ГРУЗОПОДЪЕМНЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТ Российский патент 1998 года по МПК B66C1/06 

Изобретение относится к подъемно-транспортному оборудованию металлургической, горнодобывающей и других отраслей промышленности, в частности электротехнической, а именно к грузозахватным устройствам, и может быть использовано для захвата и удержания ферромагнитных материалов и деталей из них при механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных работ, перемещении горячих грузов и в робототехнике.

Известен грузоподъемный магнит, состоящий из магнитопровода с внутренним и наружным полюсами, обмотки управления, заливочной массы, защитной шайбы и контактной панели. Обмотка управления состоит из нескольких отдельных секций, соединенных последовательно. Каждая секция намотана из голой медной ленты, в которой межвитковой изоляцией служит асбестовая бумага. После намотки секция пропитывается электроизоляционным лаком и сушится. Секции обмотки управления изолированы друг от друга прокладками и шайбами из миканита. Пустоты между обмоткой управления и магнитопроводом, обмоткой управления и полюсами заполнены заливочной массой. К концам медной ленты обмотки управления припаян провод, который подсоединяется к выводным шпилькам контактной панели и изолируется от магнитопровода втулками. К выводным шпилькам снаружи подсоединен кабель. Контактная панель защищена литым ограждением, с откидывающейся крышкой. [1]
К недостаткам известного грузоподъемного электромагнита относится низкое сопротивление изоляции в горячем состоянии - 0,5 МОм и негерметичность крышки контактной панели. При горизонтальном расположении контактной панели на ней легко накапливается пыль и влага, попавшая через неплотно прилегающую крышку литого ограждения. Накопившаяся влажная пыль проникает внутрь магнитопровода, на обмотку управления по вертикальным выводным шпилькам, и может вызвать выход из строя грузоподъемного электромагнита. Все места межсекционных соединений в обмотке управления создают возможность появления дефектов при его эксплуатации, так как в момент включения и выключения тока в обмотке управления, состоящей из нескольких секций, возникают электродинамические усилия, которые сминают осевыми силами шайбы и прокладки между секциями, вызывают деформацию их, а также в виду того, что обмотка управления изготовлена из меди, она имеет большую массу, соизмеримую с массой магнитопровода, и во время одиночных ударов испытывает значительные инерционные нагрузки, причем, каждая секция имеет свою величину инерционной силы и направление действия. Магнитопровод имеет низкую боковую стойкость и прочность против ударов, и недостаточно развитую внутреннюю тепловоспринимающую поверхность. Кроме того, грузоподъемный электромагнит трудно быстро отключить от кабеля при замене на другой во время эксплуатации.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому грузоподъемному электромагниту является выбранный в качестве прототипа грузоподъемный электромагнит зарубежной фирмы, содержащий магнитопровод с внутренним и внешним полюсами, обмотку управления из алюминиевого оксидированного провода, защитную шайбу, заливочную массу, разъемное соединение или контактную панель закрытую ограждением [2].

К недостаткам данного грузоподъемного электромагнита относится возможность попадания пыли и влаги на контакты разъемного соединения, трудоемкость изготовления оксидированного провода, и, кроме того, он не выпускается отечественной промышленностью.

Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности, экологической чистоты, с одновременным снижением стоимости изготовления, монтажа и обслуживания, обеспечение герметичности вывода, и повышение сопротивления изоляции в горячем состоянии до 3 МОм, кроме того, увеличение тепловоспринимающей поверхности внутри магнитопровода, увеличение боковой прочности против внешних ударов по магнитопроводу, а также, повышение теплопроводности, цементации и упрощение конструкции обмотки управления.

Указанная цель достигается тем, что грузоподъемный электромагнит, содержащий магнитопровод с внутренним и наружными полюсами, обмотку управления, защитную шайбу, заливочную массу, контактную панель согласно предлагаемому изобретению имеет магнитопровод выполненный с наружным и внутренним оребрением для улучшения охлаждения, эллипсоидной внешней формой с горизонтальной плоскостью снизу для повышения противоударной стойкости и прочности, и герметичную полость разъемного соединения, закрытого ограждением от случайных ударов цепью или другими предметами. Обмотка управления намотана изолированным проводом, например алюминиевым прямоугольного сечения. На каждый слой проводов наносится электроизоляционный цементирующий состав, например цемент и лак в пропорции (мас.ч.) 1:1, для заполнения пустот, возникающих между проводами, по окончании намотки катушка бандажируется стеклотканью и покрывается указанным электроизоляционным составом в пропорции (мас.ч.)1:4. Обмотка управления получается в виде монолитной катушки с высокой теплопроводностью из-за отсутствия пустот и повышенной цементации. Сопротивление изоляции в горячем состоянии грузоподъемного электромагнита составит 3 МОм. Выводные концы обмотки управления выполняются спиральной формы и выходят в герметичную полость коробчатой или трубчатой формы, которая расположена снаружи магнитопровода. В вертикальной стенке коробчатой герметичной полости на два отверстия устанавливается разъемное соединение, уплотнение отверстий осуществлено с помощью резиновых колец. Герметичная полость трубчатой формы состоит из двух изогнутых под 90^o труб с общим фланцем, на два отверстия в котором устанавливается разъемное соединение. Внутри труб устанавливаются эластичные трубки. Выводные концы подсоединяются к штырям разъемного соединения и покрываются герметиком для исключения окисления. Разъемное соединение состоит из двух одинаковых корпусов и крышки, крепежных деталей, резинового шланга и хомутов, соединенных штырей.

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что достижение герметичности с помощью резиновых шлангов, хомутов, резиновых колец, прокладок, разъемных соединений и т.д., широко известно в науке и технике, однако, при введении их в указанной связи в заявляемом грузоподъемном электромагните они проявляют новые свойства, что приводит к обеспечению герметичности выводов грузоподъемного электромагнита. Кроме того, магнитопровод имеет эллипсоидную внешнюю форму с горизонтальной плоскостью снизу для повышения противоударной стойкости и прочности.

Наружная и внутренняя поверхность магнитопровода имеет ребра, позволяющие увеличить его теплоотдающую поверхность.

Применение изолированного провода для намотки и дополнительной межвитковой изоляции обмотки управления электроизоляционным составом, также широко известно в технике, однако при введении их в указанной связи в заявляемой обмотке управления они проявляют новые свойства, что приводит к повышению сопротивления изоляции в горячем состоянии до 3 МОм, теплопроводности, цементации обмотки управления, кроме того, цемент из электроизоляционного состава дополнительно удаляет влагу из изоляции.

На фиг. 1 представлен главный вид грузоподъемного электромагнита (сечение А-А); на фиг. 2 - дан вид сверху; на фиг. 3 - общий вид разъема концевого; на фиг. 4 - общий вид разъема промежуточного; на фиг. 5 - выноска I увеличенного сечения обмотки управления; на фиг. 6 - сечение В - В разъема концевого; на фиг. 7 - выноска II - сечение герметичного ввода коробчатой формы; на фиг. 8 - общий вид герметичного ввода трубчатой формы; на фиг. 9 - сечение Б - Б главного вида грузоподъемного электромагнита; на фиг. 10 - сборочный чертеж герметичного ввода трубчатой формы.

Грузоподъемный электромагнит состоит из магнитопровода 1, внутреннего 2, наружного 3 полюсов, защитной шайбы 4, обмотки управления 5, ограждения 6, герметичной полости коробчатой формы 7 с вертикальной стенкой 30 для крепления разъема, или трубчатой формы 8, включающей две изогнутые под углом 90^o трубки 29 и фланец 28; разъема концевого 9, или разъема промежуточного 10, заливочной массы 11. Разъем 9 состоит из двух корпусов 14, крышки 15, хомута 16, резинового шланга 17, крепежных изделий 18, штырей 19, 20. Магнитопровод эллипсоидной внешней формы с горизонтальной плоскостью снизу содержит герметичную полость коробчатой 7 или трубчатой формы 8; внутреннее оребрение 21, наружное оребрение 22, ограждение 6. Обмотка управления выполнена из изолированного провода, например алюминиевого прямоугольного 13, пустоты заполнены изоляционным цементирующим составом, например цемент и лак в соотношении (мас.ч.) 1:1 поз.12, снаружи бандажирована стеклотканью 24 и покрыта указанным составом в соотношении (мас.ч.) 1:4 поз. 25. Для укладки обмотки управления имеются четыре хлопчатобумажных стропа поз. 26. Выводные концы обмотки управления выполняются спиральной формы 27. Внутри герметичной полости трубчатой формы укладывается эластичная трубка 23.

Для работы с грузоподъемным электромагнитом необходимо положить его на поднимаемый груз, включить ток, и груз притягивается к электромагниту. Для сбрасывания груза достаточно отключить ток от обмотки управления.

Таким образом, использование предложенного грузоподъемного электромагнита позволит повысить надежность, экологическую чистоту с одновременным снижением стоимости изготовления, монтажа и обслуживания, повысить сопротивление изоляции в горячем состоянии до 3 МОм созданием герметичного вывода, увеличением тепловоспринимающей поверхности внутри магнитопровода, увеличением боковой прочности и стойкости против внешних ударов по нему, а также повышением теплопроводности, цементацией, упрощением конструкции обмотки управления.

Изобретение предназначено для использования в подъемно-транспортном оборудовании. В грузоподъемном электромагните, содержащем магнитопровод, внутренний и наружный полюс, защитную шайбу, обмотку управления, ограждение, герметичную полость коробчатой или трубчатой формы, разъем концевой или разъем промежуточный и заливочную массу, разъем состоит из двух корпусов, крышки, хомута, резинового шланга, крепежных изделий, штырей. Магнитопровод выполнен эллипсоидной формы с горизонтальной плоскостью снизу и содержит герметичную полость, внутреннее и наружное оребрение, ограждение. Обмотка управления выполнена из изолированного провода, например алюминиевого прямоугольного, пустоты заполнены изоляционным цементирующим составом, снаружи бандажирована стеклотканью и покрыта указанным составом. Выводные концы обмотки управления выполняются спиральной формы. Внутри герметичной полости трубчатой формы уложена эластичная трубка. 5 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Грузоподъемный электромагнит, содержащий магнитопровод с внутренним и наружными полюсами, обмотку управления, защитную шайбу, контактную панель и заливочную массу, отличающийся тем, что он снабжен герметичным выводом, магнитопровод выполнен с внутренним оребрением и эллипсоидной внешней формой с горизонтальной плоскостью снизу. 2. Электромагнит по п.1, отличающийся тем, что упомянутый герметичный вывод выполнен в виде разъема и полого корпуса, в котором размещены выводы обмотки управления, герметично связанные с разъемом. 3. Электромагнит по п.2, отличающийся тем, что полый корпус герметичного вывода имеет коробчатую форму, а разъем установлен на одной из его вертикальных стенок. 4. Электромагнит по п.2, отличающийся тем, что полый корпус герметичного вывода имеет трубчатую форму, а выводные концы обмотки управления расположены внутри эластичной трубки. 5. Электромагнит по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что обмотка управления имеет спиральные выводные концы. 6. Электромагнит по любому из пп.1 - 5, отличающийся тем, что обмотка управления выполнена из изолированного провода, например, алюминиевого прямоугольного сечения, причем на каждый слой нанесен изолирующий цементирующий состав, например цемент и лак в пропорции (мас.ч.) 1 • 1, и наружная часть обмотки управления бандажирована стеклотканью и покрыта изолирующим составом, например цемент и лак в пропорции (мас.ч.) 1 • 4.