***型重力开关式永磁吸盘，您了解吗？
摘要: ***型重力开关式永磁吸盘是利用磁钢的吸力特性与起重机吊钩配合装卸重物。
它克服了电磁吸盘存在的断电保护、磁滞及拖缆作业等缺点,具有无电作业、无漏磁及抗外电磁干扰等特点。
文中介绍该永磁吸盘的结构原理、性能特点及应用领域。
叙词:磁力吊具 永磁吸盘 结构 性能 应用
Abstract: *** type permanent magnetic disk with gravitational switch is used together with crane’s hook by
utilising the magnetic force of the permanent magnet.It eliminates the shortcomings of electro-magnetic disk,such
as protection against power loss,magnetic hysteresis,operation with tailing cable,it features operation without
electric power, without magnetic loss and the ability to encounter environmental electric-magnetic interfer-
ence.Present paper introduces the constructional principle of permanent magnet,performance analysis and its appli-
cation.
重力开关式永磁吸盘主要是利用磁钢本身的吸力特性和起吊机械来装卸重物。
它克服了电磁盘存在的断电保护、磁滞及拖缆作业等缺点。
该产品(***-10型、***-50型)在某厂的毛坯准备、焊接与机械加工等工段进行了试用,并经有关部门检测表明:产品性能稳定、安全储备系数达1.6(对钢块)、磁力吸盘关闭后无铁屑吸附,达到了产品标准要求。
1.磁力吊具结构与工作原理
重力开关式永磁吸盘是以开关方式控制吸盘磁系,从而形成开放或闭合磁路,实现吸起或脱放重物的功能,其开关由起重吊钩的起升动作完成。
重力开关式永磁吸盘是由吸盘、伞齿轮箱、棘轮、五连杆和吊环组成。
当吊环被提升时,五连杆经棘轮和伞齿轮使吸盘磁系内部相对旋转一角度,并形成开放磁路,使吸盘开启,吸起重物;在吊环下落后再次提升时,吸盘的磁系又旋转一角度,形成闭合磁路,使吸盘关闭,脱放重物。
重力开关式永磁吸盘主要适用于中板、厚板、连铸板坯及机加工件等的搬运,改进型亦用于废钢处理、梁轨型钢及方坯等材料的装卸。
永磁吸盘适用于冷态钢件,耐热型使用温度在200℃以下。
在结构车间,钢板经过喷丸、矫正或涂底漆处理后,使用磁力吸盘进行搬运不仅可以保持钢板的平直度和表面质量,也可使自动切割质量达到技术条件的要求。
在铁路装卸及钢材存放等暂设场地,使用这种永磁吸盘经济便利,如用于大口径铸铁管的装卸,可降低起升高度,安全快捷。
2.性能分析
(1)磁性材料的选用
该永磁吸盘的关闭是建立在剩磁点的磁通平衡上,而开启的工作点磁能积大,因此退磁曲线(4πM)的矩形度和大磁能积是磁材选用的重要指标。
具有良好矩形度的退磁曲线直线段的斜率与恢复磁导率很接近,可见在动态过程中点应稳定不变,而且永磁吸盘不存在电磁铁在脱放重物时的磁滞现象。
在工作气隙很小时(如吸钢块),永磁吸盘大吸力与磁材的工作点磁能积成正式。
由此可见,磁材的矩形度和大磁能积直接关系到磁力吸盘磁系的动态性能及其稳定。
(2)额定吸力
这种永磁吸盘的额定吸力的标定应具有较大的安全储备系数,一旦磁材及其用量选定后吸盘大吸力随之确定。
大吸力Fm是指工作气隙为0.5mm的吸力。
依照上述方法可实测标定两个参数:大吸力和额定吸力。
因为在重物拉脱时,由于巨大的反冲力极易造成脱钩事故,故没有采用大拉脱力与额定吸力的标定方法。
(3)使用温度与矫顽力
现有的磁材生产技术水平而言,耐热型永磁吸盘的使用温度一般为200℃ ,高达300℃ 。
可见矫顽力jHc对使用温度是敏感的。因此,若永磁吸盘有耐热要求时,磁材应具有足够大的矫顽力,使工作点保持在曲线的拐点之上,以保证在使用温度变化时其工作点的性质不变。
(4)屏蔽作用
磁力吸盘外壳对其内部磁系起到屏蔽外电磁干扰的作用。
当受到外界交变电磁场干扰时(如电焊),永磁吸盘磁系会产生类似铁损的性能损失,这时吸盘外壳将内部磁系与外部电磁场隔离,使其具备了抗外界电磁干扰的能力。
(5)磁能利用率
磁力吸盘磁系的有效磁能与漏磁磁能之比称为磁能利用率,它主要与工作磁导和漏磁导的比值有关。
工作磁导是由极头面积、工作气隙、重物的薄厚及磁导率等决定的。
由于采用了特殊的磁系设计形式,漏磁磁导降低到小程度,即在标定状态下,漏磁系数σ=2;并且永磁起重吸盘外壳作为磁系的一部分,其对外界无漏磁,大大提高了磁能利用率。
3.应用的经济性
在冷态使用条件下,电磁吸盘与永磁吸盘的经济性对比如下:
电磁吸盘的安全使用必须配备相应的电气设备,如直流电源、断电延时屏及收缆卷筒等。
这些辅助设备的投资相当于电磁吸盘本身的投资,而且其使用费用包括电费、电气设备和电磁线圈等维修费,仅一次大修费用相当电磁吸盘的1/3。
重力开关式永磁吸盘无需任何辅助设备,使用时无需任何电源,而且永磁起重吸盘磁系具有较高的磁能利用率,对于平板型永磁吸盘,其单位磁材的吸重比可大大提高。
永磁吸盘的价格仅为电磁吸盘本身的1.3～ 1.6倍。
重力开关式永磁吸盘不仅克服了电磁吸盘的缺点,实现了无电作业,而且结构简单、操作灵活、起重能力大、使用安全,永磁起重吸盘磁系具有无漏磁、抗外界电磁干扰等特点,工作性能稳定,
是冶金、造船、机械加工等行业的经济实用的磁性起重搬运工具。
