一種大直徑圓棒材多支起重電磁鐵系統

供稿|紀常付

一種大直徑圓棒材多支起重電磁鐵系統

供稿|紀常付

內容導讀

通過分析常規起重電磁鐵在吊運多支大直徑圓棒材時吸力不足、安全性能不高的原因，采用電磁場有限元分析軟件模擬了吊運棒材時電磁鐵的磁通分布特點，改善了電磁鐵磁路結構，設計出一種可以吊運多支大直徑圓棒材的起重電磁鐵設施。

無論是成品還是半成品大直徑圓棒材在搬運過程中由于起重電磁鐵吸力不足、安全性能不高，嚴重制約著生產效率的提高。本文通過分析電磁鐵在吊運棒材時的磁路內部特點，設計出一種可以吊運多根大直徑圓棒材的起重電磁鐵設施。

由于起重電磁鐵在吊運多支圓棒材時不能沿著棒材軸向方向吊運 (平行于軸向方向時只能吊運單支)，而垂直于軸向方向或與軸向方向呈一定的角度時，電磁鐵與棒材的接觸面為一條直線，雖然直線處磁感應強度很高，但由于接觸面很小所以導致電磁鐵吸力不足，安全性能不高。圖1所示為常規電磁鐵在吊運棒材時棒材表面的磁感應強度分布云圖。

由圖1可知：電磁鐵在吊運棒材時，棒材接觸直線處及其附近小范圍內磁感應強度很高，因此欲加大電磁鐵的吸力必須加大此范圍的面積，即加大電磁鐵與棒材的吸合面。

方案1：加大導磁板的厚度。雖然這樣能夠達到增加吸力的目的，然而隨著導磁板厚度的增加電磁鐵的自重必然加大，成本必然大幅增高，不符合實際需要。

方案2：加入適當的極靴。既能達到增大吸力的目的又不會增加電磁鐵的自重，成本將略有增加。

圖1 棒材表面磁感應強度分布云圖

攀成鋼使用現場

江蘇華菱錫鋼現場

吊運直徑為大于500 mm的大圓棒材時，加入不同尺寸的極靴，電磁鐵的吸力隨著極靴的增大而增大，當極靴尺寸達到一定值后若繼續增大，電磁鐵的吸力不再增大反而減小，由此在設計大直徑圓棒材起重電磁鐵時，通過有限元分析軟件可以模擬出最優的極靴尺寸，通過磁路優化計算即可設計出經濟實用的電磁鐵系統。

[1] 田民波.磁性材料.北京:清華大學出版社，2001

[2] 俞宏生．工程電磁場分析與計算．人民交通出版社，1997

[3] 劉國強,趙凌志,蔣繼婭. Ansoft工程電磁場有限元分析軟件.北京:電子工業出版社，2005

A Specialized More Lifts Electro-magnet System of Large Diameter Round Bar Lifting

JI Chang-fu

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紀常付(1969—)，男，本科，助理工程師，畢業于遼寧工程技術大學，現于沈陽隆基電磁科技股份有限公司從事磁力產品設計工作，E-mail：lnfscf@163.com。

沈陽隆基電磁科技股份有限公司，沈陽 113122