SU1207318A1 - Пропорциональный электромагнит - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электромагнитам пропорционального действи ,  вл ющимс  основными управл ющими узлами элементов гидроавтоматики с пропорциональным управлением (распределителей , дросселей, регул торов потока, предохранительных и редукционных клапанов), используемых в системах дистанционного пропорционального управлени  гидрофицировани  машинами и оборудованием (прессах, и других устройствах, в том числе и с ЧПУ).

Целью изобретени   вл етс  повышение точности за счет улучшени  линейности т говой характеристики на рабочем ходе  кор  без значительного снижени  усили  пропорционального электромагнита.

На фиг, 1 изображен продольный разрез предлагаемого пр.опорциональ- ного электролита; на фиг. 2 - часть  кор , обращенна  к упору; на фиг, 3 - график зависимости усили  электромагнита от хода при заданном значении величины тока в катушке возбуждени .

Пропорциональный электромагнит состоит из внешнего магнитопровода 1, катушки возбуждени  2, внутреннего магнитопровода, расположенного внутри катушки возбуждени , который включает герметичную гильзу 3, сваренную из двух магнитопровод щих частей а и b и третьей части с из немагнитного материала, подвижного полюса в виде цилиндрического  кор  4, установленного в полости гильзы 3 с возвожностью осевого перемещени  и неподвижного полюса, на который напрессовьшаетс  гильза 3 своей частью Ь, образующей в сопр жении с упором 5 неподвижный п олюс.Выступающий за пределы сердечника участок части b герметичной гильзы 3  вл етс  ферромагнитным шунтом неподвижного полюса. На выступающую из внешнего магнитопровода часть гильзы устанавливаетс  фланец 6 с уплот- нительным кольцом 7,

Части а, Ь, с гильзы 3 вьтолнены с плоскими торцами, сверенными между собой, например, посредством диффузионной сварки с нагревом в вакууме , с исключением смешивани  магнитного и немагнитного материалов.

На внутренней поверхности гильзы со стороны Фланца 6 выполнена расточ

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ка, в которой установлена втулка 8, Якорь 4 цилиндрической формы -имеет сквозную расточку, в которой жестко установлен направл ющий стержень 9. . В гильзе 3  корь 4 устанавливаетс  с зазором и направл етс  при перемещении направл ющим стержнем 9 во втулках 8 и 10.

На торце  кор  4, обращенном к неподвижному упо) г, выполнена периферийна  кольцева  канавка 11 трапецеидального сечени , котора  имеет периферийную коническую поверхность А, образующую в продольном сечении  кор  4 острый угол об с его наружной цилиндрической поверхностью Б.

Кольцева  канавка образует на  коре два насьщ1ающихс  ферромагнитных шунта (фиг, 2). Первый из шунтов переменного сечени  образован частью  кор , расположенного между кольцевой канавкой 11 и наружной цилиндрической поверхностью Б  кор  4. Второй шунт образован торцовой частью  кор , охваченной кольцевой канавкой 11.

Площадь поперечного сечени  первого щунта  кор  возрастает по мере удалени  от торца В  кор  4,

Кольцева  кромка 12 на торце  кор  ограничена наружной цилиндрической поверхностью Б и конической поверхностью А.

Наружна  торцова  поверхность В  кор  4, охваченна  кольцевой канавкой 11, а также кольцева  кромка 12 могут лежать в одной плоскости. Оптимальный диаметр d торцовой части  кор , ограниченный кольцевой канавкой 11 (т.е. ширина канавки) выбираетс  экспериментально с целью получени  оптимального значени  пропорциональности дл  конкретного типоразмера электромагнита.

Между упором 5 и  корем 4 установлена дистанционна  шайба 13 из немагнитного материала.

Полость 14, в которой размещен  корь, герметично отделена от внешнего магнитопровода 1 и катущки возбуждени  2 посредством герметичной сварной гильзы 3, котора  напрессована на упор 5 и уплотнена в глухом флан це 6 уплотнительным кольцом 7.

Предложенна  конструкци  пропорционального электромагнита предусматривает диффузионную сварку частей гильзы только по плоскости торцам

деталей.При диффузионной сварке необходим плотный контакт сопр гаемых поверхностей и сварка частей гильзы по плоским торцам деталей  вл етс  более технологической операцией по сравнению со сваркой частей гильзы с коническими торцовыми поверхност ми , так как добитьс  плотного контакта по плоским поверхност м технологически легче, чем по .коническим.

Плоские торцы свариваемых частей гильзы выполн ютс  на универсальном оборудовании без применени  специальной дорогосто щей оснастки, необходимой при изготовлении и подгонке сопр гаемых конических торцовых поверхностей свариваемых деталей гильзы .

Устройство работает следутощим образом.

При протекании тока в катушке возбуждени  2  корь 4 прит гиваетс  . к упору 5, развива  при этом усилие пропорциональное величине тока в катушке возбуждени , которое измен етс  на рабочем ходе  кор  при неизменной величине тока (см. график, фиг. 3 крива  15). Это достигаетс  благодар  наличию на торце  кор  4 двух ферромагнитньк шунтов, образованных коль-зо хода  кор  уменьшаетс  (фиг. 3, кри- цевой канавкой 11.ва  17), снижа  усилие электромагнита на рабочем ходе  кор  и чувствительность управлени  гидроаппарата по току.

Таким образом за счет получени  оптимальной характеристики пропорционального электромагнита повышаетс  устойчивость работы элементов гидроавтоматики и чувствительность их управлени  по току, в которых в качестве управл ющей ступени используетс  предлагаемый электромагнит .

В начале рабочего хода  кор  усилие , развиваемое электромагнитом, в основном обусловлено взаимодействием 35 ферромагнитного шунта  кор  переменного сечени  с ферромагнитным шунтом неподвижного полюса, при этом вли ние второго шунта  кор  на усилие электромагнита незначительно. до

По мере приближени   кор.  к упору происходит насьш1ение первого ферромагнитного шунта  кор  переменного

сечени  и ферромагнитного шунта неподвижного полюса, при этом т говое усилие электромагнита измен етс  незначительно , так как с торцом упора вступает во взаимодействие второй ферромагнитный шунт  кор , охваченный кольцевой канавкой 11 (см. фиг.3, крива  15).

Таким образом, т говое усилие электромагнита на рабочем ходе  кор  существенно не уменьшаетс .

Предлагаема  конструкци  позво ет путем изменени  диаметра торцовой части  кор , ограниченной коль- цевой канавкой 11, получить оптимальную форму характеристики при положении  кор  4 ближе к упору 5.

При увеличении диаметра d от оптимального значени  магнитное взаимо- действие торца В  кор  с торцом К упора в конце рабочего хода  кор  увеличиваетс  (фиг. 3, крива  16), ухудша  при этом линейность характе- ристики и снижа  устойчивость рабо- ты гидроаппарата, управл емого электромагнитом .При уменьшении диаметра d от оптимального значени  магнитное взаимодействие торца В  кор  с торцом К упора 5 в конце рабочего

PaSotwi xoS

0WuJ

Составитель Б,Гундаров Редактор Л.Народна  Техред М.Ходанич Корректор Е.Рошко

Заказ 633/1- . Тираж 699Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г, Ужгород, ул. Проектна , 4

1(лв,

-flKCffl)

Claims (1)

1. ПРОПОРЦИОНАЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТ, содержащий внешний магнитопровод, катушку возбуждения,немагнитную гильзу, магнитопровод, расположенный внутри катушки возбуждения, включающий в себя неподвижный полюс с насыщающимся ферромагнитным кольцевым шунтом и цилиндрический якорь, установленный с возможностью осевого перемещения, причем немагнитная гильза герметично отделяет якорь от катушки возбуждения и внешнего магнитопровода, отлич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности работы путем улучшения линейности тяговой характеристики,на торце якоря, обращенном к неподвижному полюсу, выполнена кольцевая канавка трапецеидального сечения, так что насыщающийся ферромагнитный кольцевой шунт образован на якоре в виде двух элементов, один из которых имеет переменное сечение, возрастающее по мере удаления от торца якоря, и образован частью якоря между периферийной боковой поверхностью указанной кольцевой канавки и наружной цилиндрической поверхностью якоря, а другой элемент шунта образован другой боковой поверхностью кольцевой канавки и торцовой поверхностью якоря .