首先，就行业发展而言，起重永磁铁是起重电磁铁的升级换代产品，在技术上主要解决了起重电磁铁耗电量大、作业安全性差、高温寿命短、附属设备多且价格昂贵，维修工作量大等应用方面暴露出的技术性问题。

 

为了克服上述起重电磁铁的缺点，磁力吊具厂家河北东圣吊索具采用稀土永磁体或稀土永磁体和铁氧体永磁体，经过几年的理论分析和大量实验，对于各种用途的稀土起重永磁铁的磁路进行了优化设计，并做出了大吨位样机，现正在小批量投产。那么，这种起重永磁铁是如何设计的呢？

 

稀土起重永磁铁的设计

 

起重永磁铁设计的核心是磁路设计。利用磁场叠加原理将磁路设计成两个磁系:一个磁系可相对另一个磁系运动，实现工作磁极面上的磁场强度相加和相消，从而达到吸卸重物的目的：这是总的设计思想。

 

总的设计思想的实现，是由传动机构带动一个磁系相对另一个磁系运动，使得两个磁系在工作磁极面上的磁场强度，在不吸物时合成磁场强度为零，吸物状态时磁场强度加倍。一般来说，起重永磁铁应由传动机构、磁路和承受吸力的壳体所组成。由于磁路结构的不同，壳体为磁路组成部分时选用导磁材料；壳体不为磁路组成部分时选用无磁材料。

 

为实现总的设计思想，我们采取了多种设计方案:

 

其一，由电机减速器或液压系统构成传动机构，使上磁系相对下磁系平动时，上下磁系均由结构形式相同的若干个单元复合永磁体组成。所谓复合永磁体是由稀土永磁体和由导磁材料做成的磁扼所组成。

 

其二，用上述的传动机构，研制出了使上磁系绕固定轴相对下磁系

转动的转动式起重永磁铁，并取得了两项国家专利。

 

其三，采用摆杆、棘轮所构成的传动机钩，研制出使上磁系绕固定轴相对下磁系转动的转动式起重永磁铁，申报了三项专利。在这种旋转式起重永磁铁中，设计了上下两个磁系，均由结构相同的单元复合永磁体组成，工作磁扼面为弧形。此种起重永磁铁可起吊Φ273无缝管。此外，河北东圣吊索具还设计了以圆形和方形的工作磁极为平面的起重量为20 t的起重永磁铁，现正小批量投产。

 

稀土永磁材料的选择与磁路设计

 

由此可知，稀土起重永磁铁设计的关键之一是稀土永磁材料的选择。因为它与起重永磁铁的性能和造价紧密相关，也是磁路设计的出发点。选择起重永磁铁所用稀土永磁材料有三条基本要求：

 

其一是永磁材料具有较高的磁性能，特别要求剩余磁感应和矫顽力要

高，且要求具备较低的温度系数;其二是永磁材料的价格要比较便宜;其三是材料磁性能一致性好，尺寸精度高。稀土起重永磁铁吸重高温钢铁，应使用钐钴或2：17型稀土永磁材料。它们能较好地满足上述三项要求。

 

一般来说，给定了起重永磁铁的吸重能力和外形尺寸的要求，就可确定工作磁极面的面积。磁轭截面积应满足磁扼中的磁感应强度，最好对应于最大磁导率的磁感应强度，这样磁轭的磁阻便可不计。磁轭高度应稍高于永磁体的高度。上下磁系所用的永磁体、以及平移或转动式磁路选定后，便可知永磁体的吸重比(吸重能力/永磁体重量)，再由要求的吸重能力可求得永磁体的体积，又由不吸物的孤立状态工作点处于最大磁能积点的要求，可初步确定上、下磁系的永磁体的尺寸。用磁导法分别求出上、下磁系的总磁导。

 

结论：

 

按上述设计思想，在有关单位合作和支持下，我厂于于1991年已试制成3台50t稀土起重永磁铁。它是由10个单元磁路并排构成，一个工作磁极的面积为0.5m*0.07m=0.035m²，试运行工作状态良好。经实测均达到了原设计的技术指标:吸、卸物时间各为7s，并能方便地吸持和卸载重物，每一平方厘米磁极吸力大于16 kg，工作磁极面上残余磁场强度平均近于0 A/m，样机正在鞍钢和宝钢试用。转动式稀土起重永磁铁工业样机于1993年9月试制成功。

 

通过设计实验的验证及样机试制的成功，说明该磁路设计以及稀土起重永磁铁的设计方案是切实可行的。

 

稀土起重永磁铁的问世，完全克服了上文所述起重电磁铁的缺点，可实现自动吸、卸吸物，且吸重时不用电。这徉，杜绝了突然断电时吸物脱落所造成的设备损坏或人身伤亡事故，故作业安全可靠;可连续作业;甩掉多件附属设备，使总体造价大大降低;大大地提高了起重永磁铁的使用寿命，可数年不用维修。因此，我们有理由相信：该稀土起重永磁铁的使用，将产生巨大的经济和社会效益。

 

起重失去方寸，人类将会怎样？要安全，选东圣！

 

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