Нажмите "Enter", чтобы перейти к контенту

Грузоподъёмные электромагниты

Грузоподъёмные электромагниты. Для строповки и транспортировки изделий из ферромагнитного материала, таких как: листовой прокат, слитки, скрап, поковки, отливки-изделия и различные заготовки, в пределах металлургических, машиностроительных и заготовительных цехов, в настоящее время, повсеместно применяются устройства, которые называются грузоподъёмные электромагниты.

Грузоподъёмные электромагниты (ГЭМ) устанавливаются в круглых захватах (рис.1), в прямоугольных захватах (рис.2) или в специальных траверзах (рис.3), которые подвешиваются на крюках цеховых кранов и служат для надёжного закрепления груза на захвате, перемещения его по цеху, кантовки и укладки в местах, предназначенных для его обработки.

Принцип действия ГЭМ основан на создании постоянного магнитного поля катушками, размещёнными в захватах, при прохождении по ним постоянного тока. Проникая своими силовыми линиями в ферромагнитное тело груза, прислонённого к захвату, магнитное поле создаёт усилие его прижима к рабочей поверхности захвата, удерживающее груз при его подъёме и перемещении.

Характеристики ГЭМ.

Основными параметрами, характеризующими ГЭМ являются: отрывное усилие и грузоподъёмность.

Отрывное усилие, величина силы, которую надо применить к грузу, чтобы оторвать его от электромагнита.

Грузоподъёмность—величина массы груза, которую можно захватывать, удерживать и перемещать с помощью электромагнита, надёжно и безопасно.

Кроме того, грузоподъёмные электромагниты характеризуются по таким параметрам как: ток магнита, мощность магнита, категория грузоподъёмности и продолжительность включения в процентах от всего времени работы.

Грузоподъёмные электромагниты

По категории грузоподъёмности ГЭМ подразделяются на:

лёгкие—предназначены для комплектования кранов малой грузоподъёмности в т.ч. стреловых, консольных;

средние—предназначены для кранов средней грузоподъёмности в цехах и в открытых местах;

тяжёлые и сверхтяжёлые—предназначены для кранов с высокой грузоподъёмностью, с применением в ГЭМ специальных конструкторских решений, усиливающих магнитные потоки, для чего применяется трёхполюсное исполнение магнитопровода ГЭМ. В этих ГЭМ также увеличивают механическую прочность захвата за счёт применения дополнительной опоры броневой поверхности.

Свойства ГЭМ.

В современных ГЭМ, магнитное поле более равномерно распределено по контактной поверхности, что позволяет увеличить массу поднимаемого стального рассыпного груза, при той же величине рабочей поверхности, по сравнению с ранее выпускаемыми конструкциями.

Применение сочетания медного и алюминиевого провода для катушек ГЭМ, позволило значительно уменьшить локальные перегревы, обеспечив перераспределение выделяемого тепла по всему объёму катушки и, в современных ГЭМ, нагрев электромагнита, незначительно влияет на уменьшение грузоподъёмности.

Качество применяемых для катушек электрических изоляционных материалов, а также способ их заливки в корпус ГЭМ, обеспечивают высокий уровень защиты их от электрического пробоя, повышенную теплопроводность и непроницаемость для влаги.

Электромагниты ГЭМ помещаются в литые или сварные корпуса захватов, надёжно защищающие их от механических повреждений и обеспечивающие сохранение всех эксплуатационных параметров.

Устройство ГЭМ.

Большую часть, применяемых в промышленности ГЭМ, составляют цилиндрические (рис.1) и прямоугольные (рис.2), которые оснащены катушками, выполненными из проводов, изготовленных из разных материалов, как показано на рис.4.

Это обуславливается тем, что при прохождении тока по катушке, тепло выделяемое в ней, распределяется неравномерно: температура витков у полюсов, которые отводят тепло, ниже, чем у витков в средине катушки, что влечёт за собой их перегрев и нарушение изоляции проводов.

Для решения этой проблемы катушка ГЭМ выполняется из трёх частей: витки, расположенные вдоль внутреннего и наружного полюсов выполнены из медного провода, а витки, расположенные между ними—из алюминиевого, большого сечения.

Устройство ГЭМ (рис.4) включает магнитопровод 7 с основанием 1, внутренним магнитным полюсом 2 и наружным магнитным полюсом 3. Катушка состоит из трёх частей 4, 5, 6, которые обнимают магнитопровод 7. Части 4 и 6 выполнены из медного провода, а часть 5– из алюминиевого большого сечения. Внутренняя часть катушки 4, примыкает к внутреннему полюсу, что создаёт хороший отвод тепла.

Внешняя часть катушки 6, примыкает к наружному полюсу, который охлаждается наружной атмосферой. Средняя часть катушки 5 выполненная из алюминиевого провода большого сечения, что создаёт меньшее выделение тепла на единицу поверхности охлаждения и, соответственно, обеспечивает снижение температуры во внутренней части ГЭМ.

Работа захватов оснащённых ГЭМ.

Обесточенный захват или траверза (рис.3), закреплённые на крюке крана, опускаются на свободно лежащий груз. Оператор-крановщик, включает постоянный электрический ток, подаёт его в катушки ГЭМ, создавая тем самым, магнитное поле, которое, проникая в тело груза, создаёт усилие удерживающее груз, прижимающее его к рабочей поверхности захвата, после чего груз можно транспортировать к месту обработки.

После доставки и опускания груза на месте обработки, оператор-крановщик отключает ток в катушках, магнитное поле исчезает и груз освобождается. При подъёме и транспортировке груза таким захватом, необходимо принимать меры безопасности, учитывающие возможность аварийного отключение тока в катушках и нештатное отделение груза от траверзы.

Импульсные электропостоянные ГЭМ.

Грузоподъёмные электромагниты

Успехи современной науки и техники в создании постоянных магнитов с высокой магнитной энергией, позволили использовать их в автономных устройствах, для создания мощного постоянного магнитного поля.

Постоянные магниты, изготовленные с применением редкоземельных металлов (сплав неодим-железо-бор), обладают высокими магнитными свойствами—высокой остаточной магнитной индукцией и сохранением намагниченности в течении длительного времени. Эти свойства позволяют использовать их, в том числе, и в грузоподъёмных устройствах.

Электропостоянные ГЭМ, встроены в отдельные захваты и в траверзы, которые конструктивно ничем не отличаются от выше описанных, в которых применяются электромагнитные ГЭМ. Траверзы с электропостоянными ГЭМ (рис.6) обеспечивают высокую грузоподъёмность, надёжность и экономичность за счет применения в них постоянных магнитов высокой мощности, которые управляются импульсным намагничиванием и размагничиванием (рис.5).

Кроме того, такие траверзы используют электропитание только при включении и выключении захватов, что обеспечивает экономию электроэнергии на 95% , по сравнению с обычными ГЭМ.

Работа электропостоянных ГЭМ.

Схема работы электропостоянных ГЭМ показана на рис.5.

В исходном положении, «захват включён», траверза с электропостоянными ГЭМ (рис.6) опускается на груз, происходит его захват и прижим, при совместном согласном действии магнитных полей включенных катушек и постоянных магнитов.

После захвата груза питание катушек отключается, и он, надёжно удерживается магнитным полем постоянных магнитов. Происходит подъём груза и его транспортировка к месту обработки, где груз опускается на приёмный стол, после чего меняется полярность подаваемого тока в катушках и рассогласованное действие магнитных полей, «захват выключен», обеспечивает освобождение груза от захвата.

Отсутствие электропитания катушек во время перемещения груза, является преимуществом таких систем, т.к. внезапное обесточивание не влечёт за собой сброс груза в аварийном режиме, и он продолжает удерживаться с помощью постоянных магнитов в течении длительного времени, что обеспечивает высокий уровень безопасности транспортных операций.

Такие траверзы применяются особенно для захвата и удержания длинномерных грузов, крупно-габаритных поковок и отливок из ферромагнитных материалов и сплавов.

Основными отечественными изготовителями такого оборудования являются:

Грузоподъёмного оборудования с ГЭМ—Завод электромагнитов ДИМАЛ. г.Киров;

Грузоподъёмного оборудования с электро постоянными ГЭМ—НПО ЭРГА. г. Калуга.

Поделиться ссылкой:

Комментарии отключены.

Mission News Theme от Compete Themes.