Электромагнитный привод Советский патент 1980 года по МПК H02K7/16 

Изобретение относится к электротехнике, и может быть использовано для перемещения частей механизмов и фиксации их в определен ных положениях. Известны электромагнитные приводы, обеспечивающие фиксацию штока, воздействующего на исполнительный механизм с помощью одно электромагнита 1. Недостатком таких устройств является необходимость вполне опреде ленного расположения их в пространстве и наличие одновременна с поступательным движ нием вращательного движения цпока, что не всегда допустимо. Известны также электромагнитные приводы свободные от указанных недостатков 2. Однако такие устройства сложны и требуют применении Двух электромагнитов, что приводит к усложнению конструкции и схемы управления. Целью изобретения является упрощение устройства путем обеспечения фиксации штока в крайних положениях с помощью одного электромагнита. Это достигается тем, что в электромагнитном приводе, содержащем корпус, электромагнит с прямолинейным движением якоря, щток и механизм его фиксации якорь электромагнита подпружинен, на внутренней поверхности затвора выполнена другая проточка, механизм фиксации щтока снабжен подпружиненной подвижной втулкой с радиальными отверстиями, в которых установлены щарики, взаимодействующие с указанной другой кольцевой проточкой -затвора и проточкой, выполненной на якоре, при этом якорь со щтоком и подвижная втулка с затвором телескопически соединены между собой. На фиг. 1 изображен электромагнитный привод, расположение подвижных частей в исходном положении (обмотка обесточена), на нижней половине фиг. 1 изображено положение подвижных частей устройства при подаче импульса тока на обмотку электромагнита (первое промежуточное положение); на верхней половине фиг. 2 изображено положение подвижных частей в рабочем положении (обмотка обесточена) на нижней половине фиг. 2 изображено псложение подвижных частей при подаче второго (освобождающего) импульса тока на обмотку электромагнита (второе промежуточное положение).

Электромагнитный привод состоит из полого цилиндрического корпуса 1, внутри которого размещен электромагнит 2, жестко связанный с корпусом 1 и имеющий якорь 3, на выступающей части которого выполнена кольцевая проточка 4. Якорь 3 подпружинен пружиной 5 и телескопически соединен со штоком 6, связанным с внешней нагрузкой. Шток 6 имеет кольцевую проточку 7 и снаружи схвачен втулкой 8, жестко связанной с корпусом 1, в радиальных отверстиях которой расположены шарики 9. Снаружи втулка 8 охвачена затвором 10, выполненным в виде полого цилиндра, подпружиненного пружиной 11, на внутренней поверхности которого выполнены кольцевые прото жи 12 и 13. Затвор 10 телескопически соединен с охватываемой им подпружиненной пружиной 14 подвижной втулки 15, в радиальных отверстиях которой размещены шарики 16. В свою очередь, подвижная втулка 15 охватывает выступающую из соленоида часть якоря 3.

Электромагнитный привод работает следующим образом.

В исходном положении обмотка электромагнита 2 обесточена (верхняя половина фиг. 1). Якорь 3 иод действием пружины 5 находится в крайнем правом положении. Телескопически связанный с ним шток 6 максимально выдвинут из корпуса 1 под воздействием внешней нагрузки на столько, на сколько ему позволяет телескопическое соединение. При этом цилиндрическая поверхность штока большего диаметра перекрывает радиальные отверстия втулки 8 и запирает шарики 9 в полости кольцевой проточки 12 затвора 10. Благодаря этому затвор зафиксирован в крайнем левом положении. Пружина 12 максимально поджата. Втулка 15 находится в крайнем правом положении под действием пружины 14, при этом ее шарики 16 отперты и со стороны затвора 10 и со стороны якоря 3.

При подаче импульса тока на обмотку электромагнита якорь 3 втягивается в его полость увлекая за собой шток 6 (нижняя половина фиг. 1). При этом шарики 16 подвижной втулки. 15 выталкиваются конической поверхностью кольцевой проточки 4 якоря 3 в полость кольцевой проточки 13 затвора 10 и затем запираются цилиндрической поверхностью большего диаметра якоря. При полностью втянутом якоре кольцевая проточка 7 штока 6 оказывается на уровне радиальных отверстий втулки 8. 3;1гвор расфнксирован. Под действием пружины 11 затвор 10 перемеп1ается, выдавливая шарики 9 в полость кольцевой проточки 7 штока 6 и запирая их своей цилиндрической поверхностью меньшего диаметра, фиксируя

тем самым шток 6 в рабочем положении. Затвор продолжает двигаться до тех пор, пока коническая поверхность кольцевой проточки 13 не упрется в шарики 16, запертые якорем 3. Шток 6 остается зафиксироваш1ым и после окончания действия импульса тока (фиг. 2, верхняя половина), а якорь 3 под действием пружины 5 возвращается в исходное положение, и его кольцеваяпроточка 4 располагается напротив радиальных отверстий подвижной втулки 15,

отпирая тем самым шарики 16 и освобождая затвор 10. Под действием пружины 11 последний перемещается на столько, на сколько позволяет телескопическое соединение с подвижной втулкой 15, запирая, в свою очередь,

шарики 16 в полости кольцевой проточки 4 якоря. Таким образом якорь 3 оказывается жестко сцепленным с подвижной втулкой 15 при помощи шариков 16. Для возвращения штока 6 в исходное положение через обмотку соленоида пропускают вновь импульс тока (нижняя половина фит. 2).

Формула изобретения

Электромагнитный привод, содержащий корпус, электромагнит с прямолинейным движением якоря, шток, расположенный во втулке, жестко связанной с корпусом, воздействующий на исполнительный механизм, и механизм фиксации штока, содержащий затвор, вьшолненный в виде подпружиненного полого цилиндра, охватывающего втулку, и шарики, расположенные в радиальных отверстиях втулки, взаимодействующие с кольцевыми проточками, выполненными на штоке и внутренней поверхности затвора, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства путем обеспечения фш сации штока в крайних положениях с помош1|Ю одного электромагнита, якорь электромагнита подпружинен, на внутренней поверхности затвора вь полнена другая проточка, механизм фиксации штока снабжен подпружиненной подвижной втулкой с радиальными отверстиями, в которых установлены пктрики, взаимодействующие с указанной другой кольцевой проточкой затвора и проточкой, выполненной на якоре, при этом якорь со штоком и подвижная втулка с затвором телескопически соеданены между собой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент ФРГ № 879726, кл. 2 с, 45/01, 1949.

2. Радио, №4, с. 28, 1976.

iV