RU10934U1 - Пропорциональный электромагнит - Google Patents

Abstract

1. Пропорциональный электромагнит, содержащий внешний магнитопровод, катушку возбуждения, магнитопровод внутри катушки, включающий в себя ферромагнитную направляющую втулку, неподвижный полюс с выступом, ограниченным круглыми концентрическими поверхностями и ферромагнитным кольцевым шунтом, механически соединенные и магнитоизолированные с указанной втулкой, цилиндрический якорь с выступом и кольцевой канавкой на торце, обращенном к неподвижному полюсу с поперечным сечением, уменьшающимся по мере удаления от торца якоря с возможностью охвата выступа неподвижного полюса и ограниченной концентрическими периферийной конической и внутренней цилиндрической поверхностями, причем цилиндрическая поверхность одновременно является поверхностью выступа, опору, обеспечивающую возможность осевого перемещения якоря, и эксцентриситет немагнитного зазора между ферромагнитной поверхностью якоря и направляющей втулкой, не превышающей ε ≅ 0,6, датчик линейного перемещения, подвижная часть которого механически соединена с якорем, а неподвижная - с внешним магнитопроводом, отличающийся тем, что неподвижная часть датчика выполнена в виде катушки с обмотками на каркасе, подвижная - в виде цилиндра из ферромагнитного материала с возможностью перемещения внутри катушки, при этом катушка и ферромагнитный цилиндр разделены стаканом из немагнитного материала, отверстие которого герметично соединено с внутренней полостью электромагнита.2. Пропорциональный электромагнит по п.1, отличающийся тем, что в качестве стакана из немагнитного материала использован каркас катушки.

Description

МПКб H01F 7/16 ПРОПОРЦИОНАЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТ

Полезная модель относится к области автоматики, гидравлики и может применяться в качестве преобразователя электрического управляющего сигнала в механическую силу в элементах гидроаппаратуры с пропорциональным управлением (распределители, клапаны и др.), используемых в системах дистанционного управления гидрофицированными машинами и оборудованием (металлорежущие станки, прессы, термопластавтоматы, дорожно-строительные и другие машины).

Известны пропорциональные электромагниты, содержащие внешний магнитопровод, катушку возбуждения, магнитопровод внутри катушки, включающий в себя ферромагнитную направляющую втулку, неподвижный полюс с выступом, ограниченным круглыми концентрическими поверхностями, и ферромагнитным кольцевым щунтом, механически соединенные и магнитоизолированные с указанной втулкой, цилиндрический якорь с выступом и кольцевой канавкой на торце, обращенном к неподвижному полюсу, с поперечным сечением, уменьшающимся по мере удаления от торца, с возможностью охвата выступа:, неподвижного полюса, опору, обеспечивающую возможность осевого перемещения якоря и эксцентриситет немагнитного зазора между ферромагнитной поверхностью якоря и направляющей втулкой, не превышающий 0,6 l .

Наиболее близким к предлагаемому является пропорциональный электромагнит, содержащий внешний магнитопровод, катушку возбуждения, магнитопровод внутри катушки, включающий в себя ферромагнитную направляющую втулку, неподвижный полюс с выступом, ограниченным круглыми концентрическими поверхностями и ферромагнитным кольцевым шунтом, механически соединеные и магнитоизолированные с указанной втулкой, цилиндрический якорь с выступом и кольцевой канавкой на торце, обращенном к неподвижному полюсу, с поперечным сечением.

уменьшающимся по мере удаления от торца якоря,с возможностью охвата выступа неподвижного полюса и ограниченной концентрическими, периферийной конической и внутренней цилиндрической поверхностями, причем цилиндрическая поверхность одновременно является поверхностью выступа, опору, обеспечивающую возможность осевого перемещения якоря и эксцентриситет немагнитного зазора между ферромагнитной поверхностью якоря и направляющей втулкой, не превышающий Q 0,6, датчик линейного перемещения, подвижная часть которого механически соединена с якорем, а неподвижная - с внешним магнитопров. s .

Недостатком является расположение неподвижной части датчика с обмотками во внутренней полости электромагнита, заполненной гидравлической рабочей жидкостью под давлением, что ограничивает область применения электромагнита, ибо применение специальных мер для герметизации выводных концов обмотки датчика усложняет конструкцию электромагнита и не обеспечивает достаточную надежность, а герметизация выводных концов обмотки с помощью существующих электрических ерметичных соединителей возможно только для низких давлений гидравлической жидкости, например, соединители типа 2РМГ допускают давх:ление только до 1,5 кГ/см.

Полезная модель направлена на расширение области применения за счет герметизации неподвижной части датчика линейного перемещения относительно внутренней полости электромагнита, заполненной гидравлической жидкостью.

Это достигается тем, что в электромагните, содержащем внешний магнитопровод, катушку возбуждения, магнитопровод внутри катушки, включающий в себя ферромагнитную направляющую втулку, неподвижный полюс с выступом, ограниченным круглыми концентрическими поверхностями, и ферромагнитным кольцевым шунтом, механически соединенные и магнитоизолированные с указанной втулкой, цилиндрический якорь с

выступом и кольцевой канавкой на торце, обращенном к неподвижному полюсу, с поперечным сечением, уменьшающимся по мере удаления от торца якоря, с возможностью охвата выступа неподвижного полюса и ограниченной концентрическими, периферийной конической и внутренней цилиндрической поверхностями, причем цилиндрическая поверхность одновременно является поверхностью выступа, опору, обеспечивающую возможность осевого перемещения якоря и эксцентриситет немагнитного зазора между ферромагнитной поверхностью якоря и направляющей втулкой, не превышающий Е. 0,6, датчик линейного перемещения, подвижная часть которого механически соединена с якорем, а неподвижная - с внешним магнитопроводом, неподвижная часть датчика выполнена в виде катушки с обмотками на каркасе, подвижная - в виде цилиндра из ферромагнитного материала с возможностью перемещения внутри катушки, при этом катушка и ферромагнитный цилиндр разделены стаканом из немагнитного материала, отверстие которого герметично соединено с внутренней полостью электромагнита.

Придание упояянутому каркасу катушки функций стакана, упрощает конструкцию электромагнита и может применяться в частных случаях.

Такое выполнение полезной модели позволяет расширить область применения пропорционального электромагнита.

Сущность полезной модели поясняется на фиг.1, где изображена примерная конструкция электромагнита.

Конструктивно пропорциональный электромагнит состоит из внешнего магнитопровода 1, катушки возбуждения 2, внутреннего магнитопровода, который ввлючает в себя гильзу 3, состоящую из двух магнитопроводящих частей и и третьей части с немагнитного материала, например, латуни, механически соединяющей и магнитоизолирую I/ f f//

щей части a. и , неподвижный полюс 4 с выступом, ограниченным круглыми концентрическими поверхностями (наружной - конической и внутренней - цилиндрической), на который насажена гильза 3 своей частью в .

Выступающий за пределы неподвижного полюса 4 участок части в гильзы 3 являются кольцевым ферромагнитным шунтом неподвижного полюса.

Якорь 5 имеет опору, выполненную из оси б, состоящей из механически соединенных участков стали, часть d , и немагнитного материала, часть е , и подшипников скольжения 7, позволяющую ему свободно перемещаться внутри ферромагнитной части з гильзы 3 в осевом направлении. Внутренний диаметр гильзы 3, наружный диаметр якоря 5, эксцентриситеты оси 6 и подшипников 7 выбираются из условия обеспечения эжсцентриситета немагнитного зазора между ферромагнитной поверхностью якоря 5 и ферромагнитной частью а гильзы 3, не превышающего величины в 0,6.

На торце якоря 5, обращенном к неподвижному полюсу, имеется выступ и кольцевая канавка с поперечным сечением, уменьшающимся по мере удаления от торца якоря, ограниченная концентрическими периферийной конической и внутренней цилиндрической поверхностями, последняя является одновременно и поверхностью выступа. Кольцевая канавка якоря 5 имеет возможность охвата выступа неподвижного полюса 4.

На немагнитной части е оси 6 механически закреплена подвижная часть (цилиндр 8 из стали) датчика линейного перемещения. Неподвижная часть датчика представляющая собой катушку 9 с обмотками на каркасе 10, череавтулку 11 механически соединена с внешним магнитопроводом. Каркас 10 катушки, выполненый из немагнитного металла, например, из стали Х18Н10Т, имеет внутреннее цилиндрическое углубление, обеспечивающее возможность перемещения внутри него подвижной части 8 датчика, герметично через уплотнение 12 соединенное с внутренней полостью электромагнита.

Уплотнения 12, а также 13 герметизируют катушки 2 и 9 относительно внутренней полости электромагнита.

Электрический соединитель 14 служит для подключения внешних электрических цепей к катушкам 2 и 9.

Внутренняя и наружная поверхности выступа неподвижного полюса 4 и поверхности канавки якоря 5 образуют два рабочих зазора электромагнита (цилиндрический и конический, соответственно).

Внутренняя поверхность выступающей за пределы неподвижного полюса части в гильзы 3 и наружная поверхность якоря 5 образуют зазор кольцевого ферромагнитного шунта, параллельный рабочим зазорам.

При протекании тока в катушке 2 якорь 5 притягивается к неподвижному полюсу 4, развивая усилие, пропорциональное величине тока и практически не зависящее от положения якоря в рабочем диапазоне перемещений якоря при неизменное величине тока.

При перемещении якоря 5 перемещается механически, через немагнитную часть е оси б, соединенный с ним стальной цилиндр 8 (подвижная часть датчика линейного перемещения) внутри цилиндрического углубления каркаса 10, герметично соединенного с внутренней полостью электромагнита, изменяя выходной сигнал на измерительной обмотке датчика, создавая информацию о параметрах перемещения якоря 5 электромагнита. МПК МПК Библиографические данные 1.Свидетельство № 2463 на полезную модель, бюл. 7, 1996 6 HOI Г 7/16. 2.Свидетельство ® 7544 на полезную модель, бюл.Р 8, 1998, б HOI Г 7/16.

Claims (2)

1. Пропорциональный электромагнит, содержащий внешний магнитопровод, катушку возбуждения, магнитопровод внутри катушки, включающий в себя ферромагнитную направляющую втулку, неподвижный полюс с выступом, ограниченным круглыми концентрическими поверхностями и ферромагнитным кольцевым шунтом, механически соединенные и магнитоизолированные с указанной втулкой, цилиндрический якорь с выступом и кольцевой канавкой на торце, обращенном к неподвижному полюсу с поперечным сечением, уменьшающимся по мере удаления от торца якоря с возможностью охвата выступа неподвижного полюса и ограниченной концентрическими периферийной конической и внутренней цилиндрической поверхностями, причем цилиндрическая поверхность одновременно является поверхностью выступа, опору, обеспечивающую возможность осевого перемещения якоря, и эксцентриситет немагнитного зазора между ферромагнитной поверхностью якоря и направляющей втулкой, не превышающей ε ≅ 0,6, датчик линейного перемещения, подвижная часть которого механически соединена с якорем, а неподвижная - с внешним магнитопроводом, отличающийся тем, что неподвижная часть датчика выполнена в виде катушки с обмотками на каркасе, подвижная - в виде цилиндра из ферромагнитного материала с возможностью перемещения внутри катушки, при этом катушка и ферромагнитный цилиндр разделены стаканом из немагнитного материала, отверстие которого герметично соединено с внутренней полостью электромагнита.

2. Пропорциональный электромагнит по п.1, отличающийся тем, что в качестве стакана из немагнитного материала использован каркас катушки.