МАГНИТНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ СОЗДАНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ В РАБОЧЕМ ЗАЗОРЕ

Изобретение предназначено для компенсации магнитного поля в заданном рабочем зазоре и может быть использовано, например, для размагничивания трубопроводов, при подготовке их к сварке.
Известно устройство для компенсации магнитного поля трубопровода (1), содержащее размагничивающий модуль в виде разъемной катушки, выполненной из многожильного кабеля, и соединенный с ним блок управления.
К недостаткам известного устройства относятся большие габариты, а также необходимость приложения больших физических усилий при установке устройства на трубопроводе.
Известно устройство для компенсации магнитных полей (2), содержащее три постоянных призматических магнита из магнитотвердого деформируемого материала, соединенных в конструкцию П-образной формы.
К недостаткам указанного устройства относится невозможность регулирования значения магнитной индукции в зазоре без перемещения устройства, что делается вручную. Кроме того, указанное устройство обеспечивает относительно небольшую магнитную индукцию в рабочем зазоре.
В качестве прототипа выбрана магнитная система для создания магнитного поля в рабочем зазоре (3), содержащая два стержневых постоянных магнита и перемычку из магнитномягкого материала, которая выполнена в виде трехгранной призмы и установлена так, что ее боковые грани перпендикулярны к осям намагничивания постоянных магнитов, причем постоянные магниты образуют вместе с ней фигуру V-образной формы.
Недостатки указанной магнитной системы аналогичны недостаткам известного устройства для компенсации магнитных полей (2).
При разработке предлагаемой полезной модели ставились следующие задачи:
- создание устройства, обеспечивающего большую, легко регулируемую, магнитную индукцию;
расширение арсенала средств, предназначенных для размагничивания трубопроводов при подготовке их к сварке.
Технический результат - увеличение индукции магнитного поля в рабочем зазоре, а также возможность регулирования индукции без перемещения электромагнитов и без иных ручных операций, что способствует снижению трудозатрат.
Поставленные задачи решаются тем, что магнитная система для создания магнитного поля в рабочем зазоре содержит два магнита и перемычку.
В отличие от прототипа, магниты выполнены в виде электромагнитов, перемычка выполнена в виде гибкого магнитопровода, соединяющего сердечники электромагнитов. Первый электромагнит имеет разъем для подключения к блоку питания, а второй подсоединен к первому последовательно.
При этом гибкий магнитопровод может быть выполнен в виде пучка стальных тросов.
Магнитопровод может находиться внутри мягкого матерчатого рукава.
Рукав может быть наполнен стальными шариками или опилками.
Катушки электромагнитов могут быть выполнены с зазорами, предназначенными для охлаждения сердечников и обмоток.
Перечень фигур:
фиг.1 - магнитная система для создания магнитного поля в рабочем зазоре (принципиальная схема);
фиг.2 - магнитная система для создания магнитного поля в рабочем зазоре (общий вид с разрезом).
Магнитная система (фиг.1, 2) состоит из гибкого магнитопровода 1, первого электромагнита 2 и второго электромагнита 3. Первый и второй электромагниты 2, 3 содержат сердечник 4 и катушку 5, состоящую из секций, ограниченных ребрами охлаждения 6. Между секциями имеются зазоры 7, предназначенные для охлаждения сердечника 4. Для закрепления секций катушки на сердечнике и для создания зазоров 7 между секциями в магнитной системе применяются разделительные изоляционные втулки 8. Каждую секцию катушки отделяет от сердечника слой изолятора 9. Верхняя секция каждой катушки упирается своим верхним ребром охлаждения в стопорное кольцо 10, установленное на сердечнике 4. Гибкий магнитопровод 1 заключен в мягкий матерчатый рукав 11. Сверху катушек, на каждом электромагните, находится перфорированный диск 12, через который проходит гибкий магнитопровод 1. Перфорированный диск 12 соединен с сердечником каждого электромагнита шпилькой 13. Гибкий магнитопровод выполнен в виде пучка стальных тросов 14.
Магнитная система для создания магнитного поля в рабочем зазоре работает следующим образом. Первый электромагнит подключают к любому серийному блоку
питания, например «ЛАБС-7К», производимому ООО «ЛАБС», г.Санкт-Петербург, через питающий кабель с разъемом. В сварном зазоре при помощи магнитометра замеряют значение магнитной индукции и направление магнитного поля. Электромагниты 2, 3 с гибким магнитопроводом 1 устанавливаются с обеих сторон зазора на расстоянии 20-30 см от него. При необходимости устанавливают несколько устройств. На панели управления силового блока регулятором изменяют величину тока на выходе силового блока, регулируя таким образом величину наведенной магнитной индукции в зазоре. Направление магнитного поля устанавливают переключателем полярности. Направление индукции магнитного поля магнитной системы должно быть противоположно индукции остаточной намагниченности трубопровода.
Таким образом, изменяя величину и направление создаваемого магнитной системой магнитного поля можно добиться компенсации остаточного магнитного поля трубопровода. Регулируя величину и направление наведенного магнитного поля с помощью регулятора мощности и переключателя полярности, устанавливают такие значения, чтобы суммарная величина наведенного и остаточного магнитных полей трубопровода не превышала величину, оказывающую отрицательное влияние на качество сварки (1-3 мТл).
Заявленное устройство обеспечивает магнитную индукцию в рабочем зазоре до 300 мТл. Индукция и направление магнитного поля регулируются на панели управления силового блока. Ручные операции сводятся к минимуму, так как перемещать электромагниты не требуется. Таким образом снижаются трудозатраты на выполнение сварочного шва.
Предлагаемое устройство можно применять при сварке элементов расположенных под любым углом, например, в судостроении при сварке корпуса корабля.
Источники информации:
1. RU №49353, Н01F 13/00, опубл. 10.11.2005 г.
2. RU №44416, Н01F 13/00, опубл. 10.03.2005 г.
3. А.С. СССР №693447, Н01F 7/02, бюл. №39, 1979 г.