Электромагнит с фиксированным положением якоря

 

1. ЭЛЕКТРОМАГНИТ С ФИКСИРОВАННЫМ ПОЛОЖЕНИЕМ ЯКОРЯ, содержащий корпус, обмотки управления, рабочий якорь и подпружиненные фиксирующие якоря, каждый из которых установлен соосно с рабочим якорем, и элементы фиксации, связанные с фиксирующими якорями, включающие в себя сепаратор с шариками, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов , указанные фиксирующие яко15я выполнены в виде полых колец с выступами и пазами и установлены так, что охватывают рабочий якорь, при этом выступы одного фиксирующего якоря входят в пазы другого фиксирующего якоря, и наоборот, сепаратор с шариками установлен между рабочим и фиксирующими якорями так, что он является общим элементом фиксации, а в теле рабочего якоря выполнены канавки для фиксации в них шариков. 2. Электромагнит по п. 1, о т Л и|Чающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения трехпозиционного положения якоря, выступы фиксирующих якорей выполнены из магнитомягкого материала, а собственно кольца - из немагнитного материала . О эо ел

09Э (11Э

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

В

РЕСПУБЛИК

ЗСЮ Н01F

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

У 13

2 gg

Фие,f (21) 3511932/24-071 3512091/24-07 (22) 19; 11. 82 (46) 15. 08. 84. Бюл. к 30 (72) А.И. Малахов, Е.В. Никитин и В.А. Рогуля (53) 621.318.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 318980, кл. С 11 В 15/18, 1968.

2. Авторское свидетельство ССОР

Ф 826928, кл. Н 01 F 7/08, 1979. (54)(57) 1. ЭЛЕКТРОМАГНИТ С ФИКСИРОВАННЫМ ПОЛОЖЕНИЕМ ЯКОРЯ, содержащий корпус, обмотки управления, рабочий якорь и подпружиненные фиксирующие якоря, каждый из которых установлен соосно с рабочим якорем, и элементы фиксации, связанные с фиксирующими якорями, включающие в себя сепаратор с øàðèêàìè, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов, указанные фиксирующие яко11я выполнены в виде полых колец с выступами и пазами и установлены так, что охватывают рабочий якорь, при этом выступы одного фиксирующего якоря входят в пазы другого фиксирующего якоря, и наоборот, сепаратор с шариками установлен между рабочим и фиксирующими якорями так, что он является общим элементом фиксации, а в теле рабочего якоря выполнены канавки для фиксации в них шариков.

2. Электромагнит по п. 1, о т М и" ч а ю шийся тем, что, с целью ! расширения функциональных возможностей за счет обеспечения трехпозиционного положения якоря, выступы фиксирующих якорей выполнены из магнитомягкого материала, а собственно кольца — из немагнитного материала.

1 1 108

Изобретение относится к приборостроению н может быть использовано в устройствах электромеханического привода и фиксации исполнитепьных элементов. 5

Известен электромагнит, состоящий из корпуса, основной и вспомогательной обмотки, рабочего якоря, в котором выполнено отверстие перпендикулярно оси его перемещения. В 10 указанном отверстии размещена пружина и скрепленный с ней шарик, который западает при отсутствии напряжения на вспомогательной обмотке в паз корпуса, а при наличии этого напряжения — в отверстие рабочего якоря 1 13.

Недостатками электромагнита являются пониженное быстродействие при переходе из одного состояния в дру гое, определяемое временем разряда управляющего конденсатора, нежесткость фиксации рабочего якоря в од-„ ном из двух его положений, определяемая силой давления на якорь возвратной пружины.

Известен также электромагнит с фиксированным положением якоря, механизм фиксации которого выполнен на основе шарикового фиксатора, состоя30 щий из корпуса, обмоток управления, рабочего якоря с жестко скрепленными с ним двумя немагнитными штоками, в каждом из которых выполнена кольцевая канавка двух подпружиненных фиксирующих якорей, в которых выпол- З5 нены проточки с западающими в них шариками. Шарики установлены в неподвижных сепараторах (2) °

К недостаткам данной конструкции относятся значительные габариты и

40 вес, вызванные последовательным размещением рабочего якоря и фиксирующих якорей, пружин, двух сепараторов, что не оптимально при установке та го электромагнита в аппаратуре.

Целью изобретения является сокращение габаритов электромагнита, а также расширение функциональных воз можностей за счет обеспечения трехпозиционного положения якоря.

Поставленная цель достигается тем, что в электромагните с фиксированным положением якоря, содержащем .корпус, обмотки управления, рабочий якорь и подпружиненные фиксирующие якоря, каждый из которых установлен соосно с рабочим якорем, и элементы

514 2 фиксации, связанные с фиксирующими якорями, включающие в себя сепаратор с шариками, укаэанные фиксирующие чюкоря выполнены в виде полых колец с выступами и пазами и установлены так, что охватывают рабочий якорь, при этом выступы одного фиксирующего якоря входят в пазы другого фиксирующего якоря, и наоборот, сепаратор с шариками установлен между рабочим и фиксирующим якорями так, что он является общим элементом фиксации, а в теле рабочего якоря выполнены канавки для фиксации в них шариков °

Кроме этого, выступы фиксирующих якорей выполнены из магнитомягкого материала, а собственно кольца — из немагнитного материала.

Установка фиксирующих якорей, вставленных один в другой, и наличие общего элемента фиксации значительно сокращают габариты электромагнита.

Такое исполнение электромагнита позволяет функционально расширить его возможности, т.е. реализовать три различных положения рабочего якоря: два крайних жестко фиксированных и одно промежуточное — среднее, неI фиксированное положение покоя.

На фиг. 1 — показан электромагнит, разрез, на фиг. 2 — взаимное расположение фиксирующих якорей для фиг. 1, на фиг. 3 — вид электромагнита для трехпозиционного состояния в среднем положении покоя при отсутствии напряжения питания на обмотках управления; на фиг. 4 - взаимное расположение фиксирующих якорей для фиг. 3; на фиг. 5 — вид электро" магнита для трехпозиционного состояния в рабочем положении, на фиг.б— взаимное расположение фиксирующих якорей для фиг. 5. !

Электромагнит состоит из корпуса

1, обмоток управления 2 и 3, рабочего якоря 4 с канавками 5 и б, механизма фиксации, выполненного на основе подпружиненных фиксирующих якорей

7 и 8, которые установлены над рабочим якорем 4 и состоят из полых колец, имеющих пазы и выступы, которыми они взаимно входят один в другой. Фиксирующие якоря 7 и 8 имеют проточки 9 и 10 с западающими как в них, так и в канавки 5 и б шариками 11 и 12, которые установлены в

1108514

f5

3S

40 фЯ

50 одной плоскости неподвижного сепаратора 13, расположенного между рабочим якорем 4 и фиксирующими якорями 7 и 8.

При реализации среднего положения покоя для трехпозиционного состояния якоря (см. фиг. 3, 5) фиксирующие якоря 7 и 8 выполнены из немагнитных колец (не показаны) с прикрепленными по внешнему диаметру выступами из магнитомягкого материала, образующими по периметру сквозные прорези 14 с открытыми в торцовой части окнами 15, посредством которых фиксирующие якоря вставлены друг в друга.

Электромагнит работает следующим образом.

В исходном положении обмотки 2 и

3 обесточены (фиг. 1). Якорь 4 находится в крайнем правом положении на заделке под шариком 11 °

При подаче рабочего напряжения на обмотку 2 под воздействием намагничивающих сил фиксирующий якорь

7 перемещается влево до упора в корпус обмотки 2, освобождает от защелки шарик 11 и создает продолжение магнитной цепи над рабочим якорем 4.

Далее рабочий якорь 4 перемещается влево на величину рабочего зазора и выталкивает шарики 11 иэ канавок

5 в зону проточки 9 фиксирующего якоря 7. Шарики 12 находятся под давлением подпружиненного фиксирующего якоря 8 и западают в канавки 6, жестко фиксируя рабочий якорь

4 в крайнем левом положении. Напряжение питания с обмотки 2 снимается и рабочий якорь 4 остается в зафиксированном крайнем положении рабочего зазора. При подаче напряжения йа обмотку 3 рабочий якорь 4 аналогичным образом перемещается вправо и жестко фиксируется в крайнем правом положении рабочего зазора.

Для реализации электромагнитом трехпозиционного положения с обеспечением среднего положения покоя рабочего якоря он выполнен и работает согласно фиг. 3.

Обмотки 2 и 3 обесточены,,рабочий якорь .4 находится в незафиксироввнс. ном среднем положении (в это положение он установлен, например, внешней пружиной, которая не показана). +

При подаче рабочего напряжения на. обмотку 3 под воздействием намагничивающих сил рабочий якорь 4 втягивается в обмотку 3, при этом выталкивает незафиксированные шарики 12 в проточку 10 фиксирующего якоря 8 (фиг. 5). Далее фиксирующий якорь 7 перемещается вправо до упора в корпус обмотки 3, выталкивая шарик 11 иэ проточки 9 в канавку 5 рабочего якоря 4.

Рабочий якорь 4 устанавливается на защелку. После этого на обмотку

3 подается пониженное питающее напряжение, Через сквозные прорези

14 и открытые окна 15 фиксирующего якоря 8 фиксирующий якорь 7 продолжает оставаться в притянутом состоянии под влиянием электромагнитных сил обмотки 3, удерживая рабочий якорь 4 на защелке. После .снятия пониженного напряжения питания фиксирующий якорь под действием пружины перемещается до упора в корпус обмотки 2 и освобождает рабочий якорь 4 от защелки.

Далее рабочий якорь 4 под действием внешней пружины устанавливается в произвольное нейтральное положение.

Таким образом, реализовано третье (промежуточное) нефиксированное положение якоря 4.

При подаче напряжения на обмотку

2 рабочий якорь 4 аналогичным образом перемещается влево, устанавливается на защелку и удерживается на ней.

Использование изобретения позволяет выполнять электромагнит компактным с сокращением его длины и веса. Преимуществом предложенной конструкции является также простота изготовления цилиндрических деталей и технологичность сборки. Кроме того> расширяются его функциональные воэможности для реализации трехпозиционного состояния якоря путем обеспечения среднего положения покоя. т

f108534i

1108514 тп 10

40иР.5

Заказ 5875/38 Тираж 683

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Г. Алексеев

Редактор М. Недолуженко Техред A.Áàáèíåö Корректор А. Обрачар