УСТРОЙСТВО УДЕРЖИВАЮЩЕЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к атомной технике, и может быть преимущественно использована в приводе аварийной защиты (AЗ) системы управления защитой (СУЗ) ядерных реакторных установок для удержания поглощающих стержней (ПС) AЗ в положении готовности к сбросу и сброса вышеупомянутых стержней по сигналу AЗ.
Известен соединительно-разъединительный механизм (Патент РФ №2135848), в котором соединительный элемент, соединяющий две соосно установленные детали, соединен с приводом, размещенным в совмещенных кольцевых канавках, выполненных на граничных поверхностях соединяемых деталей. Первый элемент закреплен внутри второго элемента так, что первый элемент не может перемещаться вдоль оси. Устройство имеет большие радиальные размеры. Недостатком также является необходимость подачи под давлением энергоносителя от внешнего источника для фиксации одного объекта относительно другого.
Наиболее близким техническим решением является шариковый замок (Патент РФ №2291328), в котором соединительно-разъединительный механизм, содержащий шток, закрепленный на одном из объектов, втулку с радиальными отверстиями и внутренней торцевой поверхностью, установленную на другом объекте, запорное кольцо и запорные шарики, установленные в радиальных отверстиях втулки и взаимодействующие с запорным кольцом и со штоком, рабочая часть которого выполнена, например, в виде сферической головки. Во внутренний бурт и два продольных паза, расположенные по обе стороны бурта, и установлен запорный вкладыш, взаимодействующий с запорными шариками и штоком и поджатый пружиной сжатия с опорой на бурт. На вкладыше закреплен штифт, установленный в первом продольном пазу. С обратной стороны бурта установлен толкатель, жестко соединенный с запорным кольцом вторым штифтом, установленным во втором продольном пазу. Толкатель поджат пружиной сжатия с опорой на внутреннюю торцевую поверхность втулки.
Задача полезной модели - улучшение конструкции механизма удержания и сброса с целью минимизации габаритных размеров привода AЗ для работы в заданных условиях, снижение энергозатрат и тепловыделения при работе привода AЗ.
Техническим результатом данной полезной модели является:
- надежное удержание ПС AЗ в положении готовности к срабатыванию;
- обеспечение надежности сброса ПС AЗ по сигналу;
Указанный результат достигается за счет применения кулачков с разными длинами плеч, что позволяет увеличить усилие удержания, передаваемое от электромагнита, через толкатель, на подвижный шток, на котором закреплен ПС AЗ.
Полезная модель иллюстрируется чертежом с изображением схемы демпфирующего устройства (фиг.1).
Устройство удерживающее электромагнитное состоит из электромагнита (7) с подвижным (1) и неподвижным (2) полюсами, неподвижного штока (6), опоры (5), толкателя (8), кулачков с плечами разной длины (10), осей кулачков (9), подвижного штока с кольцевой проточкой (13) и цилиндрического корпуса, состоящего из цилиндрической части (3) и днища(12) и содержащего в себе упругий элемент (4) и тарелку (11).
Электромагнит (7) закрепляется сверху на цилиндрической части корпуса (3) соосно ей. Неподвижный шток (6) устанавливается соосно при помощи опор (5) на вышеупомянутый электромагнит. Кулачки с плечами разной длины (10) устанавливаются на свободной посадке на осях (9) закрепленных в отверстиях на вышеупомянутом неподвижном штоке. При этом, кулачки с плечами разной длины (10) установлены таким образом, что плечо большей длины (L1) каждого кулачка контактирует с толкателем (8) и тарелкой (11), а плечо меньшей длины (L2) контактирует при замыкании с подвижным штоком с кольцевой проточкой(13) в области кольцевой проточки. Толкатель (8) внешней поверхностью цилиндрической части центрируется на свободной посадке по внутреннему диаметру неподвижного полюса электромагнита (2) и контактирует верхним торцом с подвижным полюсом электромагнита (1), а нижним торцом- с вышеупомянутыми кулачками (10). Цилиндрическая часть корпуса (3) жестко соединена с днищем (12), на котором расположен упругий элемент (4), поддерживающий тарелку (11), контактирующую верхним торцом с вышеупомянутыми кулачками (10). Подвижный шток (13) имеет возможность свободно перемещаться вдоль сборки при размыкании устройства удерживающего электромагнитного и центрируется наружным диаметром части, расположенной выше расширения с кольцевой проточкой по внутреннему диаметру сквозного отверстия в неподвижном штоке (6).
Устройство удерживающее электромагнитное работает следующим образом:
При подаче электрического тока на обмотку электромагнита (7), подвижный полюс (1) начинает притягиваться к неподвижному полюсу (2), передавая на толкатель известное усилие F. При этом, достигнув крайнего нижнего положения вышеупомянутым подвижным полюсом электромагнита (1), вышеупомянутый толкатель (8), непосредственно контактируя, фиксирует кулачки (10) таким образом, что их плечи большей длины (L1) располагаются горизонтально, а меньшие плечи L2 упираются в верхнюю фаску кольцевой проточки на подвижном штоке (13) и препятствуют его вертикальному перемещению, причем удерживающее усилие, передаваемое от толкателя (8) к подвижному штоку (13) пропорционально отношению длины большего плеча кулачка (L1) к длине меньшего плеча кулачка (L2). Фиксирующий узел переходит в положение зацепления (Фиг.1 Полож.1).
При прекращении подачи тока на обмотку электромагнита (7) вышеупомянутый толкатель (8) перестает передавать усилие от электромагнита (7) на кулачки с разными длинами плеч (10), и подвижный шток под действием силы тяжести расцепляет кулачковый захват и начинает падать. Кроме того, высота и жесткость упругого элемента подбирается таким образом, чтобы при отсутствии тока на обмотке электромагнита кулачковый захват находился в раскрытом положении (фиг.1 Полож. 2).