Электромагнитный затвор для регулирования расхода сыпучего ферромагнитного материала

оюз Советских оциалистических Республик(43) Опубликовано 25.06.77. Бюллетень Ъ Государственный комитет Совета Министров СССР621.646 (088,8) о делам изобретен а опубликования опцсащгя 29.09 открытии Авторыизобретент Э. М, Имас, В, Л. Сватков и Б, И. Сухарев Завод литейного оборудования Амурлитмаш(54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ЗАТВОР ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА ЫПУЧЕГО ФЕРРОМАГНИТНОГО МАТЕРИАЛИзобретение относится к устройствам регулирования расхода сыпучих ферромагнитцых материалов.Известен регулирующий затвор для магнитных материалов, в корпусе которого установлен постоянный магнит с намотанной на него катушкой 1.В известном затворе для обеспечения максимального,расхода сыпучего материала необходимо полностью размагнитить постоянный магнит. Следовательно, постоянный магнит при закрытии затвора создает магнитное поле с минимально возможной магнитной индукццей, т. е. с минимальной силой, удерживающей ферромагнитный материал. Постоянный 15 магнит и катушка расположены в проходном канале таким образом, что катушка,подвержена интенсивному износу сыпучим материалом.Известен также электромагнитный затвор, регулирующий расход сыпучего форромагнит ного материала, в проходном канале которого установлен подковообразный постоянный магнит, а электрическая катушка, намотанная на него, находится вне канала 12.Для полного открытия этого электромаг нитного затвора необходимо нейтрализовать действие постоянного магнита, т. е. снизить магнитную индукцию в нем до нуля. Это значит, что постоянный магнит работает при малых значениях магнитной индукции и, следо- ЗО вательно, малом значении силы, удерживающей ферромагнитный материал при отключени,и катушки.Цель изобретения - увеличение усилия удержания сыпучего материала магнитным полем постоянного магнита.Для этого в постоянном магните гредлагас. мого затвора соосно проходному каналу выполнено сквозное отверстие для прохождения ферромагнитного материала. Полюсы постояцного магнита расположены на его торцовых частях. Так как во внутренней полости постоянного магнита линии магнитной индукции идут от северного полюса к южному, а в самом магните - от южного к северному, то при включении электрической катушки на ослабление магнитного поля во внутренней полости магнита (открывание затвора) магнит. ное поле в постоянном магните усиливается т. е. постоянный магнит работает при высоких значениях магнитной индукции, что обеспечивает надежное удержание ферромагнитного материала при отключенной катушке (закрытом затворе). При открывании затвора магнитная индукция постоянного магнита не уменьшается, т. е, линии магнитной индукции перераспределяются таким образом, что во внутренней полости магнита поле ослдбевдет, а снаружи усиливается; энергии на это затрачивается значительно меньше, чем наполную нейтрализацию магнитной индукции. Вместе с болышой поверхностью электрической катушки, обусловленной конструкцией затвора, это обеспечивает легкий температурный режим катушки и позволяет использовать для изготовления обычный обмоточный провод без специальной термостойкой пропитки. Расположение катушки снаружи затвора вне зоны абразивного воздействия проходящего через затвор материала повышает надежность, долповечность и удобство эксплуатации затвора,С целью максимального использования внутренней полости постоянного магнита по пропускной способности при минимальном потреблении электроэнергии электрической катушкой, а также для повышения надежности в работе и обеспечения безопасности эксплуатации затвора конфигурации,мапнитных полей электрической катушки и постоянного магнита изменены расположенными на торцовой поверхности магнитной системы кольцами из ферромагнитного материала со скругленными внутренними кромками.С целью повышения надежности удерживания ферромагнитного материала при отключении напряжения на электрической катушке (при закрытом затворе) в нижней части или в нижней и верхней частях внутренней поло:ти постоянного магнита устанавливают вставки из ферромагнитного материала в виде звездочки с расходящимися от вертикальной оси постоянного магнита лепестками,С целью обеспечения безопасности эксплуатации затвора, особенно в условиях вибрации на нижней торцовой поверхности магнитной :истемы установлена кольцевая прокладка из немагнитного материала, например пластмассыы.На фиг. 1 изображен электромагнитный затвор с частичным разрезом, общий вид; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1.Электромагнитный затвор содержит постоянный магнит 1, в котором выполнено сквозное отверстие 2, соосное проходному каналу корпуса с магнитными полюсами на торцовых частях, и электрическую катушку 3, намотанную на внешнюю поверхность постоянного магнита, Кольца 4 и б из ферромагнитного материала, расположенные на торцовых частях магнитной системы, служат для изменения конфигурации магнитных полей электрп. ческой катушечки и постоянного магнита, а именно для достижения идентичности конфигурации магнитных полей постоянного магнита и электрической катушки. Это обеспечи. вает пропорциональное изменение магнитной индукции результирующего поля во всех точках внутренней полости постоянного магнита при изменении напряжения на катушке, т. е. обеспечивает максимальное использование сечения внутренней полости магнита по пропускной способности при минимальном потреблении электроэнергии электрической катушкой, %роме того, кольца 4 и б ослабляют магнит 5 15 20 25 зо 35 40 45 50 55 60 ное поле соответственно над магнитной системой затвора, предотвращая закупоривание ферромагнитного материала над ней, и под магнитной системой, предотвращая образование свисающих прядей из частиц ферромагнитного материала, которые могут отрываться от затвора (при закрытом затворе), особенно при работе в условиях вибрации, например на дробеметных очистных установках, что недопустимо по требованиям безопасности обслуживания установок. Для дополнительного ослабления магнитного поля в месте возможного образования прядей из частиц материала внутренние кромки кольца 4 выполнены скруг. ленными, что уменьшает концентрацию линий магнитной индукции, Кроме того, под кольцом 5 установлен стакан б из немагнитного материала. Стакан б служит для установки деталей элеквромагнитного затвора и штепсельного разъема 7, а также для защиты электрической катушки от механичеоких повреждений. В нижней части или в верхней и нижней частях внутренней полости постоянного магнита 1 установлены вставки 8 и 9 типа звездочки с расходящимися от вертикальной оси постоянного магнита лепесточками, изготовленные из ферромагнитного материала. Вставки улучшают условия задержания ферромагнитного материала при отключении напряжения (прп закрывании затвора) как за счет механического поддержания, так и за счет усиления магнитного поля в месте наименьшей индукции, по вертикальной оси постоянного магнита. Патрубки 10 и 11 с присоединительными фланцами служат для монтажа электромагнитного затвора в трубопровод, по которому подается ферромагнитный материал, а также для соединения всех частей электромагнитного затвора с помощью крепежных деталей 12,Поступающий по трубопроводу сыпучий ферромагнитный материал при отключенной электрической катушке 2 задерживается магнитным полем постоянного магнита 1. При этом вся внутренняя полость постоянного магнита закупоривается частицами материала, т, е, при отключенной катушке затвор закрыт, Вставки 8 и 9 из ферромагнитного материала улучшают условия для удержания потока сыпучего материала в затворе. При подаче на электрическую катушку 3 напряжения постоянного тока полярностью, при которой маг. нитное поле катушки направлено против магнитного поля постоянного магнита в его внутренней полости, результирующее магнитное поле в этой полости ослабевает, сила, удерживающая частицы ферромагнитного материала, уменьшается, и материал начинает проходить через затвор (затвор открывается). При изменении величины напряжения, подаваемого на электрическую катушку, меняется пропускная способность затвора, т. е. изменением величины напряжения достигается дистанционное регулирование расхода ферромагнитного материала. Плавность регулирования расхода ферромагнитного материала достигается плавнымизменением величины подаваемого на электрическую катушку напряжения и использованием эффекта более слабого удержания ферромагнитного материала в районе вертикальной оси постоянного магнита 1 с постепенным усилением удерживания при приближении к внутренней поверхности магнита. При увеличении напряжения на катушке 3 увеличивается диаметр струи ферромагнитного материала и, следовательно, его расход. Расположение струи материала на оси постоянного магнита предохраняет внутреннюю поверхность магнита от абразивного износа, т, к. на этой поверхности имеется неподвижный слой частиц ферромагнитного материала,Применение в электромагнитном затворе полого постоянного магнита с намоткой элек. трической катушки на его внешней цилиндрической поверхности упрощает и удешевляет конструкцию затвора, снижает затраты на его экаплуатацию, обеспечивает надежность работы, исключает возможность повреждения электрической катушки абразивным воздействием проходящего через затвор материала, устраняет абразивный износ постоянного магнита, обеспечивает возможность дистанционного плавного регулирования расхода материала.Формула изобретения1. Электромагнитный затвор для регулирования расхода сыпучего ферромагнипного материала, в корпусе с проходным каналом которого установлен постоянный магнит с намотанной на нем электрической катушкой, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения 5 усилия удержания материала в постоянноммагните вьгполнено соосно проходному каналу сквозное отверстие для прохождения материала.10 2. Затвор по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что на торцах постоянного магнита установлены кольца из ферромагнитного материала со скругленными внутренними кромками.15 3, Затвор по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что во внутренней полости постоянного магнита установлены вставки из ферромагнитного м атер иал а.20 4. Затвор по п. 3, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что под торцом ферромагнитной вставки установлена прокладка из немагнитного материала.25 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Патент Великобритании1308087, кл.В 3 Р 8 АЗ, опубл, 1967.ЗО2. Патент Великобритании1151472, кл.В 24 С 7/00, опубл. 19 бб.562700 Составитель Б. ПлюгинТехред И. Караидашова Редактор В. Дибобес Корректор И. Симкин а Тип. Харьк. фил, пред. Патент Заказ 546/1418 Изд. Лв 93 Тираж 1178 Подписное ЦНИИПИ Государствеого комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5