RU120453U1

RU120453U1 - ELECTROMAGNETIC LOCK EXPLOSION PROTECTED

Info

Publication number: RU120453U1
Application number: RU2012121615/12U
Authority: RU
Inventors: Валерий Александрович Ананьев; Татьяна Александровна Иванова; Александр Владимирович Молоканов; Артем Александрович Орлов; Вадим Дмитриевич Шовкун
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Рокса Энтранс"
Priority date: 2012-05-28
Filing date: 2012-05-28
Publication date: 2012-09-20

Abstract

1. Электромагнитный замок, характеризующийся тем, что он содержит плоский якорь и электромагнит в виде цельнофрезерованного сердечника с токопроводящей обмоткой, заключенный в оболочку, образованную наружной поверхностью сердечника и прикрепленной со стороны его рабочей поверхности металлической крышкой, защищающей расположенные в оболочке и залитые герметизирующим компаундом токопроводящую обмотку и соединенные с ее выводами токоведущие жилы кабеля, выведенного наружу из оболочки к блоку питания через кабельный ввод, состоящий из закрепленной в оболочке корпусной втулки, через которую пропущен соединенный с токоведущими жилами токопроводящей обмотки кабель, и адаптера, который, наворачиваясь на корпусную втулку, сжимает находящийся в ней резиновый уплотнитель, фиксируя и уплотняя кабель в кабельном вводе. ! 2. Электромагнитный замок по п.1, отличающийся тем, что применяется сердечник Ш-образного поперечного сечения. 1. Electromagnetic lock, characterized in that it contains a flat armature and an electromagnet in the form of an all-milled core with a conductive winding, enclosed in a shell formed by the outer surface of the core and a metal cover attached from the side of its working surface, which protects the conductive conductive parts located in the shell and filled with a sealing compound the winding and the current-carrying conductors of the cable connected to its terminals, brought out from the shell to the power unit through a cable gland, consisting of a housing bushing fixed in the shell, through which a cable connected to the current-carrying wires of the current-carrying winding is passed, and an adapter, which, being wrapped around the housing bushing, squeezes the rubber seal in it, fixing and sealing the cable in the cable gland. ! 2. Electromagnetic lock according to claim 1, characterized in that a core of W-shaped cross-section is used.

Description

Полезная модель относится к устройствам систем безопасности, а именно к дистанционно-управляемым электромагнитным запирающим устройствам, предназначенным для установки на дверях и других преграждающих устройствах в зонах повышенной взрывоопасности.The utility model relates to devices of security systems, namely to remotely controlled electromagnetic locking devices designed for installation on doors and other blocking devices in areas of high explosion risk.

Электромагнитные замки обладают высокой надежностью (не открываются с помощью отмычки), нагрузка на отрыв (сила удержания двери) достигает 500 кгс, стойкостью к агрессивным средам и устойчивостью к температурным перепадам. Износоустойчивость таких замков обусловлена отсутствием в их конструкции трущихся металлических деталей. Электромагнитные замки могут быть установлены на пожарные выходы, так как соответствуют основному требованию пожарной безопасности - при снятии напряжения замок автоматически должен открываться.Electromagnetic locks are highly reliable (do not open with a master key), the load on the gap (door holding force) reaches 500 kgf, resistance to aggressive environments and resistance to temperature extremes. The wear resistance of such locks is due to the absence of rubbing metal parts in their design. Electromagnetic locks can be installed on fire exits, as they meet the basic fire safety requirement - when the voltage is removed, the lock should automatically open.

В отношении электромагнитных замков, предназначенных для использования во взрывоопасных зонах (помещение или ограниченное пространство в помещении или наружной установке, в котором имеются или могут образоваться взрывоопасные смеси), в целях предотвращения воспламенения окружающей взрывоопасной газовой среды применяются специальные меры - виды взрывозащиты, установленные ГОСТ Р 51330.13-99 «Электрооборудование взрывозащищенное».With regard to electromagnetic locks intended for use in hazardous areas (a room or a limited space in a room or outdoor installation in which explosive mixtures are or may form), special measures are applied to prevent ignition of the surrounding explosive gas atmosphere - types of explosion protection established by GOST R 51330.13-99 "Explosion-proof electrical equipment."

Известен (RU, патент №53697, U1, опубликовано 27.05.2006) электромагнитный замок, содержащий магнитопровод, включающий сердечник с обмоткой и якорь в виде прямоугольной пластины, сердечник при этом выполнен в виде или U-образного профиля в сечении, паз в сердечнике выполнен открытым с его торцов, обмотка размещена вдоль продольной плоскости симметрии магнитопровода, который помещен в корпус и в промежутках залит компаундом (наполненные или ненаполненные полимерные материалы, предназначенные для заливки или пропитки элементов и узлов электроаппаратуры и радиоаппаратуры).Known (RU, patent No. 53697, U1, published 05.27.2006) an electromagnetic lock containing a magnetic circuit including a core with a winding and an anchor in the form of a rectangular plate, the core is made in the form or U-shaped profile in cross section, the groove in the core is open from its ends, the winding is placed along the longitudinal plane of symmetry of the magnetic circuit, which is placed in the housing and filled in between with a compound (filled or unfilled polymeric materials intended for filling or impregnation of elements and components of electrical equipment and radio equipment).

К недостаткам известной конструкции электромагнитного замка, которые не позволяют использовать его во взрывоопасных средах, следует отнести следующие:The disadvantages of the known design of the electromagnetic lock, which do not allow its use in explosive atmospheres, include the following:

- корпус не является взрывонепроницаемым, а заливка магнитопровода компаундом не гарантирует защиту его от механических повреждений, что не соответствует требованиям ГОСТ Р 51330.13-99 в части обеспечения требований к взрывозащищенному электрооборудованию, применяемому во взрывоопасных зонах;- the case is not explosion proof, and filling the magnetic circuit with a compound does not guarantee its protection against mechanical damage, which does not meet the requirements of GOST R 51330.13-99 in terms of meeting the requirements for explosion-proof electrical equipment used in hazardous areas;

- отсутствует надежное механическое закрепления кабеля в корпусе замка: кабель от обмотки выводится из магнитопровода через отверстие в корпусе, что не обеспечивает требований (закрепления кабеля при выводе из корпуса, уплотнения кабеля с целью обеспечения степени защиты оболочки) ГОСТ Р 52350.0-2005 «Электрооборудование для взрывоопасных газовых сред» (приложение А, Ех-кабельные вводы), а также требованиям п.5 ГОСТ Р 51330.13-99 в части обеспечения герметичности и механической прочности оболочки по виду взрывозащиты «s» (специальный вид взрывозащиты) по ГОСТ 22782.3-77.- there is no reliable mechanical fastening of the cable in the lock case: the cable from the winding is removed from the magnetic circuit through the hole in the case, which does not meet the requirements (cable fastening at the output from the case, cable sealing to ensure the degree of protection of the sheath) GOST R 52350.0-2005 “Electrical equipment for explosive gas atmospheres ”(Appendix A, Ex-cable entries), as well as the requirements of Clause 5 of GOST R 51330.13-99 in terms of ensuring tightness and mechanical strength of the enclosure by type of protection“ s ”(special type of explosion-proof you) according to GOST 22782.3-77.

Конструкция кабельных вводов общепромышленного назначения и материалы, из которых они изготавливаются, не обеспечивают требований А.2 Приложения А ГОСТ Р 52350.0-2005 по механической прочности закрепления кабеля и степени защиты оболочки, необходимой для применения во взрывоопасных средах. Такой кабельный ввод защищает кабель только от выдергивания из корпуса замка, но не обеспечит взрывозащиту окружающей взрывоопасной смеси при неисправности электрооборудования.The design of cable glands for general industrial use and the materials from which they are made do not meet the requirements of A.2 of Appendix A of GOST R 52350.0-2005 on the mechanical strength of cable fastening and the degree of protection of the sheath necessary for use in explosive atmospheres. Such a cable entry protects the cable only from being pulled out of the lock case, but does not provide explosion protection of the surrounding explosive mixture in case of electrical failure.

Задача, на решение которой направлена настоящая полезная модель, состоит в разработке электрооборудования для использования во взрывоопасных зонах.The task to which the present utility model is directed is to develop electrical equipment for use in hazardous areas.

Технический результат, получаемый в результате осуществления заявленной полезной модели, заключается в повышении степени защиты изделия: взрывонепроницаемости оболочки и взрывозащищенности кабельного ввода.The technical result obtained as a result of the implementation of the claimed utility model is to increase the degree of product protection: flameproof enclosure and explosion protection of the cable entry.

Указанный технический результат достигается за счет того, что электромагнитный замок, содержит плоский якорь и электромагнит в виде цельнофрезерованного сердечника с токопроводящей обмоткой, заключенный в оболочку, образованную наружной поверхностью сердечника и прикрепленной со стороны его рабочей поверхности металлической крышкой, защищающей расположенные в оболочке и залитые герметизирующим компаундом токопроводящую обмотку и соединенные с ее выводами токоведущие жилы кабеля, выведенного наружу из оболочки к блоку питания через кабельный ввод, состоящий из закрепленной в оболочке корпусной втулки, через которую пропущен соединенный с токоведущими жилами токопроводящей обмотки кабель, и адаптера, который, наворачиваясь на корпусную втулку, сжимает находящийся в ней резиновый уплотнитель, фиксируя и уплотняя кабель в кабельном вводе.The specified technical result is achieved due to the fact that the electromagnetic lock contains a flat armature and an electromagnet in the form of a seamlessly milled core with a conductive winding, enclosed in a shell formed by the outer surface of the core and attached from the side of its working surface by a metal cover protecting the encapsulated and sealed with a sealing a compound of a conductive winding and current-carrying conductors of a cable connected to its terminals brought out from the sheath to the power supply unit of the cable gland, consisting of a sleeve fixed in the housing shell, which is passed through the conductive wires connected to the conductive winding cable and an adapter, which in a housing navorachivaya sleeve located therein compresses the rubber seal, fixing and sealing the cable into the cable entry.

Конструкция заявленного технического решения обеспечивает следующие, согласно Разделу 5 п.5.2.2. ГОСТ Р 51330.13-99, виды взрывозащиты:The design of the claimed technical solution provides the following, in accordance with Section 5 of clause 5.2.2. GOST R 51330.13-99, types of explosion protection:

А) «Специальный вид взрывозащиты S».A) “Special type of protection S”.

Данный вид взрывозащиты обеспечивается специальным конструктивным решением кабельного ввода и позволяет полностью выполнить требование ГОСТ 22782.3-77 в части конструкции оболочки взрывозащиты по типу «S» - защита электрооборудования специальная. Изделия с взрывозащитой вида «S» могут использоваться в рудниках и шахтах.This type of protection is provided by a special constructive solution for cable entry and allows you to fully comply with the requirements of GOST 22782.3-77 in terms of the design of the explosion protection enclosure according to type "S" - special protection of electrical equipment. Products with explosion protection type “S” can be used in mines and mines.

Уплотнение кабеля в кабельном вводе заявленного технического решения осуществляется за счет резинового уплотнителя, роль которого может выполнять резиновая втулка, внутренний диаметр которой соответствует диаметру оболочки кабеля. При сборке адаптер кабельного ввода сжимает (например, с помощью металлических втулки и шайбы) резиновый уплотнитель и фиксирует кабель в кабельном вводе, обеспечивая необходимое механическое закрепление кабеля и герметичность ввода, а, следовательно, и непроникновение взрывоопасных газов в оболочку.The cable is sealed in the cable entry of the claimed technical solution due to the rubber sealant, the role of which can be performed by a rubber sleeve, the inner diameter of which corresponds to the diameter of the cable sheath. During assembly, the cable entry adapter compresses (for example, with metal sleeves and washers) the rubber seal and fixes the cable in the cable entry, providing the necessary mechanical fastening of the cable and the tightness of the input, and, consequently, the non-penetration of explosive gases into the sheath.

Таким образом, взрывозащищенный (устранена или затруднена возможность воспламенения окружающей его взрывоопасной смеси) кабельный ввод выполняет две функции:Thus, the explosion-proof (eliminated or difficult to ignite the surrounding explosive mixture) cable entry performs two functions:

1. обеспечивает защиту кабеля от выдергивания его из оболочки замка с силой указанной в п.А3.1 ГОСТ Р 52350.0-2005;1. protects the cable from pulling it out of the lock shell with the force specified in clause A3.1 GOST R 52350.0-2005;

2. благодаря специальному резиновому уплотнителю обеспечивает защиту электрооборудования, установленного в оболочке, от проникновения взрывоопасных газов.2. Thanks to a special rubber sealant, it protects the electrical equipment installed in the shell from the penetration of explosive gases.

Б) «Вид взрывозащиты - m» - герметизация компаундом по ГОСТ 51330.17.B) “Type of protection - m” - sealing by a compound in accordance with GOST 51330.17.

Данный вид взрывозащиты обеспечивается герметизацией электрооборудования (токопроводящая обмотка и соединенные с ее выводами токоведущие жилы) герметизирующим компаундом, который обеспечивает защиту их от проникновения влаги и при неисправности электрооборудования локализует возгорание внутри себя.This type of explosion protection is provided by sealing electrical equipment (conductive winding and current-carrying conductors connected to its terminals) with a sealing compound, which provides protection against moisture penetration and, in case of electrical equipment malfunction, localizes a fire inside itself.

В заявленной конструкции электромагнитного замка обеспечивается не только герметизация установленных во внутреннем объеме оболочки токопроводящей обмотки и соединенных с ее выводами токоведущих жил кабеля герметизирующим компаундом, но и их защита от механических повреждений дополнительной металлической крышкой, образующей совместно с наружной поверхностью цельнофрезерованного сердечника взрывонепроницаемую (при взрыве газа внутри оболочки в результате искрения или короткого замыкания не происходит опасных повреждений оболочки; взрыв не распространяется в окружающую среду) механически прочную оболочку.The claimed design of the electromagnetic lock provides not only the sealing of the conductive winding installed in the internal volume of the sheath and the current-carrying cable conductors connected to it with a sealing compound, but also their protection against mechanical damage by an additional metal cover, which together with the outer surface of the milled core is flameproof (in case of gas explosion inside the shell as a result of sparking or short circuit there is no dangerous damage to the shell and; the explosion does not extend into the environment) a mechanically strong shell.

Таким образом, при возгорании электрооборудования из-за неисправности герметизирующий компаунд не позволит воспламенить взрывоопасную смесь вне оболочки, а металлическая крышка защитит расположенное внутри оболочки электрооборудование от механических повреждений.Thus, in case of fire of electrical equipment due to a malfunction, the sealing compound will not allow the explosive mixture to ignite outside the shell, and the metal cover will protect the electrical equipment located inside the shell from mechanical damage.

В электромагнитных замках с плоским якорем, как правило, используется цельнофрезерованный (выполненный из металлической заготовки) сердечник, имеющий Ш-образный профиль, но возможен и сердечник с иным (например, U- или П-образным) профилем, хотя это потребует оригинальных технических решений крепления кабельного ввода, а изделие при этом получится более громоздким и менее технологичным в производстве.In electromagnetic locks with a flat anchor, as a rule, a whole-milled (made from a metal billet) core with a U-shaped profile is used, but a core with a different (for example, U- or U-shaped) profile is also possible, although this will require original technical solutions cable entry mounting, and the product will turn out to be more bulky and less technological in production.

Образующие оболочку цельнофрезерованный Ш-образный сердечник с прикрепленной к нему металлической крышкой, защищающей расположенные в оболочке и залитые герметизирующим компаундом токопроводящую обмотку и токоведущие жилы кабеля, и взрывозащищенный кабельный ввод с уплотнением и механическим закреплением кабеля в оболочке обеспечивают герметичность и механическую прочность оболочки электромагнитного замка по виду взрывозащиты «s» по ГОСТ 22782.3-77.The sheath forming a whole-milled Ш-shaped core with a metal cover attached to it, which protects the conductive winding and current-carrying conductors of the cable located in the sheath and sealed with a sealing compound, and the explosion-proof cable entry with sealing and mechanical fastening of the cable in the sheath ensure tightness and mechanical strength of the electromagnetic lock sheath type of protection "s" according to GOST 22782.3-77.

При соблюдении вышеперечисленных требований электромагнитный замок может считаться взрывозащищенным и использоваться в зонах повышенной взрывоопасности.Subject to the above requirements, the electromagnetic lock can be considered explosion-proof and can be used in areas of high explosion hazard.

Для пояснения сущности заявленной полезной модели представлены следующие графические материалы:To clarify the essence of the claimed utility model, the following graphic materials are presented:

- фиг.1 - чертеж замка электромагнитного взрывозащищенного в плане (вид спереди, сверху, сбоку);- figure 1 is a drawing of an electromagnetic explosion-proof lock in plan (front view, top, side);

- фиг.2 - чертеж кабельного ввода.- figure 2 is a drawing of a cable entry.

Ниже на примере конкретной конструкции замка электромагнитного взрывозащищенного приводятся сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели с получением вышеуказанного технического результата.Below, as an example of a specific design of an electromagnetic explosion-proof lock, information is provided that confirms the feasibility of implementing a utility model with the above technical result.

На фиг.1 изображен электромагнитный замок, состоящий из электромагнита (ферромагнитный сердечник 1 с токопроводящей обмоткой 2) и плоского якоря 3.Figure 1 shows an electromagnetic lock consisting of an electromagnet (ferromagnetic core 1 with a conductive winding 2) and a flat armature 3.

Корпусная часть «А» замка включает в себя электромагнит в виде цельнофрезерованного Ш-образного сердечника 1 из электротехнической стали марки 10880 с токопроводящей обмоткой 2, прикрепленную к сердечнику 1 электромагнита крышку 4 и взрывозащищенный кабельный ввод 5 с соответствующей маркировкой взрывозащиты по ГОСТ Р 52350.0-2005.The case part “A” of the lock includes an electromagnet in the form of a fully milled Ш-shaped core 1 made of electrical steel grade 10880 with a conductive winding 2, a cover 4 attached to the core 1 of the electromagnet and an explosion-proof cable entry 5 with the corresponding explosion protection marking in accordance with GOST R 52350.0-2005 .

Сердечник 1 электромагнита совместно с прикрепленной к нему винтами металлической крышкой 4 выполняют функцию оболочки корпусной части (далее - оболочка) электромагнитного замка. Крышка выполнена из нержавеющей немагнитной стали 08X18Н10 ГОСТ 5582- 80.The core 1 of the electromagnet, together with the metal cover 4 attached to it by screws, performs the function of the shell of the body part (hereinafter - the shell) of the electromagnetic lock. The cover is made of non-magnetic stainless steel 08X18H10 GOST 5582-80.

Выводы 6 токопроводящей обмотки 2 электромагнита соединены пайкой с токоведущими жилами 7 кабеля 8, который выводится из токопроводящей оболочки через взрывозащищенный кабельный ввод 5 наружу к блоку питания замка (на чертежах не показан). Для заземления замка на корпусной части «А» установлена заземляющая клемма 9.The conclusions 6 of the conductive winding 2 of the electromagnet are soldered to the conductive cores 7 of cable 8, which is removed from the conductive sheath through an explosion-proof cable entry 5 outward to the lock power supply (not shown in the drawings). To ground the lock, a grounding terminal 9 is installed on the body part “A”.

Крышка 4 защищает герметично залиты в оболочке герметизирующим компаундом 10 токопроводящую обмотку 2, токоведущие жилы 7 кабеля 8 и место соединения токоведущих жил 7 с кабелем 8 от механических повреждений.The cover 4 protects the conductive winding 2, the current-carrying conductors 7 of the cable 8 and the connection point of the current-carrying conductors 7 with the cable 8 from the mechanical damage.

Взрывозащищенный кабельный ввод (фиг.2) состоит из корпусной втулки 11, адаптера 12, резиновой уплотнительной втулки 13, металлических втулки 14 и шайбы 15.The explosion-proof cable entry (figure 2) consists of a housing sleeve 11, an adapter 12, a rubber sealing sleeve 13, a metal sleeve 14 and a washer 15.

Через корпусную втулку 11, которая вворачивается в оболочку 2, пропускается кабель 8. Наворачивающийся на корпусную втулку 11 адаптер 12 через втулку 14 и шайбу 15 сжимает резиновую уплотнительную втулку 13, фиксируя кабель 8 в кабельном вводе 5, обеспечивая тем самым закрепление и уплотнение кабеля 8 с целью обеспечения степени защиты оболочки.Cable 8 is passed through the housing sleeve 11, which is screwed into the sheath 2, and the adapter 12, which is screwed onto the housing sleeve 11, compresses the rubber sealing sleeve 13 through the sleeve 14 and the washer 15, fixing the cable 8 in the cable entry 5, thereby securing and sealing the cable 8 in order to ensure the degree of protection of the shell.

Якорная часть замка «Б» состоит из плоского якоря 3, подвижно закрепленного на монтажной пластине 16 с помощью винта на подвижной пружине, обеспечивающей люфт якоря.The anchor part of the lock "B" consists of a flat anchor 3, movably fixed to the mounting plate 16 with a screw on a movable spring, providing backlash of the anchor.

Сердечник 1 электромагнита и плоский якорь 3 замка имеют рабочие поверхности 17 и 18 (соответственно), которые соприкасаются между собой и примагничиваются при подаче напряжения на провода кабеля.The core 1 of the electromagnet and the flat anchor 3 of the lock have working surfaces 17 and 18 (respectively) that are in contact with each other and magnetized when voltage is applied to the cable wires.

Крышка 4 выполнена штампованной из нержавеющей немагнитной стали с двумя окнами 19, через которые выступает рабочая поверхность Ш-образного сердечника, крепится к сердечнику на трех винтах.The cover 4 is made of stamped stainless non-magnetic steel with two windows 19, through which the working surface of the W-shaped core protrudes, is attached to the core with three screws.

Принцип работы электромагнитного взрывозащищенного замка состоит в следующем (см. фиг.1).The principle of operation of an electromagnetic explosion-proof lock is as follows (see figure 1).

Корпусная часть («А») взрывозащищенного электромагнитного замка закрепляется на дверной коробке, а якорная часть («Б») - на двери.The case part (“A”) of the explosion-proof electromagnetic lock is fixed to the door frame, and the anchor part (“B”) is fixed to the door.

При подаче напряжения на токоведущие жилы 7 кабеля 8 через токопроводящую обмотку 2 электромагнита начинает протекать ток, который вызывает магнитное поле в Ш-образном сердечнике 1, в результате чего последний намагничивается. При соприкосновении рабочей поверхности 18 плоского якоря 3 с рабочей поверхностью сердечника 17 электромагнита магнитное поле усиливается и возникает сила, которая притягивает их друг к другу.When voltage is applied to the current-carrying conductors 7 of cable 8, a current begins to flow through the conductive winding 2 of the electromagnet, which causes a magnetic field in the W-shaped core 1, as a result of which the latter is magnetized. When the working surface 18 of the flat armature 3 comes into contact with the working surface of the core of the electromagnet 17, the magnetic field is amplified and a force arises that attracts them to each other.

До тех пор, пока по обмотке 2 электромагнита протекает ток, замок удерживает дверь, при отключении тока (снятии напряжения питания с выводов токопроводящей обмотки) электромагнит размагничивается и замок автоматически открывается.As long as current flows through winding 2 of the electromagnet, the lock holds the door, when the current is turned off (removing the supply voltage from the terminals of the conductive winding), the electromagnet is demagnetized and the lock automatically opens.

Claims

1. An electromagnetic lock, characterized in that it contains a flat armature and an electromagnet in the form of a seamlessly milled core with a conductive winding, enclosed in a shell formed by the outer surface of the core and attached from the side of its working surface by a metal cover protecting the conductive located in the shell and filled with a sealing compound the winding and the current-carrying conductors of the cable connected outward from the sheath to the power supply through the cable entry, consisting of fixed in the shell of the housing sleeve, through which the cable connected to the current-carrying conductors of the conductive winding is passed, and an adapter, which, turning on the housing sleeve, compresses the rubber seal located in it, fixing and sealing the cable in the cable entry.

2. The electromagnetic lock according to claim 1, characterized in that the core of the W-shaped cross section is used.