в 9 10 11

Рис. 10. Блочный реверсивный АЭМП

ные пружины 9 и 10. АЭМП работает следующим образом. При подаче напряжения на обмотку катушки 2 сердечник 4 под воздействием магнитного поля перемещается к полюсу 3 вместе со штоком 5 и толкателем 6. Выходной силовой элемент - шток 5 - механически связан с запирающим элементом исполнительного механизма арматуры (на рис. 10 не показан). Кулачок 7 отходит от пружины 10 и в конце рабочего хода сердечника нажимает на пружину 9, благодаря чему контакты микропереключателя 8 размыкаются, а контакты микропереключателя замыкаются. С помощью контактов микропереключателя 8 обмотка катущки 2 обесточивается, а контакты микропереключателя замыкают цепь сигнала, свидетельствующего о достижении сердечником одного из крайних положений. При подаче напряжения на обмотку катущки 13 сердечник перемещается к полюсу 12. При этом шток 5 и кулачок 7 перемещаются вправо. С помощью пружины 10 контакты микропереключателя размыкают цепь обмотки катущки 13. Контакты микропереключателя 8 замыкают цепь сигнала, свидетельствующего о достижении сердечником другого крайнего положения. АЭМП предназначен для управления исполнительным механизмом, у которого перестановочное усилие максимально в период перемещения запирающего элемента. Когда это перемещение завершено, то

сила воздействия на выходной силовой элемент АЭМП со стороны исполнительного механизма отсутствует. Этим объясняется отсутствие в описанной конструкции фиксатора положения сердечника при обесточенных обмотках. Такой характер изменения перестановочного усилия имеет место при работе распределительных клапанов непосредственного действия с запирающим элементом в виде плоского или цилиндрического ползуна (золотника), поворотных кранов и задвижек.

На рис. II изображена конструкция блочного толкающего однопозиционного АЭМП типа Т098.052 с внешним притягивающимся сердечником, выполненным в виде диска. АЭМП состоит из корпуса / с фланцем для крепления, катущки 2, сердечника 3, крышки 4 с ручным дублером 7, выходного силового элемента 5, возвратной пружины 5 и полюса 8. При подаче напряжения на обмотку катущки 2 сердечник 3 под действием магнитного поля притягивается к полюсу 8, сжимает пружину 6 и толкает

Рис. 11. Блочный АЭМП с внешним притягивающимся дисковым сердечником

* Данные электромаги: та защелки.

выходной силовой элемент 5. Фиксация выходного силового элемента 5 и в этом крайнем положении осуществляется магнитным полем, создаваемым обмоткой. После отключения тока в обмотке пружина 6 перемещает сердечник 3 вместе с выходным силовым элементом 5 в исходное положение. АЭМП рассмотренного типа предназначен для ис-

Т аблица 5. Габаритные размеры (рис. 11) и масса блочных АЭМП

полнительных механизмов с малым перемещением (до 2- 3 мм) запирающего элемента и большим перестановочным усилием (1000 Н и более).

Технические характеристики, обмоточные данные и габаритные размеры отечественных конструкций блочных АЭМП приведены в табл. 3-5.

5. ВСТРОЕННЫЕ ГЕРМЕТИЧНЫЕ АЭМП

Наиболее многочисленны и перспективны встроенные АЭМП с герметизирующей разделительной трубкой. Характерная конструкция клапана со встроенным герметичным АЭМП изображена на рис. I. Герметизирующая разделительная трубка защищает катушку от непосредственного контакта с рабочей средой. От воздействия окружающей среды и механических повреждений катушка защищена кожухом (оболочкой). Применение встроенных герметичных АЭМП для управления исполнительными механизмами трубопроводной арматуры позволяет: исключить уплотнения (сильфоны, мембраны, сальники); обеспечить полную герметизацию рабочей камеры исполнительного механизма и безопасную его эксплуатацию при управлении потоками агрессивных, ядовитых, особо текучих и радиоактивных сред; существенно снизить величину перестановочного усилия исполнительного механизма; упростить эксплуатацию арматуры и повысить ее ресурс и надежность. В некоторых конструкциях АЭМП сердечник размещается в герметизированной полости, образованной разделительной трубкой и мембраной и заполняемой нейтральным маслом. Торец сердечника соединен с центральной частью мембраны, к которой с другой стороны прикреплен запирающий элемент исполнительного механизма. По периферийной поверхности (наружному контуру) мембрана герметично закреплена между корпусными деталями привода и исполнительного механизма. Такое конструктивное решение улучшает условия работы АЭМП за счет демпфирования сердечника и его выноса из зоны рабочей среды, обеспечивая бесшумность работы, однако оно достаточно сложно. В ряде конструкций АЭМП герметизированная полость, образованная корпусом привода и мембраной [8], содержит катушку, полюс, сердечник и другие детали. Полость заполнена специальной жидкостью или маслом. Такие конструкции применяются при необходимости защиты деталей и узлов АЭМП от одностороннего воздействия высокого давления окружающей среды. 38

Основные особенности встроенных герметичных АЭМП следующие:

сердечник АЭМП находится непосредственно в рабочей среде;

при питании АЭМП переменным током герметизирующая разделительная трубка, изготавливаемая, как правило, из металла, представляет собой короткозамкнутый контур в электромагнитной системе АЭМП;

значительные немагнитные зазоры в магнитопроводе, обусловленные наличием разделительной трубки, соизмеримы с рабочим зазором между сердечником и полюсом, а в ряде случаев превышают его;

неудовлетворительные электрические и магнитные характеристики ферромагнитной коррозионностойкой стали марок 12X17, 14Х17Н2, используемой для изготовления сердечника, полюса и других деталей магнитопровода;

сильное воздействие температуры рабочей среды на обмотку и другие детали АЭМП;

сплошные (нешихтованные) детали магнитопровода (сердечник, полюс, ярмо) при работе АЭМП от сети переменного тока служат источником значительных потерь на вихревые токи и гистерезис. Нагрев указанных деталей и разделительной трубки индуцируемыми в них вихревыми токами существенно ухудшает тепловой режим обмотки, приводит к увеличению габаритных размеров и массы конструкции. Однако до настоящего времени других эффективных решений АЭМП переменного тока с герметизирующей трубкой не найдено.

Для снижения потерь на вихревые токи в массивных частях ярма и в сердечнике предусматриваются пазы.

С целью улучшения эксплуатационных характеристик при работе АЭМП от сети переменного тока на взаимодействующем с полюсом торце сердечника устанавливается короткозамкнуый виток из меди, алюминия или серебра.

Основными преимуществами герметичных АЭМП с унифицированной на базе электромагнитов постоянного тока магнитной системой являются возможность их работы от сети переменного и постоянного тока и широкая унификация конструктивных деталей и узлов. Однако унификация отрицательно сказывается на технико-экономических показателях АЭМП. Так, вследствие того что среднее значение тягового усилия на переменном токе пропорционально действующему значению индукции, амплитудное значение индукции на переменном токе будет в 1,41 раза выше, чем на постоянном токе. Это ведет к тому, что маг-