Крановые электромагниты GB/T 18438-2001
ГОСТ Р 18438-2001 «Грузоподъёмные машины. Грузоподъёмный электромагнит» — это стандарт на продукцию для электромагнитов кранов. Стандарт устанавливает классификацию, технические требования, методы испытаний и правила контроля для грузоподъёмных электромагнитов постоянного тока, применяемых для перемещения стальных материалов (стальной лист, заготовка, слиток, лом и т.д.).
ГОСТ Р 18438-2001 — это специализированный стандарт на грузоподъёмные электромагниты для кранов, определяющий их классификацию, технические требования, методы испытаний и правила контроля. Грузоподъёмный электромагнит представляет собой грузозахватное устройство для подъёма и транспортировки ферромагнитных материалов — стального листа, профиля и лома — и широко применяется в металлургии и при переработке металлолома.
Классификация и конструкция грузоподъёмных электромагнитов
ГОСТ Р 18438-2001 подразделяет электромагниты по назначению и конструкции на следующие типы: круглые электромагниты (серия MW) — рабочая поверхность круглая, предназначены для перемещения слитков, заготовок, лома и других материалов неправильной формы; это наиболее распространённый тип, диаметр — от Φ300mm до Φ2000mm, более 10 типоразмеров. Прямоугольные электромагниты (серия MR) — рабочая поверхность прямоугольная, предназначены для перемещения длинномерных материалов — стального листа, фасонного проката, рельсов; длина — от 500mm до 3000mm. Грузоподъёмность определяется площадью рабочей поверхности и плотностью магнитного потока. Специализированные электромагниты — например, для заготовок (многополюсная конфигурация, адаптированная к полосовой форме проката) и для стального листа (плоская рабочая поверхность с противоскользящими выступами для гладкого листа). Основная конструкция электромагнита: корпус (стальное литьё или сварной стальной лист, с хорошей магнитной проницаемостью), магнитные полюса (из чистого железа или низкоуглеродистой стали; магнитный поток между двумя полюсами замыкается через поднимаемый материал), катушка (медный или алюминиевый провод, намотанный на полюса; при подаче тока создаёт магнитное поле), соединительная коробка (пылевлагозащищённая), изоляция и проушины. Стандарт устанавливает степень защиты электромагнитов не ниже IP55 (пылезащита и защита от водяных струй).
Требования к электрической системе и изоляции
Требования стандарта к электрической системе электромагнитов: электропитание — электромагниты питаются постоянным током (220VDC или 110VDC), преобразуемым из переменного тока выпрямительным устройством. Преимущество постоянного тока — стабильное магнитное поле и отсутствие потерь на вихревые токи. Отклонение номинального напряжения — электромагнит должен нормально поднимать номинальный груз при отклонении напряжения в пределах ±10%. Сопротивление изоляции — сопротивление изоляции катушки относительно корпуса (измеряется мегаомметром на 500V) должно быть не менее 5MΩ в холодном состоянии и не менее 1MΩ в нагретом состоянии. Электрическая прочность изоляции — катушка относительно корпуса должна выдерживать испытательное напряжение промышленной частоты (2-кратное номинальное напряжение + 1000V, продолжительность 1 минута) без пробоя или перекрытия. Превышение температуры катушки — при непрерывной подаче номинального напряжения (согласно расчётной продолжительности включения, обычно ПВ=50%, т.е. 5 минут включено / 5 минут отключено) превышение температуры катушки не должно превышать допустимый предел для изоляции класса F (≤100K). Устройство размагничивания — электромагнит должен быть оснащён устройством быстрого размагничивания (обратная полярность); остаточный магнетизм после размагничивания не должен превышать 5% допустимого остаточного магнетизма поднимаемого материала, что гарантирует надёжное освобождение груза (без зависания на рабочей поверхности из-за остаточного магнетизма).
Грузоподъёмность и коэффициент запаса прочности
Номинальная грузоподъёмность и требования безопасности: номинальная грузоподъёмность — это максимально допустимая масса груза при номинальном напряжении для заданного материала (стандартный стальной лист Q235, установленной толщины и состояния поверхности). Для электромагнитов для лома номинальная грузоподъёмность — это масса обычного (рыхлого) лома, а не цельного листа — обычно составляет лишь 30%~50% от грузоподъёмности для цельного листа. Коэффициент запаса прочности — отношение статической силы притяжения к номинальной грузоподъёмности должно быть не менее 2,5 (т.е. статическая сила притяжения при номинальном напряжении — как минимум в 2,5 раза больше номинальной грузоподъёмности). Резервирование — для электромагнитов, перемещающих расплавленный металл или ответственные грузы, требуется двойная катушка (основная и резервная) или двойное электропитание (основное и резервное) — при отказе одной цепи вторая сохраняет силу притяжения. Защита при отключении питания — электромагнит должен быть оснащён устройством удержания груза при потере питания (аккумуляторная батарея или суперконденсатор); при прерывании питания крана происходит автоматическое переключение на резервное электропитание, сохраняющее силу притяжения не менее 5 минут, что даёт оператору достаточно времени для безопасного опускания груза. Компания Келуде Тяжёлая Промышленность поставляет различные типы грузоподъёмных электромагнитов для нужд сталелитейных заводов и площадок переработки лома.
Методы испытаний и правила контроля
Испытания, установленные стандартом: визуальный контроль — на корпусе не должно быть трещин, пористости и повреждений; соединительная коробка должна быть герметичной. Измерение сопротивления изоляции — в холодном состоянии не менее 5MΩ. Измерение сопротивления катушки — сопротивление постоянному току должно соответствовать расчётному значению (отклонение ≤±5%). Измерение тока холостого хода — при номинальном напряжении; сравнение с расчётным значением позволяет выявить витковое замыкание. Испытание силы притяжения — с использованием стандартного испытательного блока (стальной лист Q235 заданной толщины и шероховатости поверхности) при номинальном напряжении; фактическая сила притяжения должна быть не менее 2,5-кратной номинальной грузоподъёмности. Испытание на нагрев — непрерывная подача напряжения в номинальных условиях до теплового равновесия; измерение превышения температуры катушки. Типовое испытание дополнительно включает испытание электрической прочности изоляции, испытание на водонепроницаемость (имитация дождя IP55) и испытание на удар (имитация ударных нагрузок). Регулярный осмотр в процессе эксплуатации — перед каждой сменой проверять кабель и соединительную коробку на повреждения и целостность изоляции; измерять сопротивление изоляции не реже одного раза в месяц; проверять фактическую силу притяжения (поверка испытательным блоком) не реже одного раза в квартал.
| Параметр | круглыйПрисоска(MW) | прямоугольныйПрисоска(MR) |
|---|---|---|
| Присоскаформа | круглый | прямоугольный |
| применяемые материалы | слиток,металлолом,заготовка | Стальной Лист,фасонный прокат,рельс |
| диаметр/длина | Φ300~2000mm | 500~3000mm |
| Коэффициент запаса прочности | ≥2.5 | ≥2.5 |
| стандартныйНапряжение | 220VDC | 220VDC |
| Степень защиты (IP) | IP55 | IP55 |
Часто задаваемые вопросы
В: Какие факторы влияют на грузоподъёмность электромагнита?
О: Грузоподъёмность электромагнита зависит от следующих факторов: 1) материал и температура груза — максимальная сила притяжения достигается на низкоуглеродистой стали, ниже на высокоуглеродистой, минимальная — на чугуне; при температуре свыше 600°C грузоподъёмность снижается примерно на 50–70%; 2) состояние поверхности — наибольшая сила притяжения обеспечивается на ровном стальном листе без коррозии и покрытий; 3) напряжение питания — при снижении напряжения на 10% сила притяжения падает примерно на 19%; 4) воздушный зазор — при увеличении зазора между магнитом и грузом на каждый 1 мм сила притяжения уменьшается на 15–25%.
В: Как обеспечивается безопасность при внезапном отключении электропитания?
О: По стандартам электромагнит должен быть оснащён устройством защиты от размагничивания или аварийным источником питания. Принцип работы: в нормальном режиме суперконденсатор или аккумуляторная батарея заряжается от сети; при отключении основного питания происходит автоматическое переключение на резервное электропитание, поддерживающее ток возбуждения электромагнита в течение не менее 20–30 секунд. Этого времени достаточно оператору для безопасного опускания груза. Краны Kelude с электромагнитом оснащаются системой защиты от размагничивания в стандартной комплектации.
В: Каково содержание ежедневного осмотра электромагнита?
О: Ежедневный осмотр: проверка кабеля на повреждения, целостность водонепроницаемого уплотнения соединительной коробки, состояние поверхности магнита на предмет износа и прогаров. Еженедельная проверка: измерение сопротивления изоляции обмоточного провода относительно корпуса мегаомметром (должно быть не менее 5 МОм), проверка работы вентилятора охлаждения. Ежемесячная проверка: контроль фактической грузоподъёмности с помощью испытательного блока (усилие должно составлять не менее 90% от номинальной грузоподъёмности). Осмотр раз в полгода: проверка внутренних соединений в соединительной коробке на ослабление и окисление.
В: Для каких отраслей и условий эксплуатации применим электромагнит?
О: Электромагниты широко применяются: 1) в чёрной металлургии — для подъёма и транспортировки стального листа, заготовок, фасонного проката и лома, в составе металлургических кранов; 2) в переработке лома — для погрузки, разгрузки и сортировки на ломовых площадках; 3) в машиностроении — для перемещения крупных стальных листов и элементов конструкций. Не применим для перемещения материалов с температурой выше 600°C, цветных металлов (алюминий, медь и другие немагнитные материалы) и в легковоспламеняющихся и взрывоопасных средах. Для перемещения длинномерных листов (≥10 м) рекомендуется параллельная установка нескольких электромагнитов.
