продольную балку с по меньшей мере одним расположенным на ней электромагнитом в качестве грузозахвата, на продольной балке сбоку от нее расположена по меньшей мере одна подвижная вдоль ее продольной оси каретка грузостраховочного приспособления с по меньшей мере установленным на ней механизмом лебедочного типа для разматывания или сматывания страховочного стропа. Патент РФ на изобретение №2293055, МКИ: B66C 1/04, опубл. 2007.02.10
Известна телескопическая траверса фирмы Tecnomagnete, которая в качестве магнитных захватов содержит блоки, с расположенными в них по два магнитных модуля, состоящих из прочного корпуса, в котором размещены в шахматном порядке независимые магнитные полюса разной полярности, с четырех сторон которых закреплены постоянные магниты, а сверху полюсов расположены управляемые магниты. Основными недостатками таких телескопических траверс является применение в них большого количества квадратных магнитных полюсов, каждый из которых имеет незначительную силу захвата, что существенно усложняет условия при изготовлении и сборке таких магнитных блоков, увеличивает габариты самой траверсы и приводит к существенному удорожанию всей конструкции. (www.tecnomagnete.com),
Наиболее близким аналогом к предлагаемому в качестве изобретения техническому объекту является «Электромагнитная траверса с грузозахватным устройством», содержащая несущую продольную балку с установленными на ней магнитами, грузостраховочное приспособление, включающее закрепленные на торцах несущей продольной балки поперечные балки, в направляющих которых установлены с возможностью перемещения балки с закрепленными на концах направляющими трубами, при этом перемещение балок в направляющих позволяет подгонять размеры траверсы под размеры перегружаемого груза по ширине, а в направляющих трубах установлена труба с неподвижно закрепленным подхватом на нижнем конце, имеющая возможность поворота вокруг своей оси в направляющей трубе и продольного перемещения относительно нее. Патент РФ №2437825, МКИ B66C 1/06; дата публ. 2011.12.27
Данная электромагнитная траверса имеет довольно сложную конструкцию, недостаточную надежность и безопасность в эксплуатации несмотря на наличие специального грузостраховочного приспособления, предусмотренного для удержания груза в случаях несанкционированной потери питания электромагнитов.
К техническому результату относится повышение мощности устройства за счет изменения конструкции электропостоянных магнитных захватов в магнитной траверсе, способствующих повышению силы захвата путем снижения рассеивания магнитного потока, создаваемого магнитными полями модулей захватов.
Технический результат достигается благодаря тому, что магнитная траверса с электропостоянными магнитными захватами содержит основную несущую продольную балку, закрепленные перпендикулярно несущей продольной балке поперечные балки, с направляющими, которые установлены с возможностью перемещения поперечных балок. Поперечные балки снабжены каждая по меньшей мере двумя электропостоянными магнитными захватами, установленными с возможностью перемещения их вдоль поперечных балок, а также поворота на 90 градусов. Каждый электропостоянный магнитный захват выполнен в виде блока, снабженного корпусом в виде прямоугольного параллелепипеда с открытой нижней частью, в котором размещены двухполюсные N-S магнитные модули. С четырех сторон этих модулей по бокам закреплены постоянные магниты, а вершины полюсов электропостоянных магнитных модулей снабжены управляемыми постоянными магнитами, расположенными внутри электрических катушек, с помощью которых эти магниты меняют свою полярность N-S вдоль их вертикальной оси. При этом управляемые постоянные магниты в модулях расположены так, что их однополярные полюса расположены в двух рядах по длинным сторонам прямоугольного сечения корпуса блока. Каждый модуль с магнитами разноименной полярности N/S и их вершинами полюсов разноименной полярности N-S отделен от другого с помощью вертикально ориентированных прямоугольных перегородок, выполненных из ферромагнитного материала, предотвращающего рассеивание магнитного поля в горизонтальном направлении. Количество магнитных модулей в захвате может быть от 1 до n, где n=2-20. При этом количество магнитов в блоке управляемых магнитов магнитного модуля зависит от его высоты и может быть от 1 до 10. Сила захвата магнитных блоков в зависимости от количества модулей в них составляет 1-30 кН.
Магнитная траверса с электропостоянными магнитными захватами поясняется чертежами на фиг. 1, 2, 3 и 4.
Фиг. 1 - магнитная траверса с электропостоянными магнитными захватами - схема общего вида (вид спереди, сверху сбоку).
Фиг. 2 - магнитная траверса с электропостоянными магнитными захватами - схема общего вида (поперечная балка с двумя магнитными захватами - вид снизу);
Фиг. 3 - магнитная траверса с электропостоянными магнитными захватами - схема общего вида (разрез А-А двухполюсного модуля магнитного захвата);
Фиг. 4 - магнитная траверса с электропостоянными магнитными захватами - схема общего вида (магнитный захват с тремя магнитными модулями, изометрия, вид снизу).

Согласно фиг. 1, 2, 3 и 4 магнитная траверса электропостоянными магнитными захватами АРМАГ содержит основную несущую продольную балку 1 и перпендикулярно закрепленные поперечные балки 2, на каждой из которых установлено по два электропостоянных захвата 3 с возможностью перемещения вдоль поперечных балок и поворота на 90°, состоящих из одного или нескольких двухполюсных магнитных модулей. Электропостоянный магнитный захват 3 выполнен в виде блока, снабженного корпусом 4 в виде прямоугольного параллелепипеда с открытой нижней частью, в котором размещены двухполюсные N-S магнитные модули, с четырех сторон которых по бокам закреплены постоянные магниты 7, а внутри электрических катушек 6 установлены управляемые постоянные магниты 5, которые расположены на вершинах полюсов 8 магнитов модулей. Электрические катушки 6 обеспечивают намагничивание и перемагничивание управляемых постоянных магнитов 5 с изменением полярности N/S вдоль их вертикальной оси, а редкоземельные постоянные магниты 7 расположены по бокам с четырех сторон ферромагнитных полюсов 8 с соблюдением соответствующей полярности, ориентированной вдоль их горизонтальных осей.

На фиг. 4 показан вид снизу в изометрии одного магнитного захвата 3 магнитной траверсы АРМАГ, где наглядно представлено конструктивное решение такого захвата с тремя двухполюсными магнитными модулями, причем каждый модуль разделен между собой ферромагнитными перегородками 9, установленными между постоянными магнитами 7 (см. фиг. 3) с одноименными полюсами N-N или S-S, благодаря которым обеспечивается полярность каждого магнитного диполя в захвате N,N,N-S,S,S, и эти же перегородки отделяют вершины полюсов 8 разноименной полярности N-S магнитов 5, при этом перегородки 9 выполнены из ферромагнитного материала, предотвращающего рассеивание магнитного поля в горизонтальном направлении.

Работа магнитной траверсы с электропостоянными магнитными захватами АРМАГ осуществляется следующим образом. В исходном положении поперечные балки 2 и захваты на этих балках 3 устанавливаются в положениях, обеспечивающих равномерное распределение нагрузки поднимаемого груза между захватами. После навески на крюк крана траверса подключается к источнику электропитания (в случае отсутствия своих аккумуляторных батарей), а дальше начинается сам процесс поднятия груза. Магнитная траверса опускается на поднимаемый груз до касания торцами магнитных захватов 3 этого груза, после чего с пульта управления включаются захваты в соответствии с выбранным режимом, необходимым для подъема данного груза, определяемым формой, размером и весом этого груза. При правильно выбранном режиме используются не все захваты одновременно, а лишь те их группы, которые необходимы именно для подъема данного груза. Работа начинается на пониженной мощности (в диапазоне от 50 до 80% от полной мощности). Траверса начинает подъем груза. После получения в установленное время подтверждающего сигнала, что захват груза произошел успешно, сила магнитов увеличивается до 100%. Таким образом, когда груз поднят и сила магнитов доведена до 100%, данная функция гарантирует безопасное перемещение груза. В случае если нагрузка превышает допустимую или возникла какая-то другая ошибка, то дальнейший подъем не производится. После этого груз транспортируется в нужное место. После опускания груза в нужное место с пульта управления включается команда на выключение магнитных захватов, груз освобождается от воздействия магнитного поля и траверса готова для проведения последующих операций.
Предложенное устройство способствует повышению мощности устройства за счет увеличения силы захвата путем снижения рассеивания магнитного потока, создаваемого магнитными полями модулей захватов, кроме того, позволяет улучшить безопасность условий труда и обеспечить автоматический захват грузов из ферромагнитных материалов, что в свою очередь позволяет исключить нахождение людей в зоне перемещения грузов.