永磁起重技术永磁起重技术,是永磁材料应用的新领域之一,也是起重技术发展中的一个新方向。永磁起重装置的基本特征是:在起重作业过程中,不需要通电流,靠强大的永磁体的磁力把钢铁等铁磁性物件吸吊起来。因此,相对于传统的电磁式起重而言,永磁起重的最大优点,是节省能源。因为不存在因停电而发生事故的问题,所以永磁起重装置的另一个优点是安全可靠。又由于不需要防断电装置,因此有利于降低成本。一般而言,永磁起重装置的体积和重量,要比同级的电磁式的装置小而轻。永磁起重技术,要解决的基本问题有二:第一是如何选用永磁材料及其最佳方案的设计问题;第二是怎样解决卸重问题。可以说,卸重问题更为重要,否则,起重量再大也没有意义。我国从80年代末就开始了永磁起重技术的研究,取得了可喜的成果,一、永磁起重装置的类型与实例对永磁起重装置的基本要求是:在起重时,吸头处具有强大的磁场,此时,磁力线通过了被吸的钢铁件,即被吸物是主磁路中重要组成部分;在卸重时,吸头处没有磁场(含磁场被抵消的情形),此时,被吸钢铁件中无磁力线通过。为达到这个基本要求,人们进行了各种的设计,研制出一系列装置。我们可以从卸重方法的角度去分类叙述;同时,我们还应当注意到为适应特殊作业场合而设计的异型永磁起重装置。1电脉冲充退磁式永磁起重所谓电脉冲充退磁式永磁起重,其基本原理就是,起重时,永磁体被饱和充磁,使吸头处呈现强磁场;卸重时,永磁体被退磁,使吸头处的磁场为零。这种设计思想,出现比较早[1]。图1为原理示意图。把一定匝数的线圈绕在永磁体上,当线圈通以一定的直流电脉冲电流时,永磁体被饱和充磁,此时为起重状态;当通以一定的反向直流电脉冲电流时,永磁体被退磁,为卸重状态。为了便于充退磁和获得较强的剩磁状态,应采用低矫顽力和高剩磁的永磁材料,如柱状晶的AlNiCo5永磁合金或与其具有相似磁性能的Fe-Cr-Co系永磁合金。但是,由于AlNiCo5和Fe-Cr-Co系永磁材料的最大磁能积比较小,所以其起重效果就不太理想。 图1　电脉冲充退磁式永磁起重原理2。 转动位移式永磁起重所谓转动位移式永磁起重,就是在磁路结构中,具有两个磁系统,一个为转动的,另一个为固定的。通过转动磁系统使磁路分别处于起重或卸重状态。这里又有两种情况第一,通过一个系统的转动,当磁路接通,并且被起重钢铁件成为磁路的一部分时,即为起重状态;当含被起重钢铁件的磁路断开时,即为卸重状态。第二,通过一个系统的转动,一种状态使磁路接通并出现磁场叠加的状态,此即为起重状态;另一种状态使磁路产生反向磁场,原磁场被抵消,此为卸重状态。在各个具体实例中,又各有不同之处。图2是其中一个实例[2],是通过转动镶嵌永磁体的圆饼形载体来实现起重和卸重的。当镶嵌永磁体载体转到图2a位置时,形成了有磁力线通过被起重钢铁件的主磁路,此时为起重状态;当载体转到图2b位置时,形成了磁力线不经过起重物的分磁路,此时为卸重状态。当然,载体必须通过外力来实现转动。一般而言,当起重量不太大时,可依杠杆原理用手柄来操作;当起重量大时,就要用电动机来带动了。 该装置的优点是:克服了磁场叠加原理装置所要求的机加工精度高、磁体性能一致性好以及吸力对吸物表面与其磁轭工作极面间间隙特别敏感的缺点,从而使永磁体的利用系数显著提高。在此要提一下以下二项专利设计,一种设计是利用磁分路原理,通过转动磁短路磁轭,可以使工作磁通短路,卸掉吸物。当转到使工作磁通接通的位置时,工作磁轭上不吸有铁屑,致使吸物被牢固吸住,作业安全可靠,造价大大降低。另一种设计利用磁场叠加原理,在磁路设计上分为上下两个磁系,通过驱动装置,使上磁系相对下磁系转动,以实现磁场加倍(吸物)、相消(卸物),工作磁轭上可完全不吸有铁屑,致使吸物被吸牢固,作业十分安全可靠。另外，还有人研制的转动式永磁起重装置,包括有壳体、传动装置及可转动磁路可转动部分装有永磁体,固定部分也装有永磁体及磁极头。通过转动磁路部分实现磁性的变换,使磁场叠加或抵消以解决对工件的吸重或卸重问题。