永磁磁力吊如何設(shè)計(jì)
永磁磁力吊如何設(shè)計(jì)
永磁磁力吊如何設(shè)計(jì)？
摘要:幾種永磁磁力吊的磁路設(shè)計(jì)與永磁吸力的計(jì)算方法,分析了其各自的優(yōu)缺點(diǎn)及相對(duì)于常規(guī)電磁鐵的節(jié)能、省材、廉價(jià)、安全等特點(diǎn)。
敘詞: 磁力吊起重永磁鐵 永磁吸盤
起重用電磁吸盤(即電磁鐵)用于吸運(yùn)各類鋼鐵器材可省卻人工捆扎、掛裝吊鉤等繁重工作。
其所產(chǎn)生的電磁吸力依賴于通電線圈的安匝數(shù),因而有耗電大、自重大、高溫壽命短、有不安全隱患、附屬設(shè)備多、價(jià)格高及維修量大等缺點(diǎn)。
隨著工業(yè)與科技的不斷發(fā)展,不耗電的起重永磁鐵慢慢代替了電磁鐵進(jìn)行吸運(yùn)工作。
1 磁吸力
在磁極面積一定時(shí),磁吸力與氣隙磁密或磁通的平方成正比。
要得到盡可能大的磁吸力,應(yīng)當(dāng)通過(guò)合理的磁路設(shè)計(jì)得到盡可能大的氣隙磁密與磁極面積。
起重永磁鐵的材料、體積(重量)一定時(shí),其工作磁密(視在磁密) Bd取決于在磁路中的工作點(diǎn),工作點(diǎn)則取決于永磁材料的退磁曲線與由永磁體及被吸重物形狀、尺寸、氣隙大小等因素決定的
負(fù)載線的斜率tgα。
2 幾種永磁吸盤磁路設(shè)計(jì)
利用起重永磁鐵并設(shè)計(jì)出合理的磁路可得到很大的永磁吸力,而且不消耗任何能量可保持這種吸力幾乎無(wú)限長(zhǎng)的時(shí)間,從而實(shí)現(xiàn)起重運(yùn)輸?shù)哪康摹?/span>
在實(shí)際生產(chǎn)中,還要求磁力吸盤在與被吸物接觸后才產(chǎn)生磁吸力,不工作時(shí)對(duì)外應(yīng)不具有磁吸力,否則極難操作且不安全。
2.1 二磁系相對(duì)移動(dòng)以改變磁通路徑的設(shè)計(jì)
2.1.1 平移式起重永磁鐵的磁路結(jié)構(gòu)
該設(shè)計(jì)中的上下2個(gè)磁系皆由若干稀土起重永磁鐵與磁軛組成,傳動(dòng)可帶動(dòng)上磁系相對(duì)下磁系平行移動(dòng),使得與被吸物相接觸的工作磁極面上的磁感應(yīng)強(qiáng)度倍增或抵消,達(dá)到吸、放鋼材的目的。
2.1.2 轉(zhuǎn)動(dòng)式起重永磁鐵的磁路結(jié)構(gòu)
該磁力吊的結(jié)構(gòu)工作原理同平移式,只是上磁系由傳動(dòng)帶動(dòng)繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)改變上下磁系的相對(duì)位置,而使工作磁極面上的磁感應(yīng)強(qiáng)度倍增或相抵消,完成吸卸工作。
2.1.3 依靠自重改變二磁系相對(duì)位置的永磁吸盤
平移式或轉(zhuǎn)動(dòng)式起重永磁吸盤均由電機(jī)或液壓系統(tǒng)通過(guò)傳動(dòng)帶動(dòng)上磁系產(chǎn)生位移,使磁力吸盤自重增加并消耗一定的能量。
而利用連桿、棘輪、傘齒輪依靠自重自動(dòng)循環(huán)改變二磁系相對(duì)位置的永磁磁力吊則幾乎完全不需要專門提供動(dòng)力。
它吸起重物時(shí)吸盤停放于被吸物上,吊環(huán)提升時(shí)連桿帶動(dòng)棘輪在垂直平面上旋轉(zhuǎn)一定角度,通過(guò)傘齒輪轉(zhuǎn)換成為旋轉(zhuǎn)力矩,帶動(dòng)永磁吸盤上磁系相對(duì)下磁系旋轉(zhuǎn)一定角度,形成對(duì)外開放磁路(可與被吸物形成閉合磁路);卸放重物時(shí)吊環(huán)與連桿下降后再次提升,并帶動(dòng)棘輪旋轉(zhuǎn)一定角度,通過(guò)傘齒輪又使永磁吸盤中上磁系相對(duì)下磁系旋轉(zhuǎn)相同角度,形成內(nèi)部閉合磁路,對(duì)外不顯磁力。
2.2 電脈沖充退磁永磁吸盤的設(shè)計(jì)
電磁線圈用來(lái)對(duì)起重永磁鐵充磁與退磁,產(chǎn)生磁場(chǎng)所需電流不由整流器供給,而是由儲(chǔ)能電容放電得到。
此設(shè)計(jì)線圈重量很小,在制造上可節(jié)約大量銅材,大大降低吸盤的自重。
3 結(jié)論
(1)永磁磁力吊具有節(jié)能、省材、安全、廉價(jià)及少維修等優(yōu)點(diǎn)。
(2)相對(duì)移動(dòng)磁系改變磁通路徑的永磁磁力吊完全去掉了電磁線圈及整流電源系統(tǒng),克服了常規(guī)電磁鐵的諸多缺點(diǎn),完全不需要外加動(dòng)力,但移動(dòng)磁系的機(jī)械傳動(dòng)裝置和電機(jī)尚占較大自重并消耗一定的電能。
(3)可瞬時(shí)使永磁磁路中磁通為零的永磁磁力吊在非工作狀態(tài)時(shí)磁極處保有一定大小***值,為避免吸重時(shí)重物對(duì)永磁吸盤的沖撞,應(yīng)在工作時(shí)與重物接觸前使電磁線圈通電抵消磁通,所以仍存在不安全隱患,另外仍需配套設(shè)備,造價(jià)高,自重大。
(4)電脈沖充退磁永磁吸盤節(jié)能效果好,而且安全、廉價(jià)、自重小。設(shè)計(jì)制造時(shí)應(yīng)注意起重永磁鐵材料、儲(chǔ)能電容、放電器件的選擇及放電充磁回路L、R、C等參數(shù)與放電電壓的選擇。
永磁磁力吊如何設(shè)計(jì)？現(xiàn)在您了解了嗎？
