тяговый цепной электромагнит
Классы МПК: | H01F7/16 якоря с прямолинейным движением |
Автор(ы): | Мамичев Н.А. |
Патентообладатель(и): | Мамичев Николай Андреевич |
Приоритеты: |
подача заявки:
2001-09-07 публикация патента:
27.11.2003 |
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано как приводной тяговый механизм с большим ходом перемещения и высокой скоростью. Техническим результатом является расширение эксплуатационных возможностей за счет увеличения линейного перемещения и повышения скорости. В тяговом цепном электромагните подвижный магнитопровод выполнен в виде набора ферромагнитных пластин с выступами, установленных на равноугловом расстоянии по окружности, и ограничительных скоб, размещенных в направляющих прямых пазах в стенке цилиндрического корпуса с последовательным спиральным смещением. Крайние пластины закреплены к подвижной тяге и неподвижно магнитопроводу, а сумма воздушных зазоров между ферромагнитными пластинами соответствует рабочему ходу тяги. Подвижный магнитопровод может быть выполнен в виде ферромагнитных колец, внутри которых находится тяга, или ферромагнитных колец, охватывающих намагничивающую обмотку снаружи. При соединении внутреннего подвижного магнитопровода на одну тягу, а наружного подвижного магнитопровода на вторую тягу достигается удвоение рабочего хода тяг. Кроме этого, ферромагнитные пластины и кольца могут быть выполнены с конусным и кольцевым прогибом или с изогнутым захватом в виде скобы. В направляющих прямых пазах в стенке цилиндрического корпуса могут быть установлены металлические немагнитные взаимоизолированные вставки. 3 с. и 13 з. п. ф-лы, 10 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10
Формула изобретения
1. Тяговый цепной электромагнит, содержащий намагничивающую оболочку, неподвижный магнитопровод подвижный магнитопровод в виде ферромагнитных участков, так что крайние ферромагнитные участки закреплены к тяге с возвратной пружиной и к неподвижному магнитопроводу, а сумма воздушных зазоров между ферромагнитными участками соответствует рабочему ходу тяги, отличающийся тем, что внутри намагничивающей обмотки в корпусе подвижный магнитопровод выполнен в виде набора ферромагнитных пластин, последовательной цепью удерживающихся с воздушными зазорами за выступы на равноугловом расстоянии по окружности, ограничительными скобами, размещенными в направляющих прямых пазах в стенке цилиндрического корпуса с последовательным спиральным смещением.2. Тяговый цепной электромагнит по п.1, отличающийся тем, что подвижный магнитопровод в корпусе выполнен в виде набора ферромагнитных колец, так что внутри установлена тяга, выполняющая толкающий рабочий ход.3. Тяговый цепной электромагнит по п.1 или 2, отличающийся тем, что ферромагнитные пластины и кольца подвижного магнитопровода выполнены с конусным прогибом, а выступы параллельными плоскости ферромагнитных пластин и колец.4. Тяговый цепной электромагнит по п.2 или 3, отличающийся тем, что ферромагнитные кольца подвижного магнитопровода выполнены с кольцевым прогибом, а выступы параллельными плоскости ферромагнитных колец.5. Тяговый цепной электромагнит по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что ферромагнитные пластины и кольца подвижного магнитопровода последовательной цепью удерживаются с воздушными зазорами за выступы, на равноугловом расстоянии по окружности, изогнутыми в ферромагнитных пластинах и кольцах захватами в виде скобы.6. Тяговый цепной электромагнит по любому из пп.1 - 5, отличающийся тем, что направляющие прямые пазы выполнены в виде набора изогнутых металлических немагнитных взаимоизолированных вставок, образующих внутреннюю стенку цилиндрического корпуса подвижного магнитопровода.7. Тяговый цепной электромагнит, содержащий намагничивающую обмотку, неподвижный магнитопровод, подвижный магнитопровод в виде ферромагнитных участков во внутреннем и наружном корпусах, так что крайние ферромагнитные участки закреплены к тяге с возвратной пружиной и к неподвижному магнитопроводу, а сумма воздушных зазоров между ферромагнитными участками соответствует рабочему ходу тяги, отличающийся тем, что подвижный магнитопровод в наружном корпусе выполнен в виде набора ферромагнитных колец, последовательной цепью удерживающихся с воздушными зазорами за выступы на равноугловом расстоянии по окружности, ограничительными скобами, размещенными в направляющих прямых пазах в стенке цилиндрического корпуса с последовательным спиральным смещением, внутри размещена намагничивающая обмотка с закрепленными в торцах участками неподвижного магнитопровода, внутри которой подвижный магнитопровод во внутреннем корпусе в виде набора ферромагнитных пластин, так же последовательной цепью удерживающихся с воздушными зазорами за выступы, с равноугловым расстоянием по окружности, ограничительными скобами, размещенными в направляющих прямых пазах в стенке цилиндрического корпуса с последовательным спиральным смещением, крайние ферромагнитные пластины во внутреннем и ферромагнитные кольца в наружном корпусе подвижного магнитопровода закреплены с тягой и участком неподвижного магнитопровода.8. Тяговый цепной электромагнит по п.7, отличающийся тем, что ферромагнитные пластины и кольца подвижного магнитопровода выполнены с конусным прогибом, а выступы параллельными плоскости ферромагнитных пластин и колец.9. Тяговый цепной электромагнит по п.7 или 8, отличающийся тем, что ферромагнитные кольца подвижного магнитопровода выполнены с кольцевым прогибом, а выступы параллельными плоскости ферромагнитных колец.10. Тяговый цепной электромагнит по любому из пп.7 - 9, отличающийся тем, что ферромагнитные пластины и кольца подвижного магнитопровода последовательной цепью удерживаются с воздушными зазорами за выступы на равноугловом расстоянии по окружности, изогнутыми в ферромагнитных пластинах и кольцах захватами в виде скобы.11. Тяговый цепной электромагнит по любому из пп.7 - 10, отличающийся тем, что направляющие прямые пазы выполнены в виде набора изогнутых металлических немагнитных взаимоизолированных вставок, образующих внутреннею стенку цилиндрического корпуса подвижного магнитопровода.12. Тяговый цепной электромагнит, содержащий намагничивающую обмотку, неподвижный магнитопровод, подвижный магнитопровод в виде ферромагнитных участков во внутреннем и наружном корпусах с тягами и возвратными пружинами, отличающийся тем, что подвижный магнитопровод в наружном корпусе выполнен в виде набора ферромагнитных колец, последовательной цепью удерживающихся с воздушными зазорами за выступы на равноугловом расстоянии по окружности, ограничительными скобами, размещенными в направляющих прямых пазах в стенке цилиндрического корпуса с последовательным спиральным смещением, внутри размещена намагничивающая обмотка с закрепленными в торцах участками неподвижного магнитопровода, внутри которой подвижный магнитопровод во внутреннем корпусе в виде набора ферромагнитных пластин, так же последовательной цепью удерживающихся с воздушными зазорами за выступы на равноугловом расстоянии по окружности, ограничительными скобами, размещенными в направляющих прямых пазах в стенке цилиндрического корпуса с последовательным спиральным смещением, крайние ферромагнитные кольца в наружном корпусе закреплены с тягой и участком неподвижного магнитопровода, а крайние ферромагнитные пластины во внутреннем корпусе закреплены к противоположной тяге и противоположному участку неподвижного магнитопровода, так что сумма воздушных зазоров между ферромагнитными кольцами в наружном корпусе и сумма воздушных зазоров между ферромагнитными пластинами во внутреннем корпусе подвижного магнитопровода соответствует полному рабочему ходу противоположных тяг.13. Тяговый цепной электромагнит по п.12, отличающийся тем, что ферромагнитные пластины и кольца подвижного магнитопровода выполнены с конусным прогибом, а выступы параллельными плоскости ферромагнитных пластин и колец.14. Тяговый цепной электромагнит по п.12 или 13, отличающийся тем, что ферромагнитные кольца подвижного магнитопровода выполнены с кольцевым прогибом, а выступы параллельными плоскости ферромагнитных колец.15. Тяговый цепной электромагнит по любому из пп.12 - 14, отличающийся тем, что ферромагнитные пластины и кольца подвижного магнитопровода последовательной цепью удерживаются с воздушными зазорами за выступы, на равноугловом расстоянии по окружности, изогнутыми в ферромагнитных пластинах и кольцах захватами в виде скобы.16. Тяговый цепной электромагнит по любому из пп.12 - 15, отличающийся тем, что направляющие прямые пазы выполнены в виде набора изогнутых металлических немагнитных взаимоизолированных вставок, образующих внутреннюю стенку цилиндрического корпуса подвижного магнитопровода.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано во всех отраслях техники как приводной тяговый механизм с большим ходом перемещения. Известны тяговые электромагниты (Электромагнитные устройства автоматики. - М.: Высшая школа, 1974, с. 356-364). Известен магнитопровод тягового электромагнита (патент 2068588 по кл. H 01 F 3/04). Это устройство не обеспечивает большую величину рабочего хода подвижного якоря, при достаточно большом удалении якоря от торца намагничивающей обмотки растет поток рассеяния между подвижными участками магнитопровода. При включении не обеспечивается равномерный воздушный зазор и из-за собственной упругости магнитопровода нет большого тягового усилия. Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в максимально эффективном использовании электромагнитной работы с достаточно большим линейным перемещением, высокой скоростью и необходимым усилием. Данная техническая задача решается тем, что тяговый цепной электромагнит, содержащий намагничивающую обмотку, неподвижно закрепленный магнитопровод, подвижные участки магнитопровода с тягой и возвратной пружиной, подвижный магнитопровод выполнен в виде набора, ферромагнитных пластин, последовательной цепью удерживающихся с воздушными зазорами за выступы, с равноугловым расстоянием по окружности, ограничительными скобами, размещенными в направляющих прямых пазах в стенке цилиндрического корпуса с последовательным спиральным смещением, крайние пластины закреплены к подвижной тяге и неподвижно закрепленному магнитопроводу, а сумма воздушных зазоров между ферромагнитными пластинами соответствует рабочему ходу тяги. Подвижный магнитопровод может быть выполнен в виде набора ферромагнитных колец, последовательной цепью удерживающихся с воздушными зазорами за выступы, с равноугловым расстоянием по окружности, ограничительными скобами, размещенными в направляющих прямых пазах в стенке цилиндрического корпуса с последовательным спиральным смещением, крайние кольца закреплены к неподвижно закрепленному магнитопроводу и к тяге, размещенной внутри колец, выполняющей толкающий рабочий ход взаимопритягивающихся ферромагнитных колец. В предлагаемом устройстве наружная часть подвижного магнитопровода может быть выполнена в виде набора кольцевых ферромагнитных пластин, так что внутри размещена намагничивающая обмотка с закрепленными в торцах неподвижными участками магнитопровода, внутри которой подвижный магнитопровод в виде набора ферромагнитных пластин так же, как и кольца последовательной цепью удерживающихся с воздушными зазорами за выступы, с равноугловым расстоянием по окружности, ограничительными скобами, размещенными в направляющих прямых пазах в стенках цилиндрических корпусов с последовательным спиральным смещением, крайние пластины внутреннего и кольца наружного подвижного магнитопровода закреплены с подвижной тягой и неподвижным участком магнитопровода. Кроме этого в устройстве крайняя ферромагнитная пластина внутреннего подвижного магнитопровода и крайняя ферромагнитная кольцевая пластина наружного подвижного магнитопровода закреплены к противоположным неподвижным участкам магнитопровода, закрепленным в торцах корпуса намагничивающей обмотки, а крайнее ферромагнитная пластина внутреннего подвижного магнитопровода и ферромагнитная кольцевая пластина наружного подвижного магнитопровода закреплены к противоположным тягам так, что сумма воздушных зазоров между ферромагнитными пластинами внутреннего подвижного магнитопровода и сумма воздушных зазоров между ферромагнитными кольцами наружного подвижного магнитопровода соответствует полному рабочему ходу противоположных тяг. Кроме этого ферромагнитные пластины и кольца подвижного магнитопровода могут быть изготовлены с конусным и кольцевым прогибом, а удерживающие выступы параллельными плоскости стягивания ферромагнитных пластин и колец. Ферромагнитные пластины и кольца подвижного магнитопровода могут последовательной цепью удерживаться с воздушными зазорами за выступы, с равноугловым расстоянием по окружности, изогнутыми в ферромагнитных пластинах и кольцах захватами в виде скобы. Направляющие прямые пазы в стенке цилиндрического корпуса подвижного магнитопровода могут быть выполнены с металлическими немагнитными взаимоизолированными вставками. Благодаря этим решениям рабочий воздушный зазор, соответствующий рабочему ходу, разбивается на множество малых воздушных зазоров, в пределах каждого из которых магнитное поле будет однородным, равномерным с пренебрежимо малыми магнитными потоками выпучивания, что позволяет значительно уменьшить потери магнитного потока создаваемой намагничивающей обмоткой. На фиг. 1 изображена схема тягового цепного электромагнита с внутренним подвижным магнитопроводом в виде пластин. На фиг.2 изображена схема сборки подвижного магнитопровода. На фиг.3 изображена схема размещения ограничительных скоб по окружности набора ферромагнитных пластин. На фиг. 4 изображена схема тягового цепного электромагнита с внутренним подвижным магнитопроводом в виде ферромагнитных колец и толкающей тяги. На фиг.5 изображена схема тягового цепного электромагнита с внутренним и наружным подвижным магнитопроводом. На фиг.6 изображена схема тягового цепного электромагнита с соединением внутреннего и наружного подвижного магнитопровода к противоположным тягам. На фиг. 7 изображены ферромагнитные пластины с выступами и захватами в виде скобы. На фиг.8 изображена схема сборки подвижного магнитопровода из набора ферромагнитных пластин, удерживающихся за выступы захватами, изогнутыми в виде скобы. На фиг.9 изображена схема размещения захватов, изогнутых в виде скобы по окружности набора ферромагнитных пластин. На фиг. 10 изображены ферромагнитные пластины с конусным и кольцевым прогибом. Тяговый цепной электромагнит фиг.1 содержит намагничивающую обмотку 1, неподвижный магнитопровод 2, подвижный магнитопровод, состоящий из ферромагнитных пластин 3, удерживающихся ограничительными скобами 8 в направляющих пазах 7 цилиндрического корпуса, тяги 5 с возвратной пружиной 4. В тяговом цепном электромагните фиг.4 подвижный магнитопровод состоит из набора ферромагнитных колец 6, внутри которых находится толкающая тяга 5. Тяговый цепной электромагнит фиг.5 содержит кроме внутреннего подвижного магнитопровода, состоящего из ферромагнитных пластин 3, ограничительных скоб 8 в направляющих прямых пазах 7 цилиндрического корпуса, имеет наружный подвижный магнитопровод, состоящий из ферромагнитных колец 6, ограничительных скоб 14 в направляющих пазах 13 цилиндрического корпуса. Внутренний и наружный подвижные участки магнитопровода соединены с общей тягой 5 и возвратной пружиной 4, внутри закреплена намагничивающая обмотка 1 с неподвижными магнитопроводами 2 и 12. В отличие от этого тяговый цепной электромагнит фиг. 6 имеет две встречные тяги 5 и 9 соответственно с возвратными пружинами 4 и 11, соединяющимися с внутренним и наружным подвижным магнитопроводом. Подвижный магнитопровод тягового цепного электромагнита может состоять как из набора плоских ферромагнитных пластин и колец фиг.1, 4, так и из ферромагнитных пластин и колец с конусным фиг.6 и кольцевым фиг.5 прогибом фиг. 10 /а, в, с/. Кроме этого ферромагнитные пластины плоские 10 фиг.8 или с конусным и кольцевым прогибом могут иметь захваты, изогнутые в виде скобы фиг.7 /а, в, с/ с выступами. В тяговом цепном электромагните направляющие прямые пазы 7, 13 в стенке цилиндрического корпуса подвижного магнитопровода могут быть выполнены с металлическими немагнитными взаимоизолированными вставками 15 фиг.6, 8, 9. Между ферромагнитными пластинами 3 или кольцам 6 образованы воздушные зазоры![тяговый цепной электромагнит, патент № 2217827](/images/patents/251/2217042/948.gif)
b - толщина ферромагнитной пластины,
![тяговый цепной электромагнит, патент № 2217827](/images/patents/251/2217042/948.gif)
![тяговый цепной электромагнит, патент № 2217827](/images/patents/251/2217042/948.gif)
![тяговый цепной электромагнит, патент № 2217827](/images/patents/251/2217042/948.gif)
для скобы 8, 14 фиг.3 2а+2b+
![тяговый цепной электромагнит, патент № 2217827](/images/patents/251/2217042/948.gif)
![тяговый цепной электромагнит, патент № 2217827](/images/patents/251/2217256/8804.gif)
для захвата 10 фиг.9 a+2b+
![тяговый цепной электромагнит, патент № 2217827](/images/patents/251/2217042/948.gif)
![тяговый цепной электромагнит, патент № 2217827](/images/patents/251/2217256/8804.gif)
![тяговый цепной электромагнит, патент № 2217827](/images/patents/251/2217255/8805.gif)
![тяговый цепной электромагнит, патент № 2217827](/images/patents/251/2217255/8805.gif)
![тяговый цепной электромагнит, патент № 2217827](/images/patents/251/2217042/947.gif)
![тяговый цепной электромагнит, патент № 2217827](/images/patents/251/2217042/948.gif)
![тяговый цепной электромагнит, патент № 2217827](/images/patents/251/2217042/948.gif)
![тяговый цепной электромагнит, патент № 2217827](/images/patents/251/2217042/947.gif)
Для свободного перемещения ферромагнитных пластин 3 или колец 6 необходим минимальный зазор между выступом паза 7, 13 и ферромагнитной пластиной 3 или кольцом 6 -
![тяговый цепной электромагнит, патент № 2217827](/images/patents/251/2217033/945.gif)
![тяговый цепной электромагнит, патент № 2217827](/images/patents/251/2217065/946.gif)
![тяговый цепной электромагнит, патент № 2217827](/images/patents/251/2217065/946.gif)
![тяговый цепной электромагнит, патент № 2217827](/images/patents/251/2217255/8805.gif)
![тяговый цепной электромагнит, патент № 2217827](/images/patents/251/2217033/945.gif)
![тяговый цепной электромагнит, патент № 2217827](/images/patents/251/2217065/946.gif)
![тяговый цепной электромагнит, патент № 2217827](/images/patents/251/2217033/945.gif)
![тяговый цепной электромагнит, патент № 2217827](/images/patents/251/2217065/946.gif)
![тяговый цепной электромагнит, патент № 2217827](/images/patents/251/2217033/945.gif)
![тяговый цепной электромагнит, патент № 2217827](/images/patents/251/2217042/948.gif)
![тяговый цепной электромагнит, патент № 2217827](/images/patents/251/2217467/931.gif)
![тяговый цепной электромагнит, патент № 2217827](/images/patents/251/2217042/948.gif)
Класс H01F7/16 якоря с прямолинейным движением