永磁吸盘的工作原理.doc

一、永磁吸盘介绍：
永磁吸盘又名磁力吸盘或永磁起重器，是机械厂，模具厂，锻造厂，炼钢厂，造船厂等等使用钢材场所的必备搬运工具，可以大大提高块状，圆柱状，板材，不规则导磁性钢铁材料的搬运效率。永磁吸盘是以高性能的稀土材料钕铁硼（N>40）为内核，通过手扳动吸盘手柄转动，从而改变吸盘内部钕铁硼的磁力系统，达到对需要搬运的工件的吸持或释放。
二、永磁吸盘的原理：
永磁吸盘是利用磁通的连续性原理及磁场的叠加原理设计的，永磁吸盘的磁路设计成多个磁系，通过磁系的相对运动，实现工作磁极面上磁场强度的相加或相消，从而达到吸持和卸载的目的。

图1 永磁吸盘工作原理图
其工作原理如图1所示，当永磁吸盘磁极处于图（a）状态时，磁力线从磁体的N极出来，通过磁轭，经过铁磁性工件，再回到磁轭进入磁体的S极。这样，就能把工件牢牢地吸在永磁吸盘的工作极面上。当磁极处于图（b）状态时，磁力线不到永磁吸盘的工作极面，就在永磁吸盘内部组成磁路的闭合回路，几乎没有磁力线从永磁吸盘的工作极面上出来，所以对工件不会产生吸力，就能顺利实现卸载。
三、永磁吸盘的设计：
1.永磁吸盘磁系及磁轭
设计永磁吸盘时，首先应精心设计磁路，良好的磁路结构可以尽量让更多的磁通量聚集在工作表面中去，满足起重重量的要求，而且可以尽量少用钕铁硼材料。同时，设计磁路时还应仔细考虑操作者较易实现工作卸载。解决永磁吸盘吸力很大，扳动手柄困难等技术难点。
永磁吸盘的磁路设计有2个磁系，磁系分为活动的和固定的两部分。改变活动磁系状态，使工作极面分别处于磁场叠加或产生反向磁场，磁场被抵消的状态。同时，在永磁回路中，为减少磁阻，增大工作极面关键部位的磁通密度，采用了一些软磁材料作为磁轭。
2.永磁吸盘的工作点选择
由于起吊的工件各式各样，因此，永磁吸盘工作极面与工件表面的气隙距离是变化的，其磁路是动态磁路。如图2所示：

图2 钕铁硼永磁体的回复曲线及工作点示意图
永磁体的工作状态变化是在回复曲线（AD）上变化。当永磁吸盘处于开路状态时，永磁体的工作点以退磁曲线上A点表示；当永磁吸盘的工作极面与工件完全无缝隙接合时，其工作点为D点，此时，永磁体的磁通全部通过工件。在永磁吸盘靠近工件表面过程中，永磁体的工作状态从A点沿箭头到D点；反过来，永磁吸盘远离工件，永磁体的工作状态从D点沿箭头到A点。由于这2条曲线很接近，可近似地以直线AD来代替。OA为永磁体的工作负载线。有用回复能（Erec）是永磁体工作点中的有用磁通密度B和退磁场强度H的乘积（Erec=B×H）。
即图2中剖面线区域EFGC的面积。E点位永磁体的工作点，设计时应使E点接近回复曲线AD的中点，以使A为起始点的有用回复能最大。
四、永磁吸盘的特点：
1）永磁吸盘 采用高性能永磁材料钕铁硼（Nd-Fe-B）为产品内核，使产品体积更小，起重吊装力更强，且磁力恒久不衰。
2）永磁吸盘 具备最高大额定起重力3.5倍的安全系数。
3）永磁吸盘 底面“V”型槽设计，可起吊相对应的圆钢、钢板。
4）永磁吸盘 不用电即可使用，省去供电麻烦。
5）永磁吸盘 优化的磁路设计，使剩磁几乎为零。
6）永磁吸盘 专业设计的外观造型使产品更加美观。
五、永磁吸盘使用方法：
1.将工件摆放到吸盘工作台面上,然后将扳手插入轴孔内沿顺时针方向转动180到”ON”,即可吸住工件进行加工。
2.工件加工完毕,再将扳手插入轴孔内沿逆时针转动180到”OFF”,即可取下工件。
六、永磁吸盘维护和保养：
1.吸盘使用前应擦干净表面以免划伤影响精度。
2.使用环境温度在-40℃—50℃,严禁敲击,以防磁力降低。
3用完后工作面涂防锈油,以防锈蚀。