RU2238904C2

RU2238904C2 - Method of assembling of load-lifting electromagnet

Info

Publication number: RU2238904C2
Application number: RU2002129226A
Authority: RU
Inventors: Д.А. Трегубов (RU); Д.А. Трегубов; А.В. Воронцов (RU); А.В. Воронцов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ДимАл"
Priority date: 2002-11-01
Filing date: 2002-11-01
Publication date: 2004-10-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering; manufacture and repair of load-lifting electromagnets.

SUBSTANCE: according to proposed method leads are formed on electromagnet coil, coil is placed in housing space and space is covered by steel shunting plate. Said plate is welded to housing over outer and inner diameters by hermetic seam and space is filled up with insulating filling compound. Coil is sealed in plane free from leads after forming the leads and over outer and inner cylindrical surfaces by thermosetting electrically insulating material. Coil is installed with its plane free from leads downward, and liquid insulating compound is filled into coil space limited by layer of sealing thermosetting electrically insulating material and then liquid insulating material is subjected to hardening. Having installed the coil and welding of shunting plate, space of electromagnet is filled with elastic insulating compound. Preferable is method at which outer and inner cylindrical surfaces of coil are sealed with sheet thermosetting insulating material, outer sheet is clamped by bandage and inner sheet is wedged by dummy core. Then coil is sealed over plane free from leads by application of liquid insulating compound with subsequent hardening of compound, and dummy core and bandage are removed before placing the coil in housing.

EFFECT: improved reliability, increased service life, facilitated manufacture and repair.

10 cl, 2 ex, 3 dwg

Description

Изобретение относится к производству и ремонту подъемно-транспортного оборудования, а именно электромагнитных устройств, предназначенных для удержания и транспортирования металлических листов, профилей и скрапа.The invention relates to the production and repair of lifting and handling equipment, namely electromagnetic devices designed to hold and transport metal sheets, profiles and scrap.

Известен способ сборки грузоподъемного электромагнита М-42, при котором катушку размещают в стальной капсуле, состоящей из центральной втулки, шайбы и боковой стенки, закрывают стальной шунтирующей шайбой, которую приваривают герметичным швом к центральной втулке и боковой стенке, после чего заливают капсулу через заливочные отверстия электроизоляционной массой, закрывают отверстия резьбовыми пробками, а затем размещают капсулу в полости корпуса и прикрепляют к нему, а затем закрывают полость корпуса немагнитной плитой. В качестве электроизоляционной массы используют эпоксидный компаунд, который обладает высокими электроизоляционными свойствами, но хрупок и часто дает трещины под действием внутренних напряжений, возникающих в процессе работы при нагреве катушки. Герметичная капсула предотвращает попадание влаги к катушке и обеспечивает ее работоспособность. (Ю.Э. Южный. Грузоподъемные электромагниты и их ремонт. - М.: Энергия, 1974, с.37-39).A known method of assembling a lifting electromagnet M-42, in which the coil is placed in a steel capsule consisting of a central sleeve, a washer and a side wall, is closed with a steel shunt washer, which is welded with an airtight seam to the central sleeve and the side wall, after which the capsule is poured through the filling holes electrical insulating mass, close the holes with threaded plugs, and then place the capsule in the cavity of the body and attach to it, and then close the body cavity with a non-magnetic plate. As an insulating mass, an epoxy compound is used, which has high electrical insulating properties, but is fragile and often cracks under the influence of internal stresses that arise during operation when the coil is heated. A sealed capsule prevents moisture from entering the coil and ensures its performance. (Yu.E. Yuzhny. Hoisting electromagnets and their repair. - M.: Energy, 1974, p. 37-39).

Капсула должна быть изготовлена сваркой из тонкой листовой стали с высокой точностью и при этом быть герметичной, что довольно трудно осуществить, особенно при ремонте электромагнита и отсутствии специальной оснастки. Далее при таком способе сборки между боковой стенкой капсулы и корпусом электромагнита образуется воздушный зазор, который ухудшает отвод тепла от катушки. Кроме того, наличие капсулы снижает коэффициент заполнения магнитопровода проводником, уменьшая намагничивающую силу и грузоподъемность электромагнита.The capsule must be made by welding from thin sheet steel with high accuracy and at the same time be airtight, which is quite difficult to implement, especially when repairing an electromagnet and the absence of special equipment. Further, with this assembly method, an air gap is formed between the side wall of the capsule and the body of the electromagnet, which impairs heat removal from the coil. In addition, the presence of a capsule reduces the fill factor of the magnetic core with a conductor, reducing the magnetizing force and load capacity of the electromagnet.

Наиболее близким является способ сборки грузоподъемного электромагнита, заключающийся в том, что катушку размещают в полости корпуса, закрывают стальной шунтирующей шайбой, шайбу приваривают к корпусу по всему наружному и внутреннему диаметру герметичным швом и заливают в полость электроизоляционную массу - эпоксидный компаунд на основе смолы ЭД-16 (там же, стр.19).The closest is a method of assembling a lifting electromagnet, namely, that the coil is placed in the cavity of the case, closed with a steel shunt washer, the washer is welded to the case along the entire outer and inner diameter with a seam and the insulating mass is filled into the cavity - an epoxy compound based on ED- 16 (ibid., P. 19).

Данный способ сборки более прост в осуществлении, что особенно важно в ремонтном производстве, обеспечивает лучший теплоотвод, а также позволяет увеличить намагничивающую силу и грузоподъемность электромагнита за счет более полного заполнения его полости проводником. Однако герметичность корпуса и сварных швов, соединяющих шунтирующую шайбу с корпусом, в процессе эксплуатации может оказаться недостаточной, что приведет к попаданию влаги к катушке через трещины в эпоксидной электроизоляционной массе и к выходу электромагнита из строя. Кроме того, высокая твердость, прочность и теплостойкость эпоксидной массы затрудняют извлечение катушки из корпуса при последующем ремонте.This assembly method is simpler to implement, which is especially important in repair production, provides better heat dissipation, and also allows to increase the magnetizing force and load capacity of the electromagnet due to a more complete filling of its cavity with a conductor. However, the tightness of the housing and the welds connecting the shunt washer with the housing may be insufficient during operation, which will lead to moisture entering the coil through cracks in the epoxy insulating mass and the electromagnet to fail. In addition, the high hardness, strength and heat resistance of the epoxy mass make it difficult to remove the coil from the housing during subsequent repair.

Целью является повышение надежности и срока службы изготовляемых электромагнитов, упрощение их изготовления и ремонта.The goal is to increase the reliability and service life of manufactured electromagnets, simplify their manufacture and repair.

Предложен способ сборки электромагнита, заключающийся в том, что на катушке формируют выводы, размещают катушку в полости корпуса, закрывают полость стальной шунтирующей шайбой, шайбу приваривают к корпусу по всему наружному и внутреннему диаметру герметичным швом и заливают в полость электроизоляционную массу, причем катушку, после формирования на ней выводов, герметизируют по плоскости, свободной от выводов, а также по наружной и внутренней цилиндрическим поверхностям термореактивным электроизолирующим материалом, устанавливают катушку плоскостью, свободной от выводов, вниз и заливают в объем катушки, ограниченный слоем герметизирующего термореактивного электроизолирующего материала, жидкую изоляционную массу, осуществляют ее отверждение, а полость электромагнита после установки в нее катушки и приварки шунтирующей шайбы заливают эластичным изоляционным составом.A method for assembling an electromagnet is proposed, consisting in the fact that conclusions are formed on the coil, the coil is placed in the body cavity, the cavity is closed with a steel shunt washer, the washer is welded to the body along the entire outer and inner diameter with a seam and the insulating mass is poured into the cavity, moreover, after formation of conclusions on it, seal on a plane free of conclusions, as well as on the outer and inner cylindrical surfaces with thermosetting insulating material, install the carcass with a plane free of conclusions is poured down and poured into the coil volume, limited by a layer of sealing thermosetting electrically insulating material, the liquid insulating mass is cured, and the electromagnet cavity is filled with an elastic insulating composition after installing the coil and welding the shunt washer.

Предпочтительно осуществление способа, при котором наружную и внутреннюю цилиндрические поверхности катушки герметизируют листовым термореактивным изолирующим материалом, причем наружный лист стягивают бандажом, внутренний лист распирают технологическим сердечником, затем катушку по плоскости, свободной от выводов, герметизируют нанесением жидкой изоляционной массы с последующим ее отверждением, а перед размещением катушки в корпусе технологический сердечник и бандаж удаляют. Целесообразно применение стеклотекстолита в качестве листовой термореактивной изоляции. Целесообразно также выполнение жидкой изоляционной массы на основе эпоксидных смол, с введением кварцевой пыли в качестве наполнителя в массу, предназначенную для нанесения на поверхность катушки. В качестве эластичного изоляционного состава предпочтительно использовать полиуретановый или битумный компаунд. Заливку жидкой изоляционной массы в катушку следует вести до уровня, обеспечивающего фиксацию выводов катушки массой при ее отверждении.It is preferable to carry out a method in which the outer and inner cylindrical surfaces of the coil are sealed with thermosetting insulating sheet material, the outer sheet being tightened with a bandage, the inner sheet bursting with a technological core, then the coil is sealed in a plane free of leads, applying a liquid insulating mass followed by its curing, and Before placing the coil in the housing, the process core and bandage are removed. It is advisable to use fiberglass as a sheet of thermoset insulation. It is also advisable to perform a liquid insulating mass based on epoxy resins, with the introduction of silica dust as a filler in the mass, intended for application to the surface of the coil. As an elastic insulating composition, it is preferable to use a polyurethane or bitumen compound. Filling the liquid insulating mass into the coil should be carried out to a level that ensures the fixation of the conclusions of the coil by the mass when it is cured.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где показано: на фиг.1 -катушка электромагнита; на фиг.2 - плоскость катушки, свободная от выводов; на фиг.3 - катушка выводами вверх.The invention is illustrated by drawings, which show: in Fig.1 - coil of an electromagnet; figure 2 - plane of the coil, free of conclusions; figure 3 - coil leads up.

Пример 1. После намотки катушки 1 (или сборки ее из отдельно намотанных секций) формируют ее выводы 2. Катушку устанавливают выводами вниз (см. фиг.1), внутрь катушки вводят свернутый в кольцо лист стеклотекстолитовой изоляции 3, в кольцо вводят технологический сердечник (не показан), расширением которого осуществляют прижатие листа 3 к внутренней поверхности катушки. Затем другим листом стеклотекстолитовой изоляции 4 охватывают катушку по наружной цилиндрической поверхности и стягивают бандажом (не показан). В обоих случаях длина листа выбирается несколько большей, чем длина соответствующей окружности, благодаря чему кромки листа располагаются внахлестку (фиг.2).Example 1. After winding the coil 1 (or assembling it from separately wound sections), its conclusions are formed 2. The coil is installed with the leads down (see Fig. 1), a sheet of fiberglass insulation 3 rolled into a ring is inserted into the ring, a technological core is introduced into the ring ( not shown), the expansion of which is carried out by pressing the sheet 3 to the inner surface of the coil. Then another sheet of fiberglass insulation 4 cover the coil on the outer cylindrical surface and tighten with a bandage (not shown). In both cases, the sheet length is selected slightly larger than the corresponding circumference, so that the edges of the sheet are overlapped (figure 2).

В жидкую изоляционную массу - компаунд на основе эпоксидной смолы ЭД-16 вводят наполнитель - кварцевую пыль, после чего наносят массу на всю верхнюю плоскость 5 катушки от кромки листа 3 до кромки листа 4. За счет высокой вязкости масса не протекает в глубь катушки и при затвердевании на поверхности катушки образуется изоляционная корка 6, которая вместе с листами 3 и 4 образует вокруг катушки своего рода “капсулу”. Далее поворачивают катушку выводами 2 вверх и заливают в объем катушки, ограниченный “капсулой”, жидкую эпоксидную изоляционную массу до тех пор, пока все поры катушки не будут заполнены, воздух вытеснен, а уровень массы поднимется выше основания выводов 2 (см. фиг.3). Далее изоляционную массу отверждают. В результате такой пропитки улучшается изоляция витков и секций катушки, повышается ее теплопроводность. Выступающий над катушкой слой 7 изоляционной массы завершает поверхностную электрическую изоляцию катушки в целом и фиксирует выводы 2. Затем снимают бандаж, вынимают технологический сердечник, катушку помещают в полость корпуса электромагнита, центрируют и фиксируют ее относительно стенок корпуса прокладками. После этого укладывают шунтирующую шайбу и приваривают ее герметичным швом по внешнему и внутреннему контуру к корпусу. Затем через специальные заливочные отверстия заливают в полость корпуса полиуретановый компаунд до заполнения всех зазоров между катушкой и корпусом, после чего отверстия закрывают резьбовыми пробками.A filler - quartz dust is introduced into the liquid insulating mass - a compound based on ED-16 epoxy resin, after which the mass is applied to the entire upper plane 5 of the coil from the edge of sheet 3 to the edge of sheet 4. Due to its high viscosity, the mass does not flow into the depth of the coil even when hardening on the surface of the coil forms an insulating crust 6, which together with sheets 3 and 4 forms a kind of “capsule” around the coil. Next, turn the coil with leads 2 up and fill in the volume of the coil, limited by the “capsule”, a liquid epoxy insulating mass until all pores of the coil are filled, the air is forced out, and the mass level rises above the base of leads 2 (see Fig. 3 ) Next, the insulating mass is cured. As a result of such impregnation, the insulation of the coils and sections of the coil is improved, its thermal conductivity is increased. The layer of insulating mass protruding above the coil completes the surface electrical insulation of the coil as a whole and fixes conclusions 2. Then, remove the bandage, remove the technological core, put the coil into the cavity of the electromagnet body, center it and fix it with gaskets against the case walls. After that, lay the shunt washer and weld it with a sealed seam along the external and internal contour to the body. Then, through special filling holes, a polyurethane compound is poured into the cavity of the housing until all the gaps between the coil and the housing are filled, after which the holes are closed with screw plugs.

Благодаря эластичности полиуретанового компаунда в процессе эксплуатации электромагнита обеспечивается надежная защита катушки от попадания к ней влаги. В то же время относительно невысокие электроизоляционные свойства полиуретанового компаунда не приводят к появлению утечек тока, так как основная электрическая изоляция катушки обеспечивается эпоксидной изоляционной массой. Меньшая твердость и теплостойкость полиуретанового компаунда по сравнению с эпоксидной массой облегчают извлечение катушки из корпуса при ремонте электромагнита.Due to the elasticity of the polyurethane compound during operation of the electromagnet, the coil is reliably protected from moisture. At the same time, the relatively low electrical insulation properties of the polyurethane compound do not lead to current leaks, since the main electrical insulation of the coil is provided by an epoxy insulation mass. The lower hardness and heat resistance of the polyurethane compound compared with the epoxy mass facilitate the removal of the coil from the housing during the repair of the electromagnet.

Пример 2. Сборку электромагнита осуществляют, как описано в примере 1, но вместо листовой изоляции на цилиндрические поверхности катушки наносят эпоксидную электроизоляционную массу, в которую для уменьшения текучести введен наполнитель. При отверждении массы на катушке образуется изоляционная корка 3, 4 и 6, составляющая “капсулу” и ограничивающая объем катушки, подлежащий пропитке. После установки катушки в корпус и приварки шунтирующей шайбы в полость корпуса заливают битумный компаунд.Example 2. The assembly of the electromagnet is carried out as described in example 1, but instead of sheet insulation, an epoxy electrical insulating mass is applied to the cylindrical surfaces of the coil, into which a filler is introduced to reduce fluidity. When the mass is cured, an insulating crust 3, 4 and 6 is formed on the coil, which makes up the “capsule” and limits the volume of the coil to be impregnated. After installing the coil in the housing and welding the shunt washer, a bituminous compound is poured into the cavity of the housing.

Claims

1. Способ сборки грузоподъемного электромагнита, заключающийся в том, что на катушке формируют выводы, размещают катушку в полости корпуса, закрывают полость стальной шунтирующей шайбой, шайбу приваривают к корпусу по всему наружному и внутреннему диаметру герметичным швом и заливают в полость электроизоляционную массу, отличающийся тем, что после формирования выводов катушку герметизируют по наружной и внутренней цилиндрическим поверхностям, а также по плоскости, свободной от выводов, термореактивным электроизолирующим материалом, устанавливают катушку плоскостью, свободной от выводов, вниз и заливают в объем катушки, ограниченный слоем герметизирующего термореактивного электроизолирующего материала, жидкую изоляционную массу, осуществляют ее отверждение, а полость электромагнита после установки в нее катушки и приварки шунтирующей шайбы заливают эластичным изоляционным составом.1. A method of assembling a lifting electromagnet, which consists in the fact that conclusions are formed on the coil, the coil is placed in the housing cavity, the cavity is closed with a steel shunt washer, the washer is welded to the housing along the entire outer and inner diameter with a seam and the insulating mass is poured into the cavity, characterized in that after the formation of the leads, the coil is sealed on the outer and inner cylindrical surfaces, as well as on a plane free of leads, thermosetting insulating material, the coil is installed in a plane free of leads, down and filled into the volume of the coil, limited by a layer of sealing thermosetting electrically insulating material, the liquid insulating mass, it is cured, and after installing the coil in it and welding the shunt washer, fill it with an elastic insulating composition.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что наружную и внутреннюю цилиндрические поверхности катушки герметизируют листовым термореактивным изолирующим материалом, причем наружный лист стягивают бандажом, внутренний лист распирают технологическим сердечником, затем катушку по плоскости, свободной от выводов, герметизируют нанесением жидкой изоляционной массы с последующим ее отверждением, а перед размещением катушки в полости корпуса технологический сердечник и бандаж удаляют.2. The method according to claim 1, characterized in that the outer and inner cylindrical surfaces of the coil are sealed with thermosetting insulating sheet material, the outer sheet being pulled together with a bandage, the inner sheet is bursting with a technological core, then the coil is sealed in a plane free of conclusions by applying a liquid insulating mass with its subsequent curing, and before placing the coil in the cavity of the housing, the technological core and bandage are removed.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве листовой термореактивной изоляции применяют стеклотекстолит.3. The method according to claim 2, characterized in that fiberglass insulation is used as thermoset insulation sheet.

4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что жидкую изоляционную массу выполняют на основе эпоксидных смол.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the liquid insulating mass is based on epoxy resins.

5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что в жидкую изоляционную массу, предназначенную для нанесения на поверхность катушки, вводят наполнитель.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that a filler is introduced into the liquid insulating mass intended for application to the surface of the coil.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что в качестве наполнителя используют кварцевую пыль.6. The method according to claim 5, characterized in that silica dust is used as a filler.

7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что в качестве эластичного изоляционного состава используют битумный или полиуретановый компаунд.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that bitumen or polyurethane compound is used as an elastic insulating composition.

8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что заливку жидкой изоляционной массы в катушку ведут до уровня, обеспечивающего фиксацию выводов катушки массой при ее отверждении.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the filling of the liquid insulating mass into the coil is carried out to a level that ensures the fixation of the conclusions of the coil by mass when it is cured.