электромагнитный пульсатор доильного аппарата

Формула изобретения

1. Электромагнитный пульсатор доильного аппарата, включающий корпус с патрубками постоянного и переменного вакуума и атмосферного давления, электромагнит с катушкой и магнитопроводом, включающим сердечник и свободно установленный дисковый якорь с диамагнитной прокладкой, отличающийся тем, что магнитопровод пульсатора выполнен с наружной частью, имеющей внутренний и наружный фланцы, плоскости которых выполнены на уровне плоскости конца сердечника, в наружном фланце выполнено кольцевое клапанное гнездо с отверстиями, вокруг магнитопровода расположена цилиндрическая дистанционная вставка из диэлектрического материала с продольными каналами по внутренней поверхности, а сторона якоря, обращенная к патрубку постоянного вакуума, снабжена эластичной прокладкой.

2. Пульсатор по п. 1, отличающийся тем, что якорь имеет по наружной цилиндрической части центрирующий эластичный поясок с вырезами, а диамагнитная прокладка якоря имеет кольцевую форму и расположена по наружному краю плоскости якоря, обращенной к магнитопроводу, причем ее внутренний диаметр больше или равен внутреннему диаметру фланца наружной части магнитопровода.

3. Пульсатор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что патрубок постоянного вакуума выполнен с возможностью перемещения относительно корпуса.

4. Пульсатор по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит воздушный фильтр с дросселем, установленный в патрубке атмосферного давления.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к технике для животноводства, а точнее к электромагнитным пульсаторам доильных аппаратов.

Известен электромагнитный пульсатор доильного аппарата (А.с. СССР N 242577, публ. 1969 г. кл. А 01 J 5/14), который содержит корпус, имеющий камеру атмосферного давления с размещенным в нем электромагнитом, якорь которого через шток связан с клапаном, и камеру переменного давления, снабженную патрубком.

Недостатком этого электромагнитного пульсатора является то, что он имеет инерционный втяжной якорь, который не способен работать на повышенных частотах, необходимых при выполнении стимуляции рефлекса молокоотдачи. Как известно, частота стимуляции рефлекса молокоотдачи в 10 раз превышает частоту пульсаций процесса доения.

Известен также электромагнитный пульсатор доильного аппарата (А.С. СССР N 1510786, публ. 1989 г. А 01 J 5/14), являющийся прототипом заявляемого технического решения. Пульсатор включает корпус с вакуумным и рабочим патрубками и впускным отверстием, электромагнит с сердечником и дисковый якорь. Сердечник электромагнита выполнен со сквозным осевым каналом, который соединен с впускным отверстием, и закреплен в электромагните жестко, а якорь выполнен в виде плоского диска и свободно расположен в вакуумной камере, при этом выход вакуумного патрубка совмещен с центром вакуумной камеры, а сторона плоского диска, обращенная к сквозному отверстию сердечника электромагнита, снабжена диамагнитной прокладкой, при этом в центре другой стороны плоского диска выполнен центральный выступ, диаметр которого превышает диаметр выходного патрубка.

Недостатком пульсатора-прототипа является невозможность получения частот колебаний, достаточных для стимуляции рефлекса молокоотдачи, для чего необходимо, чтобы время срабатывания якоря, как в одну, так и в другую сторону было минимально достаточным. Время срабатывания якоря зависит в одну сторону от тяговой силы электромагнита и в другую сторону от возвращающей силы после отключения подачи напряжения на катушку. Возвращающая сила увеличивается за счет увеличения массы якоря или постановки возвращающей пружины. Эти способы в данном случае неприемлемы, так как при увеличении массы повышается инерционность якоря, а следовательно, снижается частота срабатывания и требуется увеличение мощности катушки. При постановке пружины также требуется увеличение мощности катушки и требуется дополнительно устройство для регулировки усилия пружины. Кроме этого, можно получить необходимую возвращающую силу за счет перепада давления, действующего на якорь между атмосферным давлением и вакуумом. В конструкции пульсатора-прототипа возвращающая сила пропорциональна площади отверстия в сердечнике. Поэтому для увеличения частоты срабатывания якоря необходимо увеличивать диаметр этого отверстия. Известно, что тяговое усилие электромагнита пропорционально площади сечения сердечника и при увеличении отверстия в сердечнике для получения необходимой возвращающей силы будет снижаться сечение сердечника, а следовательно, и тяговое усилие. Поэтому при увеличении диаметра атмосферного отверстия в сердечнике для сохранения тягового усилия необходимо увеличивать диаметр сердечника, а следовательно, катушки и магнитопровода, что приводит к увеличению габаритов, массы и мощности электромагнита.

Задача изобретения повышение частоты срабатывания якоря электромагнита для получения необходимых по частоте колебаний переменного вакуума, стимулирующих рефлекс молокоотдачи, путем образования камеры атмосферного воздуха за пределами сердечника электромагнита.

Задача решается тем, что электромагнитный пульсатор доильного аппарата, включающий корпус с патрубками постоянного и переменного вакуума и атмосферного давления, электромагнит с катушкой и магнитопроводом, включающим сердечник и свободно установленный дисковый якорь с диамагнитной прокладкой, пульсатор дополнительно содержит наружную часть магнитопровода с наружным и внутренним фланцами, плоскости которых выполнены на уровне плоскости конца сердечника, в наружном фланце выполнено кольцевое клапанное гнездо с отверстиями, вокруг магнитопровода расположена цилиндрическая дистанционная вставка из диэлектрического материала с продольными каналами на внутренней поверхности, а сторона якоря, обращенная к патрубку постоянного вакуума, снабжена эластичной прокладкой. Кроме того, якорь имеет по наружной цилиндрической части центрирующий эластичный поясок с вырезами, а диамагнитная прокладка якоря имеет кольцевую форму и расположена по наружному краю плоскости якоря, обращенной к магнитопроводу, причем ее внутренний диаметр больше или равен внутреннему диаметру фланца наружной части магнитопровода. Кроме того, патрубок постоянного вакуума выполнен с возможностью перемещения относительно корпуса. Кроме того, пульсатор дополнительно содержит воздушный фильтр с дросселем, установленный в патрубке атмосферного воздуха.

Наличие наружного фланца магнитопровода с кольцевым клапанным гнездом атмосферного давления позволяет при неизменных габаритах и мощности электромагнита получать необходимую возвращающую силу, действующую на якорь. Благодаря чему, при отключении питания катушки, эта сила достаточно быстро переместит якорь в нижнее положение, закрывая вакуумное клапанное отверстие и открывая атмосферное. Это позволяет расширить частотный диапазон срабатывания пульсатора без конструктивных усложнений (типа возвращающих пружин) и увеличения мощности электромагнита. Наличие внутреннего фланца магнитопровода и его расположение увеличивает площадь для прохождения силовых линий через воздушный зазор, что уменьшает магнитное сопротивление зазора и тем самым увеличивает пеpвоначальное тяговое усилие, а значит повышает верхнюю частоту срабатывания пульсатора.

На фиг. 1 схематически изображен заявляемый электромагнитный пульсатор доильного аппарата, общий вид.

Электромагнитный пульсатор доильного аппарата содержит корпус пульсатора 1, с патрубком атмосферного давления 2, патрубком постоянного вакуума 3 и патрубком переменного вакуума 4, сердечник электромагнита 5, катушку 6, магнитопровод 7, дисковый якорь 8, цилиндрическую дистанционную вставку 9 из диэлектрического материала, воздушный фильтр с гайкой фильтра 10, дросселем 11 и фильтрующим элементом 12. На конце наружной части магнитопровода 7 выполнены наружный 15 и внутренний 16 фланцы, плоскости которых располагаются на уровне плоскости конца сердечника 5. В наружном фланце 15 выполнена кольцевая канавка 14 с отверстиями 17, являющаяся атмосферным клапанным гнездом. Между корпусом 1 и фланцем 15 установлена прокладка 18. Дистанционная цилиндрическая вставка 9 с продольными каналами 13 центрирует сердечник 5 относительно магнитопровода 7. Катушка 6 размещена на сердечнике 5, охватываемом наружной частью магнитопровода 7. Дисковый якорь 8 размещен свободно в камере переменного вакуума 20. Якорь 8 имеет по наружной цилиндрической части центрирующий эластичный поясок 19 с вырезами. По наружному краю плоскости якоря 8, обращенной к магнитопроводу 7, размещена кольцевая диамагнитная прокладка 21, внутренний диаметр которой равен или больше внутреннего диаметра фланца 16 магнитопровода 7, а сторона якоря 8, обращенная к патрубку постоянного вакуума 3, снабжена эластичной прокладкой 22. На конце патрубка постоянного вакуума 3, обращенного к якорю 8 образуется вакуумное клапанное гнездо 23. Патрубок постоянного вакуума 3 подсоединен к корпусу 1 при помощи резьбы и имеет прокладку 24 и контргайку 25. Между нижней плоскостью патрубка атмосферного давления 2 и верхними плоскостями цилиндрической дистанционной вставки 9 и сердечника 5 расположена прокладка 26 с отверстиями 27.

Электромагнитный пульсатор работает следующим образом.

Через патрубок 3 поступает постоянный вакуум, а через отверстия гайки фильтра 10, дроссель 11, фильтрующий элемент 12, отверстия 27 прокладки 26 по каналам 13 и отверстиям 17 поступает атмосферное давление. При выключенном напряжении питания катушки 6 за счет разности давлений якорь 8 находится в нижнем положении и при этом закрывает клапанное вакуумное гнездо 23. Атмосферное давление через кольцевое клапанное гнездо 14 через камеру переменного давления 20 поступает в патрубок 4 и дальше в межстенные камеры доильных стаканов (не показаны). При подаче напряжения питания к катушке 6 возникает электромагнитная тяговая сила, которая притягивает якорь 8, так как магнитные силовые линии, проходя через сердечник 5, магнитопровод 7, замыкаются через воздушный зазор с якорем 8 и возвращаются через воздушный зазор в сердечник 5. При этом, благодаря фланцу 16 магнитопровода 7, увеличивается площадь для прохождения силовых линий через воздушный зазор. Якорь 8 перемещается вверх и перекрывает атмосферное клапанное гнездо 14, закрывая доступ атмосферному давлению в камеру переменного вакуума 20 и открывая вакуумное клапанное гнездо 23. Вакуум через открытое клапанное гнездо 23 проникает в камеру переменного давления 20 и оттуда в патрубок 4 и дальше в межстенные камеры доильных стаканов. В этом случае при минимальном зазоре между якорем 8 и сердечником 5, определяемым толщиной диамагнитной прокладки, действует электромагнитная удерживающая сила, в несколько раз превышающая первоначальное тяговое усилие, так как тяговое усилие увеличивается в квадратной зависимости с уменьшением зазора между якорем и сердечником. Конструкция дает возможность за счет подбора площади атмосферного клапанного гнезда 14 получить необходимую возвращающую силу, действующую на якорь. Благодаря чему, при отключении напряжения питания катушки 6, эта сила быстро переместит якорь 8 в нижнее положение, закрывая вакуумное клапанное гнездо 24 и открывая атмосферное клапанное отверстие 14 и т.д.