СЕРДЕЧНИК РЕЛЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к реле электромагнитным для устройств железнодорожной автоматики и телемеханики.
Известен сердечник электромагнитного реле типа РЭЛ четвертого поколения (Сороко В.И., Милюков В.А. Аппаратура железнодорожной автоматики и телемеханики: Справочник: в 2кн. Кн. 1. - 3-е изд. - М, 6 НПФ «Планета», 2000 - стр. 253-256). в виде стержня имеющего с одной стороны полюсник, с другой резьбу.
К недостаткам указанно сердечника следует отнести высокую металлоемкость изготовления. Сердечник изготавливается из круглого прутка ГОСТ 2590-2008 стали 0501 ТУ14-1-1132-74. Поскольку, диаметр полюсник значительно больше диаметра стержня сердечника, то при обточке сердечника приходится снимать до 70-80% объема металла. Кроме этого, в процессе механической обработки сердечника часто обнаруживаются внутренние дефекты металла, которые не позволяют использовать их в качестве сердечника реле первого класса.
Задачей заявляемого технического решения является повышение качества изготовления сердечника реле электромагнитного.
В процессе решения поставленной задачи достигается технический результат, заключающийся в снижении металлоемкости изготовления сердечника реле электромагнитного, повышение технологичности изготовления сердечника реле при улучшении электромагнитных параметров сердечника.
3
4
Указанный технический результат достигается сердечником реле электромагнитного, выполненным в виде стержня имеющего, с одной стороны, полюсник, с другой стороны, резьбу при этом высота полюсника ровна l=(0,06-0,4)D, отношение диаметр полюсника к диаметру стержня D/d=1,15-3,5, где диаметр полюсника, d - диаметр стержня, полюсник получен высадкой конца стержня в нагретом состоянии, а стержень изготовлен спеканием из композиционного материала на основе железа с добавлением легирующих элементов. Кроме этого сердечник имеет припуск под механическую обработку и подвергнут высокотемпературному отжигу, а стержень изготовлен из порошка железа PASC60 фирмы Hoganas содержащий 0,6% (масс.) фосфора, 0,05% (масс.) углерода, 0,13% (масс.) кислорода или из порошка железа ABC 100.30 фирмы Hoganas, содержащий 0,002% (масс.) углерода, 0,05% (масс.) кислорода, фосфор в виде 10% раствора ортофосфорной кислоты HPO в этиловом спирте из расчета 0,6% масс, фосфора в составе смеси.
Используя металлические порошки на основе железа, смешивая их в нужных соотношениях, прессуя в формах и спекая при определенных температурах, были получены композиционные спеченные стержни, имеющие минимальный припуск под механическую обработку и по электромагнитным характеристикам превышающие сердечник прототипа.
На изготовленных стержнях, высадкой нагретого конца стержня, был сформирован полюсник. Размеры: высота полюсника l=(0,06-0,4)D, отношение диаметр полюсника к диаметру стержня D/d=1,15-3,5, были получены опытным путем. После дальнейшей механической обработки и высокотемпературного отжига был получен сердечник, который был установлены в реле для проведения заводских испытаний. Было изготовлено два варианта сердечников с различными способами введения фосфора в порошок железа.
Пример 1, Смесь порошка железа PASC60 фирмы Hoganas содержащий 0,6% (масс.) фосфора, 0,05% (масс.) углерода, 0,13% (масс.) кислорода, прессовали в твердосплавной пресс-форме при односторонней нагрузке 6 т/см. После прессования образцы стержней диаметром d=12 мм, спекали при 1320°C в течение 2,5 ч в вакууме, печи марки ОКБ 8086. После спекания образцы стержней подвергались высадке при температуре 700° для формирования полюсника диаметром D=25 мм и высотой 1=7 мм, обрабатывались резанием до размера согласно конструкторской документации на сердечники и подвергались высокотемпературному отжигу, для получения необходимых магнитных характеристик. Параллельно с сердечником изготавливались кольцевые образцы для определения коэрцитивной силы Нс (А/м) и магнитной проницаемости m материала. Результаты исследований приведены в таблице 1.
3
4
Пример 2 В смесь порошка железа марки железа ABC 100.30 фирмы Hoganas, содержащий 0,002% (масс.) углерода, 0,05% (масс.) кислорода, вводили фосфор в виде 10% раствора ортофосфорной кислоты HPO в этиловом спирте из расчета 0,6% масс, фосфора в составе смеси. Далее процесс получения сердечника проводили аналогично примеру 1.
На фиг. 1 представлен общий вид спеченного сердечника состоящего из стержня 1.1 и полюсника 1.2 полученного после высадке, где 1 высота полюсника,, где D - диаметр полюсника, d - диаметр стержня. Результаты проведенных измерений электромагнитных свойств сердечников представлены в таблице 1.
отпускания
подъема
с
Значения U и U определены в вольтах, магнитная проницаемость m в Гс/э, а H в А/м.
Таблица 1
Вариант изготовления реле
U<sub>отпуск</sub>
U<sub>подъема</sub>
Электромагнитные свойства
Полярность
Пример 1
Пример 2
Прямая
Обрати
m
H<sub>с</sub>
m
H<sub>c</sub>
Реле РЗЛ1-1600
4000
58
Штатный сердечник
5,5/5,6
14,3/14,3
Предлагаемое техническое решение. Пример 1
5500
46
7,8/7,8
12,7/12,7
Предлагаемое техническое решение. Пример 2
5550
49
7,8/7,8
12,7/12,8
Использование предлагаемого технического решения позволяет по сравнению с прототипом снизить себестоимость получения сердечника реле электромагнитного при улучшении его электромагнитных свойств. Испытания сердечников реле электромагнитных проводятся на Камышловском электротехническом заводе.