ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПРИВОД

1. Данная полезная модель относится к устройствам управления, обеспечивающим функционирование управляемых систем и механизмов, в частности систем блокировки и переключения, устанавливаемым снаружи на агрегаты с замкнутой относительно внешней среды внутренней полостью, заполненной смазочной вязкой средой.
2. Известен привод [1], представляющий собой электромагнит с подвижным якорем, содержащий корпус из магнитного материала, выполняющий функции магнитопровода, стопор с плоским торцом и со сквозным отверстием для выхода штока, якорь с плоским торцом по плоскости рабочего зазора, каркас обмотки из полиамида, внутренняя цилиндрическая поверхность которого служит направляющей втулкой для якоря, с направляющим пояском для установки в корпус и уплотняющим якорь кольцом треугольного сечения поджатого шайбой. Однако из-за повышенного трения в месте уплотнения по наружной поверхности якоря уменьшаются тяговые характеристики данного привода, снижается надежность уплотнения при приложении к блокирующему пальцу радиальных нагрузок, а также вследствие износа уплотнительного кольца при неизбежном загрязнении смазочной среды. Рабочий зазор в данной конструкции равен ходу якоря, что вызывает значительное сопротивление магнитному потоку в начальный период времени подачи питающего напряжения.
Известен привод [2], представляющий собой электромагнит с подвижным якорем, содержащий корпус из магнитного материала, выполняющий функции магнитопровода, стопор с наружным конусом в области рабочего зазора и со сквозным продольным отверстием, каркас обмотки из полиамида, внутренняя цилиндрическая поверхность которого служит направляющей втулкой для якоря, якорь с внутренним конусом в
области рабочего зазора, шток, жестко связанный с якорем, крышка из магнитного материала с углублением для замыкания магнитного потока по образующей якоря. Подобный привод имеет простую конструкцию, но крышка из магнитного материала замыкает магнитный поток по торцу якоря, что приводит к снижению тяговых характеристик, кроме того затруднен дренаж смазочной вязкой среды при срабатывании привода вследствие малых зазоров между штоком и стопором и между якорем и внутренней поверхностью каркаса, что также приводит к снижению тяговых характеристик.
Известен также наиболее близкий к заявляемому приводу и принятый в качестве прототипа привод, имеющий следующие общие с заявляемой полезной моделью существенные признаки, а именно: Электромагнит с подвижным якорем. Якорь кинематически связан с блокирующим пальцем. Корпус из немагнитного материала установлен посредством резьбового соединения на корпусе из магнитного материала, который является магнитопроводом. Цилиндрическое отверстие в корпусе из немагнитного материала служит направляющей поверхностью блокирующего пальца. На наружной поверхности блокирующего пальца и якоря нанесены канавки для дренажа смазочной вязкой среды из внутренней полости привода. К недостаткам данной конструкции следует отнести меньшую площадь контакта трущихся поверхностей, что при приложении к блокирующему пальцу радиальной нагрузки увеличивает износ поверхностей трения.
3. Каждый из приведенных выше аналогов не удовлетворяет в полной мере требованиям по надежности работы в вязкой среде при приложении радиальных нагрузок к блокирующему пальцу.
Основная задача, которую решает предлагаемая полезная модель, заключается в соединении полезных свойств известных устройств в едином электромагнитном приводе. К этим свойствам относятся: Простота конструкции, возможность работать при заполнении внутренней полости вязкой смазочной средой, герметичность внутренней полости относительно
окружающей среды, высокие тяговые характеристики при условии приложения радиальной нагрузки к блокирующему пальцу. Кроме того, перед полезной моделью ставится задача сохранения работоспособности при приложении максимального крутящего момента для данного типа резьбы к корпусу изделия при установке его на агрегат.
Техническим результатом решения поставленной задачи с помощью предлагаемой полезной модели является: повышение тяговых характеристик с сохранением герметичности внутренней полости относительно внешней среды при условии приложения радиальных нагрузок к блокирующему пальцу и заполнения внутренней полости вязкой смазочной средой. Сохранение работоспособности при приложении максимального крутящего момента для данного типа резьбы к корпусу изделия при установке его на агрегат и неизбежном загрязнении вязкой смазочной среды во внутренней полости агрегата металлическими магнитными частицами вследствие износа деталей агрегата.
Сущность предлагаемой полезной модели состоит в том, что корпус электромагнита и направляющее устройство выполнено в виде единой детали, каркас обмотки, направляющая втулка блокирующего пальца, направляющая втулка якоря, выступ, фиксирующий от проворота вокруг продольной оси, выполнены в виде единой детали, якорь выполнен со ступенчатым продольным отверстием и внутренними конусами с обеих сторон; блокирующий палец не имеет жесткой связи с якорем и выполнен с продольным сквозным и с пересекающим продольное сквозное сквозным отверстием; электрический разъем, имеющий два варианта исполнения, Первый вариант: (Фиг.1, 3) электрический разъем, состоящий из двух деталей, опорной поз.8 и замыкающей поз.10. Опорная деталь имеет коническую поверхность для уплотнительного кольца поз.9 и пазы для фиксации от проворота относительно каркаса, замыкающая деталь имеет пазы и выступы для фиксации от проворота относительно корпуса и опорной
детали. Второй вариант: (Фиг.2) электрический разъем выполнен в виде единой детали с канавкой для уплотнительного кольца поз.9.
К существенным признакам данной полезной модели относятся:
- Корпус электромагнита и направляющее устройство выполнено в виде единой детали из магнитного материала.
- Каркас обмотки, направляющая втулка блокирующего пальца, направляющая втулка якоря выполнены в виде единой детали.
- Подвижный якорь выполнен с внутренним конусом в зоне рабочего зазора.
- Блокирующий палец имеет дренажный канал для сообщения внутренней полости привода с внутренней полостью агрегата, на который устанавливается данный привод.
- Пружина, возвращающая якорь в исходное положение.
- Уплотнение для обеспечения герметичности внутренней полости агрегата относительно внешней среды.
К существенным отличительным признакам данной полезной модели относятся:
- Каркас обмотки, направляющая втулка блокирующего пальца, направляющая втулка якоря выполнены в виде единой детали из полимерного материала с высоким диапазоном рабочих температур и низким коэффициентом трения и имеет элемент, исключающий вращение каркаса внутри привода.
- Блокирующий палец имеет дренажный канал в виде одного сквозного и одного поперечного отверстия для сообщения внутренней полости привода с внутренней полостью агрегата, на который устанавливается данный привод.
- Блокирующий палец с упорной ступенькой на наружной поверхности.
- Якорь полый, с проточкой на внутренней поверхности, в которую упирается ступенька блокирующего пальца.
- Якорь не имеет жесткой связи с блокирующим пальцем.
- Электрический соединитель, состоящий из двух деталей и служащий одновременно крышкой с уплотнением для обеспечения герметичности относительно внешней среды внутренней полости привода и агрегата, на который устанавливается привод. Детали электрического соединителя имеют элементы, соприкасающиеся с элементом каркаса, исключающие вращение каркаса внутри привода.
4. Устройство привода показано на чертеже (Фиг.1, 2).
Каркас поз.1 с намотанным на него проводом поз.4 установлен в корпус поз.3. Во внутреннюю полости каркаса установлены: блокирующий палец поз.2, якорь поз.5, пружина поз.6, стопор поз.7, причем выступ каркаса, предназначенный для исключения возможности вращения каркаса внутри корпуса привода и являющийся изолирующим каналом для вывода проводов обмотки, входит в соответствующее гнездо стопора поз.7. Далее в корпус установлена опорная шайба соединителя поз.8, уплотнительное кольцо поз.9, замыкающий фланец поз.10, с припаянными к контактам, входящим в его состав, выводами обмотки поз.4, причем выступ каркаса, описанный выше, проходя сквозь гнездо стопора поз.7, входит в соответствующее гнездо опорной шайбы поз.8, которая, в свою очередь, соединена выступами, предназначенными для исключения вращения каркаса поз.1 внутри привода, с замыкающим фланцем поз.10. После установки всех деталей корпус поз.3 завальцовывается на детали электрического соединителя, при этом происходит упругая деформация уплотнительного кольца в канавке, образованной конической поверхностью опорной шайбы соединителя поз.8 и торцовой поверхностью замыкающего фланца поз.10, за счет вышеуказанной деформации обеспечивается термонезависимая герметизация изделия. Форма завальцовки - фигурная, при которой металл корпуса вдавливается в соответствующие углубления замыкающего фланца поз.10 с целью исключения вращения всех внутренних деталей связанных между собой соответствующими вышеуказанными элементами.
Корпус электромагнита и направляющее устройство выполнено в виде единой детали из магнитного материала. При этом корпус имеет наружную резьбу для установки привода в агрегат и ступенчатую внутреннюю расточку, в которую устанавливается каркас. Диаметры расточек выбраны с учетом диаметра каркаса и якоря для предотвращения торцового замыкания магнитных силовых линий, приводящего к снижению тяговых характеристик электромагнита. Совмещение магнитопровода и направляющего устройства имеет полезное свойство намагничиваться, и периферийная поверхность торца направляющего устройства, изолированная от немагнитного блокирующего пальца втулкой каркаса, выполняет функции магнитного ловителя частиц, возникающих вследствие механического износа взаимодействующих в агрегате деталей.
Полый блокирующий палец поз.2 проходит сквозь полый якорь поз.5, что обеспечивает свободное перетекание вязкой смазочной среды из агрегата в привод при срабатывании, улучшаются условия смазки, улучшается. теплоотвод от каркаса. При подобном конструктивном решении уменьшается масса подвижных частей, что способствует увеличению тяговых характеристик привода, и сохраняется максимальная площадь контакта трущихся деталей, что способствует меньшему износу и соответственно большей надежности изделия.
Библиографические данные.
1. Offenlegungsschrift DE 3520488 A1.
2. Свидетельство на полезную модель RU 25811 U1.
3. Свидетельство на полезную модель RU 34986 U1.