一种大直径圆棒材多支起重电磁铁系统

供稿|纪常付

一种大直径圆棒材多支起重电磁铁系统

供稿|纪常付

内容导读

通过分析常规起重电磁铁在吊运多支大直径圆棒材时吸力不足、安全性能不高的原因，采用电磁场有限元分析软件模拟了吊运棒材时电磁铁的磁通分布特点，改善了电磁铁磁路结构，设计出一种可以吊运多支大直径圆棒材的起重电磁铁设施。

无论是成品还是半成品大直径圆棒材在搬运过程中由于起重电磁铁吸力不足、安全性能不高，严重制约着生产效率的提高。本文通过分析电磁铁在吊运棒材时的磁路内部特点，设计出一种可以吊运多根大直径圆棒材的起重电磁铁设施。

由于起重电磁铁在吊运多支圆棒材时不能沿着棒材轴向方向吊运 (平行于轴向方向时只能吊运单支)，而垂直于轴向方向或与轴向方向呈一定的角度时，电磁铁与棒材的接触面为一条直线，虽然直线处磁感应强度很高，但由于接触面很小所以导致电磁铁吸力不足，安全性能不高。图1所示为常规电磁铁在吊运棒材时棒材表面的磁感应强度分布云图。

由图1可知：电磁铁在吊运棒材时，棒材接触直线处及其附近小范围内磁感应强度很高，因此欲加大电磁铁的吸力必须加大此范围的面积，即加大电磁铁与棒材的吸合面。

方案1：加大导磁板的厚度。虽然这样能够达到增加吸力的目的，然而随着导磁板厚度的增加电磁铁的自重必然加大，成本必然大幅增高，不符合实际需要。

方案2：加入适当的极靴。既能达到增大吸力的目的又不会增加电磁铁的自重，成本将略有增加。

图1 棒材表面磁感应强度分布云图

攀成钢使用现场

江苏华菱锡钢现场

吊运直径为大于500 mm的大圆棒材时，加入不同尺寸的极靴，电磁铁的吸力随着极靴的增大而增大，当极靴尺寸达到一定值后若继续增大，电磁铁的吸力不再增大反而减小，由此在设计大直径圆棒材起重电磁铁时，通过有限元分析软件可以模拟出最优的极靴尺寸，通过磁路优化计算即可设计出经济实用的电磁铁系统。

[1] 田民波.磁性材料.北京:清华大学出版社，2001

[2] 俞宏生．工程电磁场分析与计算．人民交通出版社，1997

[3] 刘国强,赵凌志,蒋继娅. Ansoft工程电磁场有限元分析软件.北京:电子工业出版社，2005

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

JI Chang-fu

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纪常付(1969—)，男，本科，助理工程师，毕业于辽宁工程技术大学，现于沈阳隆基电磁科技股份有限公司从事磁力产品设计工作，E-mail：lnfscf@163.com。

沈阳隆基电磁科技股份有限公司，沈阳 113122