RU2111914C1

RU2111914C1 - Load-lifting electromagnet

Info

Publication number: RU2111914C1
Application number: RU95121210A
Authority: RU
Inventors: Ф.И. Латыпов; А.В. Красноперов; Ю.А. Уткин; В.М. Мошин
Original assignee: Латыпов Фирдус Искандерович; Красноперов Андрей Валентинович; Уткин Юрий Анатольевич; Мошин Владимир Михайлович
Priority date: 1995-12-08
Filing date: 1995-12-08
Publication date: 1998-05-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering; load-lifting facilities. SUBSTANCE: load-lifting electromagnet has magnetic circuit, inner and outer poles, protective plate, control winding, guard, hermetically sealed box-shaped or tubular shaped space, end face connector or intermediate connector and filling compound. Connector consists of two housings, cover, clip, tubber hose, fastening members and pins. Magnetic circuit is of ellipsoidal shape with horizontal plane from below and is provided with hermetically shaped space, inner and outer ribbing and guard. Control winding is made of insulated wire, for instance, aluminium rectangular wire, with empty spaces filled with insulating cementing compound and is banded from outside with glass-fiber cloth and coated with above-indicated compound. Control winding output leads of spiral shape. Elastic tube is placed inside hermetically shaped tubular space. EFFECT: enlarged operating capabilities. 6 cl, 10 dwg

Description

Изобретение относится к подъемно-транспортному оборудованию металлургической, горнодобывающей и других отраслей промышленности, в частности электротехнической, а именно к грузозахватным устройствам, и может быть использовано для захвата и удержания ферромагнитных материалов и деталей из них при механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных работ, перемещении горячих грузов и в робототехнике. The invention relates to lifting and handling equipment of the metallurgical, mining and other industries, in particular electrical engineering, namely, gripping devices, and can be used to capture and hold ferromagnetic materials and parts from them during mechanization and automation of loading and unloading operations, moving hot cargo and in robotics.

Известен грузоподъемный магнит, состоящий из магнитопровода с внутренним и наружным полюсами, обмотки управления, заливочной массы, защитной шайбы и контактной панели. Обмотка управления состоит из нескольких отдельных секций, соединенных последовательно. Каждая секция намотана из голой медной ленты, в которой межвитковой изоляцией служит асбестовая бумага. После намотки секция пропитывается электроизоляционным лаком и сушится. Секции обмотки управления изолированы друг от друга прокладками и шайбами из миканита. Пустоты между обмоткой управления и магнитопроводом, обмоткой управления и полюсами заполнены заливочной массой. К концам медной ленты обмотки управления припаян провод, который подсоединяется к выводным шпилькам контактной панели и изолируется от магнитопровода втулками. К выводным шпилькам снаружи подсоединен кабель. Контактная панель защищена литым ограждением, с откидывающейся крышкой. [1]
К недостаткам известного грузоподъемного электромагнита относится низкое сопротивление изоляции в горячем состоянии - 0,5 МОм и негерметичность крышки контактной панели. При горизонтальном расположении контактной панели на ней легко накапливается пыль и влага, попавшая через неплотно прилегающую крышку литого ограждения. Накопившаяся влажная пыль проникает внутрь магнитопровода, на обмотку управления по вертикальным выводным шпилькам, и может вызвать выход из строя грузоподъемного электромагнита. Все места межсекционных соединений в обмотке управления создают возможность появления дефектов при его эксплуатации, так как в момент включения и выключения тока в обмотке управления, состоящей из нескольких секций, возникают электродинамические усилия, которые сминают осевыми силами шайбы и прокладки между секциями, вызывают деформацию их, а также в виду того, что обмотка управления изготовлена из меди, она имеет большую массу, соизмеримую с массой магнитопровода, и во время одиночных ударов испытывает значительные инерционные нагрузки, причем, каждая секция имеет свою величину инерционной силы и направление действия. Магнитопровод имеет низкую боковую стойкость и прочность против ударов, и недостаточно развитую внутреннюю тепловоспринимающую поверхность. Кроме того, грузоподъемный электромагнит трудно быстро отключить от кабеля при замене на другой во время эксплуатации.Known lifting magnet, consisting of a magnetic circuit with inner and outer poles, control winding, casting mass, protective washer and contact panel. The control winding consists of several separate sections connected in series. Each section is wound from bare copper tape, in which asbestos paper serves as interturn insulation. After winding, the section is impregnated with electrical insulating varnish and dried. The sections of the control winding are isolated from each other by spacers and washers made of micanite. The voids between the control winding and the magnetic circuit, the control winding and the poles are filled with the casting mass. A wire is soldered to the ends of the copper tape of the control winding, which is connected to the output studs of the contact panel and is isolated from the magnetic circuit by bushings. A cable is connected to the output studs from the outside. The contact panel is protected by a molded guard with a hinged lid. [1]
The disadvantages of the known lifting electromagnet include low insulation resistance in the hot state - 0.5 MΩ and leakage of the cover of the contact panel. When the contact panel is horizontal, dust and moisture can easily accumulate on it, trapped through the loose-fitting cover of the molded guard. The accumulated wet dust penetrates into the magnetic circuit, onto the control winding along the vertical output studs, and can cause the failure of the lifting electromagnet. All places of intersectional connections in the control winding create the possibility of defects during its operation, since at the moment of turning on and off the current in the control winding, consisting of several sections, electrodynamic forces arise that crush the axial forces of the washers and gaskets between the sections, causing their deformation, and also since the control winding is made of copper, it has a large mass commensurate with the mass of the magnetic circuit, and during a single shock it experiences significant inertial loads and wherein each section has its own inertial force magnitude and direction of action. The magnetic circuit has low lateral resistance and durability against impacts, and an underdeveloped internal heat transfer surface. In addition, the lifting electromagnet is difficult to quickly disconnect from the cable when changing to another during operation.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому грузоподъемному электромагниту является выбранный в качестве прототипа грузоподъемный электромагнит зарубежной фирмы, содержащий магнитопровод с внутренним и внешним полюсами, обмотку управления из алюминиевого оксидированного провода, защитную шайбу, заливочную массу, разъемное соединение или контактную панель закрытую ограждением [2]. The closest in technical essence to the claimed hoisting electromagnet is a hoisting electromagnet of a foreign company selected as a prototype, containing a magnetic circuit with internal and external poles, a control winding of aluminum oxidized wire, a protective washer, casting mass, a detachable connection or a contact panel closed by a fence [2] .

К недостаткам данного грузоподъемного электромагнита относится возможность попадания пыли и влаги на контакты разъемного соединения, трудоемкость изготовления оксидированного провода, и, кроме того, он не выпускается отечественной промышленностью. The disadvantages of this lifting electromagnet include the possibility of dust and moisture entering the contacts of the detachable connection, the complexity of manufacturing the oxidized wire, and, in addition, it is not manufactured by the domestic industry.

Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности, экологической чистоты, с одновременным снижением стоимости изготовления, монтажа и обслуживания, обеспечение герметичности вывода, и повышение сопротивления изоляции в горячем состоянии до 3 МОм, кроме того, увеличение тепловоспринимающей поверхности внутри магнитопровода, увеличение боковой прочности против внешних ударов по магнитопроводу, а также, повышение теплопроводности, цементации и упрощение конструкции обмотки управления. The aim of the invention is to increase reliability, environmental friendliness, while reducing the cost of manufacture, installation and maintenance, ensuring the tightness of the output, and increasing the insulation resistance in the hot state to 3 megohms, in addition, increasing the heat transfer surface inside the magnetic circuit, increasing lateral strength against external impacts along the magnetic circuit, as well as increasing thermal conductivity, cementation and simplifying the design of the control winding.

Указанная цель достигается тем, что грузоподъемный электромагнит, содержащий магнитопровод с внутренним и наружными полюсами, обмотку управления, защитную шайбу, заливочную массу, контактную панель согласно предлагаемому изобретению имеет магнитопровод выполненный с наружным и внутренним оребрением для улучшения охлаждения, эллипсоидной внешней формой с горизонтальной плоскостью снизу для повышения противоударной стойкости и прочности, и герметичную полость разъемного соединения, закрытого ограждением от случайных ударов цепью или другими предметами. Обмотка управления намотана изолированным проводом, например алюминиевым прямоугольного сечения. На каждый слой проводов наносится электроизоляционный цементирующий состав, например цемент и лак в пропорции (мас.ч.) 1:1, для заполнения пустот, возникающих между проводами, по окончании намотки катушка бандажируется стеклотканью и покрывается указанным электроизоляционным составом в пропорции (мас.ч.)1:4. Обмотка управления получается в виде монолитной катушки с высокой теплопроводностью из-за отсутствия пустот и повышенной цементации. Сопротивление изоляции в горячем состоянии грузоподъемного электромагнита составит 3 МОм. Выводные концы обмотки управления выполняются спиральной формы и выходят в герметичную полость коробчатой или трубчатой формы, которая расположена снаружи магнитопровода. В вертикальной стенке коробчатой герметичной полости на два отверстия устанавливается разъемное соединение, уплотнение отверстий осуществлено с помощью резиновых колец. Герметичная полость трубчатой формы состоит из двух изогнутых под 90^o труб с общим фланцем, на два отверстия в котором устанавливается разъемное соединение. Внутри труб устанавливаются эластичные трубки. Выводные концы подсоединяются к штырям разъемного соединения и покрываются герметиком для исключения окисления. Разъемное соединение состоит из двух одинаковых корпусов и крышки, крепежных деталей, резинового шланга и хомутов, соединенных штырей.This goal is achieved in that the lifting electromagnet comprising a magnetic circuit with inner and outer poles, a control winding, a protective washer, a casting mass, and a contact panel according to the invention have a magnetic circuit made with inner and outer fins to improve cooling, an ellipsoid external shape with a horizontal plane from below to increase shock resistance and strength, and a sealed cavity of a detachable connection, closed by a guard against accidental impacts by a chain and and other items. The control winding is wound with an insulated wire, for example aluminum of rectangular cross section. An electrical insulating cementitious composition is applied to each layer of wires, for example cement and varnish in a proportion (parts by weight) of 1: 1, to fill the voids arising between the wires, at the end of winding, the coil is bandaged with fiberglass and coated with the specified electrical insulation composition in proportion (parts by weight) .) 1: 4. The control winding is obtained in the form of a monolithic coil with high thermal conductivity due to the absence of voids and increased cementation. The insulation resistance in the hot state of the lifting electromagnet will be 3 MΩ. The output ends of the control winding are made in a spiral shape and exit into a sealed box-shaped or tubular cavity, which is located outside the magnetic circuit. In the vertical wall of the box-shaped sealed cavity, a detachable connection is established for two holes, the holes are sealed with rubber rings. The sealed cavity of a tubular shape consists of two pipes bent at 90 ^° with a common flange, into two openings in which a detachable connection is established. Elastic tubes are installed inside the pipes. The output ends are connected to the pins of the detachable connection and coated with sealant to prevent oxidation. The detachable connection consists of two identical cases and a cover, fasteners, a rubber hose and clamps connected by pins.

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что достижение герметичности с помощью резиновых шлангов, хомутов, резиновых колец, прокладок, разъемных соединений и т.д., широко известно в науке и технике, однако, при введении их в указанной связи в заявляемом грузоподъемном электромагните они проявляют новые свойства, что приводит к обеспечению герметичности выводов грузоподъемного электромагнита. Кроме того, магнитопровод имеет эллипсоидную внешнюю форму с горизонтальной плоскостью снизу для повышения противоударной стойкости и прочности. Comparison of the proposed solution with other technical solutions shows that the achievement of tightness with rubber hoses, clamps, rubber rings, gaskets, detachable joints, etc., is widely known in science and technology, however, when introduced into this connection in the claimed lifting electromagnet they exhibit new properties, which leads to ensuring the tightness of the terminals of the lifting electromagnet. In addition, the magnetic circuit has an ellipsoidal external shape with a horizontal plane from the bottom to increase shock resistance and strength.

Наружная и внутренняя поверхность магнитопровода имеет ребра, позволяющие увеличить его теплоотдающую поверхность. The outer and inner surface of the magnetic circuit has ribs, allowing to increase its heat-transfer surface.

Применение изолированного провода для намотки и дополнительной межвитковой изоляции обмотки управления электроизоляционным составом, также широко известно в технике, однако при введении их в указанной связи в заявляемой обмотке управления они проявляют новые свойства, что приводит к повышению сопротивления изоляции в горячем состоянии до 3 МОм, теплопроводности, цементации обмотки управления, кроме того, цемент из электроизоляционного состава дополнительно удаляет влагу из изоляции. The use of an insulated wire for winding and additional inter-turn insulation of a control winding of an insulating composition is also well known in the art, however, when introduced into this connection in the inventive control winding, they exhibit new properties, which leads to an increase in hot insulation resistance to 3 MΩ, thermal conductivity , cementing the control winding, in addition, cement from the electrical insulation composition further removes moisture from the insulation.

На фиг. 1 представлен главный вид грузоподъемного электромагнита (сечение А-А); на фиг. 2 - дан вид сверху; на фиг. 3 - общий вид разъема концевого; на фиг. 4 - общий вид разъема промежуточного; на фиг. 5 - выноска I увеличенного сечения обмотки управления; на фиг. 6 - сечение В - В разъема концевого; на фиг. 7 - выноска II - сечение герметичного ввода коробчатой формы; на фиг. 8 - общий вид герметичного ввода трубчатой формы; на фиг. 9 - сечение Б - Б главного вида грузоподъемного электромагнита; на фиг. 10 - сборочный чертеж герметичного ввода трубчатой формы. In FIG. 1 shows the main view of a hoisting electromagnet (section AA); in FIG. 2 - given a top view; in FIG. 3 - general view of the terminal connector; in FIG. 4 - general view of the intermediate connector; in FIG. 5 - callout I of an enlarged section of the control winding; in FIG. 6 - section B - B of the terminal connector; in FIG. 7 - leader II - section of a sealed box-shaped input; in FIG. 8 is a general view of a sealed tubular entry; in FIG. 9 - section B - B of the main type of lifting electromagnet; in FIG. 10 is an assembly drawing of a sealed tubular entry.

Грузоподъемный электромагнит состоит из магнитопровода 1, внутреннего 2, наружного 3 полюсов, защитной шайбы 4, обмотки управления 5, ограждения 6, герметичной полости коробчатой формы 7 с вертикальной стенкой 30 для крепления разъема, или трубчатой формы 8, включающей две изогнутые под углом 90^o трубки 29 и фланец 28; разъема концевого 9, или разъема промежуточного 10, заливочной массы 11. Разъем 9 состоит из двух корпусов 14, крышки 15, хомута 16, резинового шланга 17, крепежных изделий 18, штырей 19, 20. Магнитопровод эллипсоидной внешней формы с горизонтальной плоскостью снизу содержит герметичную полость коробчатой 7 или трубчатой формы 8; внутреннее оребрение 21, наружное оребрение 22, ограждение 6. Обмотка управления выполнена из изолированного провода, например алюминиевого прямоугольного 13, пустоты заполнены изоляционным цементирующим составом, например цемент и лак в соотношении (мас.ч.) 1:1 поз.12, снаружи бандажирована стеклотканью 24 и покрыта указанным составом в соотношении (мас.ч.) 1:4 поз. 25. Для укладки обмотки управления имеются четыре хлопчатобумажных стропа поз. 26. Выводные концы обмотки управления выполняются спиральной формы 27. Внутри герметичной полости трубчатой формы укладывается эластичная трубка 23.The lifting electromagnet consists of a magnetic circuit 1, internal 2, external 3 poles, a protective washer 4, a control winding 5, a guard 6, an airtight cavity of a box-shaped form 7 with a vertical wall 30 for fixing the connector, or a tubular form 8, including two bent at an angle of 90 ^o tubes 29 and flange 28; terminal 9, or intermediate 10, pouring mass 11. Connector 9 consists of two cases 14, cover 15, clamp 16, rubber hose 17, fasteners 18, pins 19, 20. The magnetic circuit of an ellipsoid external shape with a horizontal plane from below contains a tight box-shaped cavity 7 or tubular shape 8; inner fins 21, outer fins 22, fencing 6. The control winding is made of insulated wire, for example, aluminum rectangular 13, the voids are filled with an insulating cementitious compound, for example cement and varnish, in a ratio (parts by weight) of 1: 1 pos. 12, it is bandaged from the outside fiberglass 24 and coated with the specified composition in the ratio (parts by weight) of 1: 4 pos. 25. For laying the control winding there are four cotton slings pos. 26. The output ends of the control winding are made in a spiral shape 27. An elastic tube 23 is laid inside a sealed cavity of a tubular shape.

Для работы с грузоподъемным электромагнитом необходимо положить его на поднимаемый груз, включить ток, и груз притягивается к электромагниту. Для сбрасывания груза достаточно отключить ток от обмотки управления. To work with the lifting electromagnet, it is necessary to put it on the lifted load, turn on the current, and the load is attracted to the electromagnet. To drop the load, it is enough to disconnect the current from the control winding.

Таким образом, использование предложенного грузоподъемного электромагнита позволит повысить надежность, экологическую чистоту с одновременным снижением стоимости изготовления, монтажа и обслуживания, повысить сопротивление изоляции в горячем состоянии до 3 МОм созданием герметичного вывода, увеличением тепловоспринимающей поверхности внутри магнитопровода, увеличением боковой прочности и стойкости против внешних ударов по нему, а также повышением теплопроводности, цементацией, упрощением конструкции обмотки управления. Thus, the use of the proposed lifting electromagnet will increase reliability, environmental friendliness while reducing the cost of manufacture, installation and maintenance, increase the insulation resistance in the hot state up to 3 MΩ by creating a sealed outlet, increasing the heat transfer surface inside the magnetic circuit, increasing lateral strength and resistance to external impacts on it, as well as increasing thermal conductivity, cementation, simplifying the design of the control winding.

Claims

1. A lifting electromagnet containing a magnetic circuit with internal and external poles, a control winding, a protective washer, a contact panel and a casting mass, characterized in that it is equipped with a sealed terminal, the magnetic circuit is made with an internal finning and an ellipsoidal external shape with a horizontal plane from below.

2. The electromagnet according to claim 1, characterized in that the said sealed terminal is made in the form of a connector and a hollow body, in which the conclusions of the control winding are placed, hermetically connected to the connector.

3. The electromagnet according to claim 2, characterized in that the hollow housing of the sealed terminal is box-shaped, and the connector is mounted on one of its vertical walls.

4. The electromagnet according to claim 2, characterized in that the hollow body of the sealed terminal has a tubular shape, and the output ends of the control winding are located inside the elastic tube.

5. An electromagnet according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the control winding has helical terminal ends.

6. An electromagnet according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the control winding is made of an insulated wire, for example, of aluminum rectangular cross section, with an insulating cementitious composition, for example cement and varnish, in proportion (parts by weight) 1 • 1, and the outer part of the control winding is bandaged with fiberglass and coated with an insulating composition, for example cement and varnish in a proportion (parts by weight) of 1 • 4.