ЭЛЕКРОМАГНИТ ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при изготовлении прямоходовых цилиндрических электромагнитов, являющихся одним из основных элементов гидравлических устройств автоматики.
Известен электромагнит (авт. свид. СССР №1207318), содержащий внешний магнитопровод, катушку возбуждения, немагнитную гильзу, магнитопровод, расположенный внутри катушки возбуждения, включающий в себя неподвижный полюс с насыщающимся ферромагнитным кольцевым шунтом и цилиндрический якорь, установленный с возможностью осевого перемещения, причем немагнитная гильза герметично отделяет якорь от катушки возбуждения и внешнего магнитопровода
Известен электромагнит (патент RU №2121726), состоящий из ферромагнитного корпуса, ферромагнитного фланца, цилиндрической ферромагнитной гильзы с немагнитным зазором, ферромагнитного якоря, перемещающегося в гильзе, причем гильза одним концом вставлена в корпус, с другой стороны в гильзу вставлен фланец, который одновременно своей широкой частью вставлен в корпус.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является электромагнит для гидравлических устройств (патент RU №2224314), содержащий корпус, катушку, гильзу, якорь со штоком. Между якорем и гильзой размещена антифрикционная пленка, на гильзе выполнена кольцевая канавка. Шток кроме функции центрирования дополнительно несет функцию передачи усилия от якоря. Шток и якорь выполнены из магнитопроводящих материалов. Электромагнит оказывает осевое и поперечное усилие на якорь и возможно шток, что частично компенсируется введением антифрикционных пленок. Недостаток - полностью избежать потерь усилия электромагнита не удается.
Общими недостатками конструкции известных магнитов являются:
1) большие габариты, ввиду зависимости силы притяжения от поперечной площади якоря;
2) высокие требования к качеству исполнения катушки;
Технической задачей является герметизация магнита при работе в опасных производственных зонах, уменьшение габаритных размеров, потребления при сохранении высоких значений усилия электромагнита.
Поставленная цель достигается за счет изготовления электромагнита для гидравлических устройств, содержащего корпус, катушку возбуждения, якорь со штоком, гильзу, отличающийся тем, что якорь установлен с внешней торцевой стороны корпуса, которая снабжена шайбой с немагнитным кольцом, и гильза снабжена резиновыми уплотнителями и пружиной, при этом шток выполнен из немагнитного материала.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналоге, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналоги, характеризующиеся признаками, тождественными всем существенным признакам заявляемого устройства. Следовательно, заявляемое устройство соответствует критериям изобретения «новизна» и «изобретательский уровень».
На фиг.1 представлен продольный разрез электромагнита, где: 1 - гильза, 2 - корпус, 3 - каркас катушки, 4 - катушка, 5 - шайба, 6 - немагнитное кольцо, 7 - пружина, 8 - шток, 9 - якорь, 10 - резиновые уплотнители.
Принцип работы электромагнита.
Силовые линии магнитного поля, создаваемого постоянным электрическим током, проходят через катушку 4 и магнитопроводящие элементы - гильзу 1, корпус 2, шайбу 5, якорь 9. При этом на ближайших поверхностях гильзы, шайбы и якоря силовые линии имеют противоположные направления. Вследствие чего якорь 9 притягивается к шайбе 5 и штоком к гильзе. Правый торец гильзы 1, правые стороны шайбы 5 и кольца 6 находятся в одной плоскости. Немагнитное кольцо 6 играет роль разделителя магнитного поля. Оно несет механическую нагрузку, но заставляет идти магнитное поле в обход его через близ лежащие магнитопроводящие материалы. Силовые линии магнитного поля, проходя через соответствующие материалы создают полюса на подвижных частях таким образом, что эти части начинают притягиваться. Существенным моментом является то, что плоскости соприкосновения этих деталей должны быть параллельными и осевое смещение деталей в рассматриваемых плоскостях должно быть минимальным. Шток 8 выполнен из немагнитного материала и к стенкам гильзы 1 не притягивается, а только центрирует якорь 9. Места соприкосновения гильзы 1 и штока 8 подвергают чистовой обработке среднего класса.
Благодаря уплотнениям 10 корпус 2 гильза 1, шайба 5 и кольцо 6 становится герметичной.
Фрикционные потери в предлагаемом электромагните отсутствуют. Уменьшены габаритные размеры электромагнита за счет установки якоря на внешней стороне, при этом сохранены высокие значения усилия электромагнита.