RU60264U1 - ELECTROMAGNET - Google Patents

Abstract

Заявляемое техническое решение относится к машиностроению, преимущественно к трубопроводной арматуре с электромагнитными приводами и предназначено для одностороннего перемещения деталей сопряженного агрегата в топливных, гидравлических и пневматических системах. Задачей заявляемого технического решения является простота изготовления, обеспечение герметичности корпуса, возможность дополнительного регулирования длины немагнитного зазора между торцем якоря и дном корпуса в процессе сборки, а также повышение надежности работы устройства. Поставленная задача достигается тем, что электромагнит, состоящий из расположенных соосно корпуса, кожуха, и катушки, якоря, штока, упора, отличающийся тем, что он снабжен магнитонепроводящей упорной шайбой и регулировочными шайбами, при этом шток выполнен с выступом на верхнем конце, а на торце якоря выполнено цилиндрическое углубление, в котором соосно с якорем установлена магнитонепроводящая упорная шайба, высота которой подобрана таким образом, чтобы выступающая за торец якоря часть шайбы обеспечивала величину немагнитного зазора между торцем якоря и дном корпуса, а регулировочные шайбы расположены на выступе штока между ним и якорем и обеспечивают необходимое выступание нижнего конца штока относительно установочного торца корпуса электромагнита, причем магнитонепроводящая упорная шайба, регулировочные шайбы, якорь и шток образуют неразъемный узел за счет развальцовки верхнего конца штока на магнитонепроводящей упорной шайбе, кроме того, корпус электромагнита выполнен цельнометаллическим и герметичным.The claimed technical solution relates to mechanical engineering, mainly to pipeline valves with electromagnetic drives and is designed for one-way movement of the parts of the coupled unit in fuel, hydraulic and pneumatic systems. The objective of the proposed technical solution is the simplicity of manufacture, ensuring the tightness of the housing, the possibility of additional regulation of the length of the non-magnetic gap between the end of the armature and the bottom of the housing during assembly, as well as improving the reliability of the device. This object is achieved in that the electromagnet, consisting of coaxially located body, casing, and coil, armature, rod, stop, characterized in that it is equipped with a magnetically non-stop thrust washer and adjusting washers, the rod is made with a protrusion at the upper end, and a cylindrical recess is made in the end of the armature, in which a magnetically non-conductive thrust washer is installed coaxially with the armature, the height of which is selected so that the part of the washer protruding beyond the armature end provides a nonmagnetic gap m I’m waiting for the end of the armature and the bottom of the housing, and the adjusting washers are located on the protrusion of the rod between it and the anchor and provide the necessary protrusion of the lower end of the rod relative to the mounting end of the electromagnet, the magnetically non-stop thrust washer, adjusting washers, the anchor and the rod form an integral part due to the expansion of the upper end rod on a magnetically conductive thrust washer, in addition, the body of the electromagnet is made all-metal and tight.

1 н.п. ф-лы, 1 илл.1 n.p. f-ly, 1 ill.

Description

Заявляемое техническое решение относится к машиностроению, преимущественно к трубопроводной арматуре с электромагнитными приводами и предназначено для одностороннего перемещения деталей сопряженного агрегата в топливных, гидравлических и пневматических системах.The claimed technical solution relates to mechanical engineering, mainly to pipeline valves with electromagnetic drives and is designed for one-way movement of the parts of the coupled unit in fuel, hydraulic and pneumatic systems.

Известна конструкция электромагнита, содержащая корпус с расположенной в нем катушкой управления, опорный фланец с неподвижным стопом и направляющей втулкой из немагнитного материала, фланец с проходным отверстием, втяжной якорь со штоком, зафиксированном от радиальных перемещений направляющей втулкой стопа и направляющей втулкой крышки. На выступающем над наружной торцевой поверхностью крышки участке штока закреплен регулируемый упор, а между ним и наружной торцевой поверхностью крышки концентрично со штоком установлен упругий деформируемый элемент (см. патент на изобретение РФ №2226302, МПК H 01 F 7/08, 7/13, 7/16, опубл. 27.03.2004 г.).A known design of an electromagnet comprising a housing with a control coil located in it, a support flange with a fixed stop and a guide sleeve made of non-magnetic material, a flange with a through hole, a retractor arm with a rod fixed from radial movements by the stop guide sleeve and the cover guide sleeve. An adjustable stop is fixed on a portion of the stem protruding above the outer end surface of the lid, and an elastic deformable element is mounted concentrically with the rod between it and the outer end surface of the lid (see RF patent No. 2226302, IPC H 01 F 7/08, 7/13, 7/16, published March 27, 2004).

После включения катушки управления на якорь действуют электромагнитные силы, втягивая его со штоком, при уменьшении зазора между якорем и стопом до определенной величины начинает деформироваться упругий элемент и, вследствие этого, через упор на шток начинает действовать дополнительная нагрузка. Достигнутое значительное увеличение нагрузки, противодействующей тяговому усилию в конце хода якоря, обеспечивает при отключении катушки управления соответствующее уменьшение времени задержки якоря.After turning on the control coil, electromagnetic forces act on the anchor, drawing it with the rod, while reducing the gap between the armature and the stop to a certain value, the elastic element begins to deform and, as a result, an additional load begins to act through the stop on the rod. Achieved a significant increase in the load, which counteracts the pulling force at the end of the armature stroke, provides, when the control coil is disconnected, a corresponding reduction in the armature delay time.

Предотвращение задержки (залипания) якоря при выключении обеспечивается за счет введения дополнительного упругого деформируемого элемента, что вызывает увеличение габаритов изделия, а также его удорожание.Prevention of delay (sticking) of the armature during shutdown is provided by the introduction of an additional elastic deformable element, which causes an increase in the dimensions of the product, as well as its cost.

Недостатком конструкции с упругим деформируемым элементом является ограниченный период его работы, а также значительное увеличение длины электромагнита в осевом направлении.The disadvantage of the design with an elastic deformable element is the limited period of its operation, as well as a significant increase in the length of the electromagnet in the axial direction.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является конструкция электромагнита, содержащая расположенные соосно корпус, стоп, катушку, направляющую втулку, якорь и шток, при этом направляющая втулка, со стороны противоположной стопу, имеет полость закрытую жестко соединенным с ней немагнитным кольцом. Кольцо обеспечивает разрыв магнитной цепи при включении катушки электромагнита на участке торец якоря - кольцо, чем предотвращается The closest technical solution, selected as a prototype, is the design of an electromagnet containing a coaxially located body, foot, coil, guide sleeve, armature and rod, while the guide sleeve, on the side opposite to the foot, has a cavity closed by a non-magnetic ring rigidly connected to it. The ring provides a break of the magnetic circuit when the electromagnet coil is turned on in the section of the end face of the armature - the ring, thereby preventing

задержка движения (залипание) якоря при включении электромагнита (см. авторское свидетельство СССР №951421, МПК H 01 F 7/06, опубл. 15.08.82 г.).delayed movement (sticking) of the anchor when the electromagnet is turned on (see USSR author's certificate No. 951421, IPC H 01 F 7/06, publ. 08/15/82).

Недостатками вышеописанной конструкции являются ее не разборность, то есть невозможна замена изнашиваемых частей, например якоря, при ремонте конструкции, т.к. после жесткого соединения кольца с направляющей втулкой, например с помощью сварки, конструкция становится не разборной, конструкция электромагнита не позволяет также обеспечить герметичность корпуса.The disadvantages of the above construction are its non-collapsibility, that is, it is impossible to replace wearing parts, such as anchors, when repairing a structure, because after a rigid connection of the ring with the guide sleeve, for example by welding, the design becomes not collapsible, the design of the electromagnet also does not allow to ensure the tightness of the housing.

Задачей заявляемого технического решения является простота изготовления, возможность дополнительного регулирования длины немагнитного зазора между торцем якоря и дном корпуса в процессе сборки, возможность замены изнашиваемых частей электромагнита, обеспечение герметичности корпуса, а также повышение надежности работы устройства.The objective of the proposed technical solution is the simplicity of manufacture, the possibility of additional regulation of the length of the non-magnetic gap between the end of the armature and the bottom of the housing during the assembly process, the ability to replace wearing parts of the electromagnet, ensuring the tightness of the housing, as well as improving the reliability of the device.

Поставленная задача достигается тем, что электромагнит, состоящий из расположенных соосно корпуса, кожуха, катушки, якоря, штока и упора, согласно полезной модели, снабжен магнитонепроводящей упорной шайбой и регулировочными шайбами, при этом шток выполнен с выступом на верхнем конце, а на торце якоря выполнено цилиндрическое углубление, в котором соосно с якорем установлена магнитонепроводящая упорная шайба, высота которой подобрана таким образом, чтобы выступающая за торец якоря часть шайбы обеспечивала величину немагнитного зазора между торцем якоря и дном корпуса, а регулировочные шайбы расположены на выступе штока между ним и якорем и обеспечивают необходимое выступание нижнего конца штока относительно установочного торца корпуса электромагнита, причем магнитонепроводящая упорная шайба, регулировочные шайбы, якорь и шток образуют неразъемный узел за счет развальцовки верхнего конца штока на магнитонепроводящей упорной шайбе, кроме того, корпус электромагнита выполнен цельнометаллическим и герметичным.The task is achieved in that the electromagnet, consisting of a coaxial housing, casing, coil, armature, rod and stop, according to a utility model, is equipped with a magnetically non-stop thrust washer and adjusting washers, while the rod is made with a protrusion at the upper end, and at the end of the armature a cylindrical recess is made in which a magnetically non-conductive thrust washer is installed coaxially with the anchor, the height of which is selected so that the part of the washer protruding beyond the end of the armature provides a non-magnetic gap between the end of the armature and the bottom of the housing, and the adjusting washers are located on the protrusion of the rod between it and the anchor and provide the necessary protrusion of the lower end of the rod relative to the mounting end of the body of the electromagnet, the magnetically non-stop thrust washer, adjusting washers, the anchor and the rod form an integral part due to the expansion of the upper end rod on a magnetically conductive thrust washer, in addition, the body of the electromagnet is made all-metal and tight.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый электромагнит отличается наличием и конструкцией неразъемного узла: якорь, шток, магнитонепроводящая упорная шайба, регулировочные шайбы и его расположением, а также выполнением корпуса электромагнита цельнометаллическим и герметичным.Comparative analysis with the prototype shows that the inventive electromagnet is distinguished by the presence and design of an integral unit: an anchor, a rod, a magnetically conductive thrust washer, adjusting washers and its location, as well as the implementation of the body of the electromagnet all-metal and tight.

Сущность заявляемого технического решения иллюстрируется чертежом, где: на фигуре изображен пример выполнения электромагнита в продольном разрезе.The essence of the claimed technical solution is illustrated by the drawing, where: the figure shows an example of the implementation of an electromagnet in longitudinal section.

На фигуре показан продольный разрез электромагнита, который содержит корпус 1, кожух 2, катушку 3, якорь 4, шток 5, упор 6, магнитонепроводящую упорную The figure shows a longitudinal section of an electromagnet, which contains a housing 1, a casing 2, a coil 3, an anchor 4, a rod 5, an emphasis 6, a magnetically non-conductive

шайбу 7, соосно расположенную с якорем 4 и штоком 5, и несколько регулировочных шайб 8.a washer 7 coaxially located with the anchor 4 and the stem 5, and several adjusting washers 8.

Электромагнит дополнительно снабжен алюминиевой крышкой 9, установленной в заточку в кожух 2, который завальцован на крышку 9, изоляционной прокладкой 10, расположенной на крышке 9, и соединителем 11, выполненным в виде штепсельного разъема и расположенным на изоляционной прокладке 10, а также вкладышем, выполненным в виде одной или нескольких магнитопроводящих шайб 12, соосно расположенных между кожухом 2 и корпусом 1. При этом магнитопроводящие шайбы 12 выполнены заданной конфигурации, например кольца с выемками, расположенными диаметрально противоположно и прилегающими с одной стороны к внешнему, а с другой стороны к внутреннему периметру кольца, обеспечивая при этом установку выводов катушки 2. В крышке 9 выполнено отверстие 13, а в кожухе 2 - отверстие 14, предназначенные для заливки внутренней полости электромагнита резиноподобным герметиком.The electromagnet is additionally equipped with an aluminum cover 9 mounted in a sharpening in the casing 2, which is rolled onto the cover 9, an insulating gasket 10 located on the cover 9, and a connector 11 made in the form of a plug connector and located on the insulating gasket 10, as well as an insert made in the form of one or more magnetic conductive washers 12, coaxially located between the casing 2 and the housing 1. In this case, the magnetic conductive washers 12 are made of a given configuration, for example, rings with recesses located diametrically opposite to and adjacent on one side to the outer and on the other side to the inner perimeter of the ring, while providing the findings of the coil 2. In the cover 9, a hole 13 is made, and in the casing 2 - hole 14, designed to fill the inner cavity of the electromagnet with rubber-like sealant.

При этом корпус электромагнита 1 выполнен из одного материала цельнометаллическим и герметичным, а немагнитопроводящая зона обеспечивается за счет проточки в корпусе.In this case, the body of the electromagnet 1 is made of one material all-metal and sealed, and the non-magnetic zone is provided by a groove in the body.

Электромагнит собирается следующим образом: устанавливают необходимое количество регулировочных шайб 8 на выступ верхнего конца штока 5 таким образом, чтобы обеспечить заданное выступание нижнего конца цилиндрического штока 5 относительно нижней плоскости упора 6, вставляют шток 5 в полость якоря 4, затем на верхний конец штока 5 одевают магнитонепроводящую упорную шайбу 7, помещая ее в цилиндрическое углубление в торце якоря. При этом высоту шайбы 7 подбирают таким образом, чтобы выступающая за торец якоря часть шайбы обеспечивала величину немагнитного зазора между торцем якоря и дном корпуса. Затем развальцовывают на шайбе 7 верхний конец цилиндрического штока 5, образуя неразъемный узел - шток 5, якорь 4, магнитонепроводящая упорная шайба 7 и регулировочные шайбы 8, после чего устанавливают упор 6 в корпус 1.The electromagnet is assembled as follows: set the required number of adjusting washers 8 on the protrusion of the upper end of the rod 5 in such a way as to ensure a given protrusion of the lower end of the cylindrical rod 5 relative to the lower plane of the stop 6, insert the rod 5 into the cavity of the armature 4, then put on the upper end of the rod 5 magnetically conductive thrust washer 7, placing it in a cylindrical recess at the end of the armature. In this case, the height of the washer 7 is selected in such a way that the part of the washer protruding beyond the end of the armature ensures the non-magnetic gap between the end of the armature and the bottom of the hull. Then the upper end of the cylindrical rod 5 is expanded on the washer 7, forming an integral part — the rod 5, the anchor 4, the magnetically non-conducting thrust washer 7 and the adjusting washers 8, after which the emphasis 6 is installed in the housing 1.

Электромагнит выполнен, например, с использованием следующих материалов: корпус электромагнита выполнен цельнометаллическим из стали 10880Ш, магнитонепроводящая упорная шайба 7 и регулировочные шайбы 8 выполнены из нержавеющей немагнитной стали, крышка 9 - из алюминия, изоляционная прокладка 10 - из текстолита, вкладыш состоит из нескольких магнитопроводящих шайб 12, выполненных из стали 10895, заливка электромагнита, производимая через отверстия 13 и 14, выполненные соответственно в крышке 9 и в кожухе 2, осуществляется резиноподобным герметиком.The electromagnet is made, for example, using the following materials: the electromagnet body is made of all-metal steel 10880Sh, the magnetically conductive thrust washer 7 and the adjusting washers 8 are made of stainless non-magnetic steel, the cover 9 is made of aluminum, the insulating gasket 10 is made of textolite, the insert consists of several magnetically conductive washers 12, made of steel 10895, the filling of the electromagnet produced through holes 13 and 14, made in the cover 9 and in the casing 2, respectively, is carried out by a rubber-like sealant.

Рассмотрим работу электромагнита, показанного на фигуре.Consider the operation of the electromagnet shown in the figure.

При подаче напряжения на катушку 3 электромагнита создается электромагнитный поток, который, замыкаясь через корпус 1, кожух 2, якорь 4, упор 6 и магнитопроводящие шайбы 12, создает на якоре 4 необходимое тяговое усилие для его перемещения, при этом магнитный поток через дно корпуса 1 и торец якоря 4 не замыкается, так как имеется воздушный зазор, что предотвращает залипание якоря 4 во время работы электромагнита. Якорь 4, через закрепленный в нем шток 5, перемещает сопряженные с ним элементы на величину отрегулированного хода.When voltage is applied to the coil 3 of the electromagnet, an electromagnetic flux is created, which, closing through the housing 1, the casing 2, the anchor 4, the stop 6 and the magnetic washers 12, creates at the anchor 4 the necessary pulling force to move it, while the magnetic flux through the bottom of the housing 1 and the end face of the armature 4 does not close, as there is an air gap, which prevents sticking of the armature 4 during operation of the electromagnet. Anchor 4, through the rod 5 fixed in it, moves the elements associated with it by the amount of the adjusted stroke.

При снятии напряжения с обмотки электромагнита якорь 4 со штоком 5 под действием пружины, установленной на сопряженном агрегате (на чертеже не показана), возвращаются в исходное положение.When the voltage is removed from the winding of the electromagnet, the anchor 4 with the rod 5 under the action of a spring mounted on a paired unit (not shown in the drawing), returns to its original position.

Технический результат - создание конструкции электромагнита, обеспечивающей решение поставленной задачи, достигается за счет наличия в электромагните магнитонепроводящей упорной шайбы и регулировочных шайб, входящих в неразъемный узел с якорем и штоком, и обеспечивающих зазор между торцем якоря и дном корпуса, и необходимое выступание нижнего конца штока относительно нижней плоскости упора, а также за счет выполнения корпуса цельнометаллическим и герметичным.The technical result - the creation of an electromagnet design that provides a solution to the problem, is achieved due to the presence in the electromagnet of a magnetically non-conductive thrust washer and adjusting washers included in an integral unit with an anchor and a rod, and providing a gap between the end of the armature and the bottom of the body, and the necessary protrusion of the lower end of the rod relative to the lower plane of the stop, as well as due to the execution of the body all-metal and airtight.

Таким образом, конструкция заявляемого технического решения проста в изготовлении, обеспечивает: герметичность корпуса за счет выполнения его цельнометаллическим, необходимую величину немагнитного зазора в процессе сборки за счет введения в конструкцию магнитонепроводящей упорной шайбы, необходимое выступание нижнего конца штока за счет введения в конструкцию электромагнита регулировочных шайб, в результате чего повышается надежность работы устройства.Thus, the design of the claimed technical solution is simple to manufacture, provides: tightness of the housing due to its all-metal, the necessary size of the non-magnetic gap in the assembly process due to the introduction of the magnetically non-stop thrust washer into the structure, the protrusion of the lower end of the rod due to the introduction of adjusting washers in the electromagnet , resulting in increased reliability of the device.

Заявляемое устройство экспериментально подтвердило возможность получения предполагаемого результата.The inventive device experimentally confirmed the possibility of obtaining the intended result.

Claims (1)

Электромагнит, состоящий из расположенных соосно корпуса, кожуха, катушки, якоря, штока и упора, отличающийся тем, что он снабжен магнитонепроводящей упорной шайбой и регулировочными шайбами, при этом шток выполнен с выступом на верхнем конце, а на торце якоря выполнено цилиндрическое углубление, в котором соосно с якорем установлена магнитонепроводящая упорная шайба, высота которой подобрана таким образом, чтобы выступающая за торец якоря часть шайбы обеспечивала величину немагнитного зазора между торцем якоря и дном корпуса, а регулировочные шайбы расположены на выступе штока между ним и якорем и обеспечивают необходимое выступание нижнего конца штока относительно установочного торца корпуса электромагнита, причем магнитонепроводящая упорная шайба, регулировочные шайбы, якорь и шток образуют неразъемный узел за счет развальцовки верхнего конца штока на магнитонепроводящей упорной шайбе, кроме того, корпус электромагнита выполнен цельнометаллическим и герметичным.

An electromagnet consisting of a housing coaxially located, a casing, a coil, an anchor, a rod and a stop, characterized in that it is equipped with a magnetically non-stop thrust washer and adjusting washers, the rod being made with a protrusion at the upper end, and a cylindrical recess is made at the end of the armature, in which is coaxial with the armature mounted magnetically non-stop thrust washer, the height of which is selected so that the part of the washer protruding beyond the end of the armature ensures the non-magnetic gap between the end of the armature and the bottom of the housing, and the the washer washers are located on the protrusion of the rod between it and the anchor and provide the necessary protrusion of the lower end of the rod relative to the mounting end of the electromagnet housing, the magnetically non-stop thrust washer, adjusting washers, the anchor and the rod form an integral part due to the expansion of the upper end of the rod on a magnetically non-stop thrust washer , the body of the electromagnet is made all-metal and sealed.