[科普中国]-电磁起重机

利用电磁铁来搬运钢铁材料的装置叫做电磁起重机。电磁起重机的主要部分是电磁铁。接通电流，电磁铁便把钢铁物品牢牢吸住，吊运到指定的地方。切断电流，磁性消失，钢铁物品就放下来了。电磁起重机使用十分方便，但必须有电流才可以使用，可以应用在废钢铁回收部门和炼钢车间等。

简介电磁起重机能产生强大的磁场力，几十吨重的铁片、铁丝、铁钉、废铁和其他各种铁料，不装箱不打包也不用捆扎，就能很方便地收集和搬运，不但操作省力，而且工作简化了。装在木箱中的钢铁材料和机器可以同样搬运。起重机工作时，只要电磁铁线圈里电流不停，被吸起的重物就不会落下，看不见的磁力比坚固的链条更可靠。如果因某种原因断了电，就会造成事故，因而有的电磁起重机上装有钢爪，待运送的重物提起后，坚固的钢爪就自动落下来紧紧地扣住它们。起重机不能搬运灼热的铁块，因为高温的钢铁不能磁化。大的电磁起重机，一下子能提起近百吨重物。

电磁起重机工作时因失电，其吊运的物品坠落可能造成危害时，必须能够保证电磁吸盘供电。所以电磁起重机的起重电磁铁应当由专用电路供电。1

工作原理当在通电螺线管内部插入铁芯后，铁芯被通电螺线管的磁场磁化。磁化后的铁芯也变成了一个磁体，这样由于两个磁场互相叠加，从而使螺线管的磁性大大增强。为了使电磁铁的磁性更强，通常将铁芯制成蹄形。但要注意蹄形铁芯上线圈的绕向相反，一边顺时针，另一边必须逆时针。如果绕向相同，两线圈对铁芯的磁化作用将相互抵消，使铁芯不显磁性。另外，电磁铁的铁芯用软铁制做，而不能用钢制做。否则钢一旦被磁化后，将长期保持磁性而不能退磁，则其磁性的强弱就不能用电流的大小来控制，而失去电磁铁应有的优点。

电磁铁是可以通电流来产生磁力的器件，属非永久磁铁，可以很容易地将其磁性启动或是消除。1

设备发明者电磁起重机的发明者是曾荣任美国国家科学院第二任主席的著名物理学家约瑟夫·亨利。在大学毕业后，他开始着手从事电磁学的研究工作。

首先，他对电磁铁做了重大改进。在他之前，一位自学成材的科学家斯特金曾于1825年成功地制作了一块能提起九磅重物的电磁铁。他用软铁取代钢，并把软铁弯成马蹄形，在软铁上涂以清漆，以使软铁和单层裸铜导线绝缘，·铜导线在软铁上稀疏地绕了十八圈；电流是来自内电阻很小的铜锌电池。一旦接通电流，这块马蹄形软铁就变成强磁体，具有很强的吸引力，一旦电流停止，它就立刻失去了吸引力。

亨利在斯特金等人工作的基础上，经过反复研究改进，于1829年3月展出了他制作的一块绕有400圈导线的磁铁。他除了以包上丝绸的绝缘铜导线代替在铁上涂清漆，增加在软铁上绕导线的圈数外，还用两端自由的线圈缠绕铁心，由于线圈是并联排列的，因此电池的电流可以分成几份。亨利对电磁铁的改进工作卓有成效，他的电磁铁在具有和手的宽度差不多的电极板的单一电池的激发下，能提起五十倍于自己重量的物体。这就是电磁起重机的初始模型。2

测重装置电磁起重机的测重器为电磁起重机电子称量装置中的一个重要组成部分，测重器中的传感器用讯号电线与司机室内的电子秤仪表连接。测重器与吊钩一起升降。提供电磁盘电流的电缆由小车上的电缆卷筒带动，传感器的讯号电线由电线升降装置带动。上部支架固定予小车上，支架上的两导杆是供下部动滑轮组上下移动时导向用的。吊钩放下时，滑轮组上升，电线放出；吊钩上升时，在重锤作用下，滑轮组下降，电线即收入滑轮组内。上下滑轮组靠拢时，电线全部放出。选择适当的电线滑轮组倍率，使其收线量与吊钩起升高度一致。

设计测重器结构时，应使电磁盘的中心线与传感器的中心线重合；要防止其他外力作用在传感器上，以保证仪表读数真实。电磁起重机的其他仪表装在司机室内，便于司机按工艺要求操作。3

本词条内容贡献者为:

李勇 - 副教授 - 西南大学