RU2708486C1

RU2708486C1 - Manufacturing method of magnetic conductor of load-lifting electromagnet

Info

Publication number: RU2708486C1
Application number: RU2019126542A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Анатольевич Трегубов
Original assignee: Дмитрий Анатольевич Трегубов
Priority date: 2019-08-21
Filing date: 2019-08-21
Publication date: 2019-12-09

Abstract

FIELD: technological processes.

SUBSTANCE: invention relates to foundry of hoisting electromagnets. Magnetic conductor is made of steel with carbon content of 0.05–0.14 %. Method for casting according to gasified models is casting in the form of separate casts base as a whole with core and shell. Core represents an internal pole, and a shell – external pole. Then said separate casts are interconnected by hot fit.

EFFECT: excluding welding operations at manufacture of magnetic conductor with simultaneous increase of magnetic conductor opening by electric insulated wire due to exclusion of coil frame.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к производству грузоподъемных электромагнитов с обеспечением возможности изготовления магнитопроводов из низкоуглеродистой стали, масса которых превышает загрузку плавильной печи.The invention relates to the production of hoisting electromagnets with the possibility of manufacturing magnetic cores of low carbon steel, the mass of which exceeds the load of the melting furnace.

Известен способ изготовления магнитопровода грузоподъемных электромагнитов путем литья в землю из стали 25Л-1 (Южный Ю.Э. Грузоподъемные электромагниты и их ремонт. М.: Энергия, 1974, с. 13, рис. 5) с последующей механической обработкой некоторых поверхностей отливки.A known method of manufacturing a magnetic circuit of hoisting electromagnets by casting into the ground from steel 25L-1 (Yu.Y. Yu. Hoisting electromagnets and their repair. M: Energy, 1974, p. 13, Fig. 5), followed by machining of some surfaces of the casting.

Применяемая при этом низкоуглеродистая сталь 25Л-1, содержащая 0,22-0,30% углерода, обладает хорошими литейными свойствами. Однако магнитные свойства стали 25Л-1 относительно невысоки. В частности, по индукции насыщения сталь 25 Л-1 значительно уступает чистому железу и сталям с более низким содержанием углерода, поэтому электромагниты, выполненные с такими магнитопроводами, имеют недостаточно высокую грузоподъемность. В то же время стали с меньшим содержанием углерода, обладающие большей индукцией насыщения, имеют плохие литейные свойства, поэтому отливки сложной формы, такие как магнитопровод грузоподъемного электромагнита, имеющий ребра на наружной поверхности и проушины для крепления подъемных цепей, получить из них литьем в землю, обычно применяемым в производстве крупных отливок, с требуемым качеством невозможно: мелкие элементы формы металлом не заполняются, на поверхности отливки образуются раковины.The low-carbon steel 25L-1 used in this case, containing 0.22-0.30% carbon, has good casting properties. However, the magnetic properties of 25L-1 steel are relatively low. In particular, by saturation induction, steel 25 L-1 is significantly inferior to pure iron and steels with a lower carbon content, so electromagnets made with such magnetic circuits have a low enough load capacity. At the same time, steels with a lower carbon content, having a higher saturation induction, have poor casting properties, so castings of complex shape, such as a magnetic circuit of a lifting electromagnet having ribs on the outer surface and eyes for fastening the lifting chains, can be obtained from them by casting into the ground, usually used in the production of large castings, with the required quality it is impossible: small elements of the mold are not filled with metal, shells form on the surface of the casting.

Известен способ изготовления магнитопровода грузоподъемного электромагнита, при осуществлении которого литье производят порционно с использованием стали с содержанием углерода 0,05-0,14% (RU 2437826, В66С 1/06, публ. 2011). При этом сначала из стали с содержанием углерода 0,2-0,30% выполняют отливку тонкостенной чаши, наружная поверхность которой по форме и размерам соответствует наружной поверхности магнитопровода, затем во внутреннем объеме чаши устанавливают обечайки по форме полюсов магнитопровода, после чего последовательно выполняют в пространстве между чашей и соответствующими обечайками отливки полюсов и основания магнитопровода из стали с содержанием углерода 0,05-0,14%. Способ позволяет изготавливать магнитопроводы с высокой индукцией насыщения и обеспечить электромагнитам большую грузоподъемность.A known method of manufacturing a magnetic circuit of a lifting electromagnet, in the implementation of which the casting is carried out in batches using steel with a carbon content of 0.05-0.14% (RU 2437826, B66C 1/06, publ. 2011). In this case, first, from steel with a carbon content of 0.2-0.30%, a thin-walled bowl is cast, the outer surface of which corresponds in shape and size to the outer surface of the magnetic circuit, then shells are set in the internal volume of the bowl in the shape of the poles of the magnetic circuit, and then sequentially performed in the space between the bowl and the corresponding shells of the casting of the poles and the base of the magnetic circuit of steel with a carbon content of 0.05-0.14%. The method allows the manufacture of magnetic cores with high saturation induction and to provide electromagnets with a large carrying capacity.

Кроме того, порционная заливка позволяет при использовании небольших плавильных печей изготавливать магнитопроводы большой массы.In addition, batch casting allows the use of small smelting furnaces to produce magnetic cores of large mass.

Однако загрузка применяемой печи при этом должна быть достаточной для отливки по отдельности каждого из трех основных конструктивных элементов магнитопровода (основания, внутреннего полюса и наружного полюса), т.е. возможно изготовление магнитопровода, масса которого не более чем втрое превышает загрузку плавильной печи.However, the loading of the furnace used in this case should be sufficient for individually casting each of the three main structural elements of the magnetic circuit (base, inner pole and outer pole), i.e. it is possible to manufacture a magnetic circuit whose mass is no more than three times the load of the melting furnace.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ изготовления магнитопровода грузоподъемного электромагнита из стали с содержанием углерода 0,05-0,14%, при этом осуществляют отдельную отливку методом литья по газифицированным моделям элементов магнитопровода в виде секторов, соединяют отлитые сектора между собой по боковым сторонам, сваривают их по линиям стыка и термообрабатывают магнитопровод (см. патент RU на изобретение №2521773, М.Кл.: В22С 9/04, 2014).The closest in technical essence to the proposed is a method of manufacturing a magnetic circuit of a lifting electromagnet from steel with a carbon content of 0.05-0.14%, while a separate casting is carried out by casting on gasified models of magnetic circuit elements in the form of sectors, they connect the molded sectors to each other on the side to the sides, weld them along the joints and heat treat the magnetic circuit (see RU patent for invention No. 2521773, M. Cl .: B22C 9/04, 2014).

Недостатком этого способа является наличие больших сварочных швов, а следовательно и больших по объему сварочных работ (сварочные швы обладают низкими магнитными свойствами), низкая заполняемость окна магнитопровода проводом.The disadvantage of this method is the presence of large welds, and therefore large in volume of welding operations (welds have low magnetic properties), low occupancy of the magnetic circuit window with a wire.

Техническим результатом настоящего изобретения является практически полное исключение сварочных работ с одновременным обеспечением возможности повышения заполняемости окна магнитопровода электрическим изолированным проводом за счет исключения каркаса катушки.The technical result of the present invention is the almost complete exclusion of welding work while providing the possibility of increasing the occupancy of the magnetic circuit window with an electric insulated wire by eliminating the coil frame.

Поставленный технический результат достигается тем, что при изготовлении магнитопровода грузоподъемного электромагнита из стали с содержанием углерода 0,05-0,14%, осуществляют отдельную отливку методом литья по газифицированным моделям элементов магнитопровода, при этом в качестве отдельных отливок берут основание с сердечником, выпоняющего роль внутреннего полюса, сердечник с основанием выполнены за одно целое, обечайку, выполняющую роль наружного полюса, отдельные отливки: сердечник с основанием и обечайку соединяют между собой путем горячей посадки.The technical result is achieved by the fact that in the manufacture of the magnetic circuit of the lifting electromagnet from steel with a carbon content of 0.05-0.14%, a separate casting is carried out by casting on gasified models of the magnetic circuit elements, while a base with a core is used as individual castings, which plays the role the inner pole, the core with the base are made in one piece, the shell, acting as the outer pole, the individual castings: the core with the base and the shell are interconnected by hot landing.

На чертеже схематично в разрезе представлен предлагаемый магнитопровод грузоподъемного электромагнита.The drawing schematically shows in section a proposed magnetic circuit of a lifting electromagnet.

Магнитопровод состоит из основания 1, внутреннего полюса, роль которого выполняет сердечник 2, наружного полюса, роль которого выполняет обечайка 3, между полюсами образована полость 4 для размещения электрической катушки (на чертеже не показана). Основание 1 с сердечником 2 выполнены за одно целое. Основания 1 с обечайкой 3 соединяются друг с другом по горячей посадке. До сборки магнитопровода - до соединения между собой по горячей посадке обечайки с основанием - может быть намотана катушка (на чертеже не показана) на сердечник 2. Благодаря этому может быть повышена заполняемость полости 4 электрическим изолированным проводом.The magnetic circuit consists of a base 1, an inner pole, the role of which is played by a core 2, an outer pole, whose role is played by a shell 3, a cavity 4 is formed between the poles to accommodate an electric coil (not shown in the drawing). The base 1 with the core 2 are made in one piece. The base 1 with the casing 3 are connected to each other by a hot landing. Before assembling the magnetic circuit — before connecting the shell with the base in a hot fit — a coil (not shown) can be wound around the core 2. Due to this, the filling of the cavity 4 with an insulated electric wire can be increased.

Практически полное исключение сварочных работ с одновременным осуществлением возможности повышения заполняемости окна магнитопровода электрическим изолированным проводом является достоинством и преимуществом предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом.The almost complete exclusion of welding with the simultaneous implementation of the possibility of increasing the occupancy of the magnetic circuit window with an electric insulated wire is the advantage and advantage of the proposed technical solution compared to the prototype.

Claims

A method of manufacturing a magnetic circuit of a lifting electromagnet from steel with a carbon content of 0.05-0.14%, including casting by gasified models of the individual elements of the magnetic circuit and their connection, characterized in that in the form of separate castings the base is cast in one piece with the core, which used as the inner pole, and the shell used as the outer pole, and the above-mentioned individual castings are interconnected by hot landing.