Сердечник реле электромагнитного

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к реле электромагнитным для устройств железнодорожной автоматики и телемеханики. Задачей заявляемого технического решения является повышение качества изготовления сердечника реле электромагнитного. В процессе решения поставленной задачи достигается технический результат, заключающийся в снижении металлоемкости изготовления сердечника реле электромагнитного, повышение технологичности изготовления сердечника реле при улучшении электромагнитных параметров сердечника. Указанный технический результат достигается сердечником реле электромагнитного, выполненным в виде стержня имеющего, с одной стороны, полюсник, с другой стороны, резьбу при этом высота полюсника ровна l=(0,06-0,4)D, отношение диаметр полюсника к диаметру стержня D/d=1,15-3,5, где D - диаметр полюсника, d - диаметр стержня, полюсник получен высадкой конца стержня в нагретом состоянии, а стержень изготовлен спеканием из композиционного материала на основе железа с добавлением легирующих элементов. Кроме этого сердечник имеет припуск под механическую обработку и подвергнут высокотемпературному отжигу, а стержень изготовлен из порошка железа PASC60 фирмы Hoganas содержащий 0,6% (масс.) фосфора, 0,05% (масс.) углерода, 0,13% (масс.) кислорода или из порошка железа ABC 100.30 фирмы Hoganas, содержащий 0,002% (масс.) углерода, 0,05% (масс.) кислорода, фосфор в виде 10% раствора ортофосфорной кислоты H₃PO₄ в этиловом спирте из расчета 0,6% масс, фосфора в составе смеси.

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к реле электромагнитным для устройств железнодорожной автоматики и телемеханики.

Известен сердечник электромагнитного реле типа РЭЛ четвертого поколения (Сороко В.И., Милюков В.А. Аппаратура железнодорожной автоматики и телемеханики: Справочник: в 2кн. Кн. 1. - 3-е изд. - М, 6 НПФ «Планета», 2000 - стр. 253-256). в виде стержня имеющего с одной стороны полюсник, с другой резьбу.

К недостаткам указанно сердечника следует отнести высокую металлоемкость изготовления. Сердечник изготавливается из круглого прутка ГОСТ 2590-2008 стали 0501 ТУ14-1-1132-74. Поскольку, диаметр полюсник значительно больше диаметра стержня сердечника, то при обточке сердечника приходится снимать до 70-80% объема металла. Кроме этого, в процессе механической обработки сердечника часто обнаруживаются внутренние дефекты металла, которые не позволяют использовать их в качестве сердечника реле первого класса.

Задачей заявляемого технического решения является повышение качества изготовления сердечника реле электромагнитного.

В процессе решения поставленной задачи достигается технический результат, заключающийся в снижении металлоемкости изготовления сердечника реле электромагнитного, повышение технологичности изготовления сердечника реле при улучшении электромагнитных параметров сердечника.

Указанный технический результат достигается сердечником реле электромагнитного, выполненным в виде стержня имеющего, с одной стороны, полюсник, с другой стороны, резьбу при этом высота полюсника ровна l=(0,06-0,4)D, отношение диаметр полюсника к диаметру стержня D/d=1,15-3,5, где диаметр полюсника, d - диаметр стержня, полюсник получен высадкой конца стержня в нагретом состоянии, а стержень изготовлен спеканием из композиционного материала на основе железа с добавлением легирующих элементов. Кроме этого сердечник имеет припуск под механическую обработку и подвергнут высокотемпературному отжигу, а стержень изготовлен из порошка железа PASC60 фирмы Hoganas содержащий 0,6% (масс.) фосфора, 0,05% (масс.) углерода, 0,13% (масс.) кислорода или из порошка железа ABC 100.30 фирмы Hoganas, содержащий 0,002% (масс.) углерода, 0,05% (масс.) кислорода, фосфор в виде 10% раствора ортофосфорной кислоты H₃ PO₄ в этиловом спирте из расчета 0,6% масс, фосфора в составе смеси.

Используя металлические порошки на основе железа, смешивая их в нужных соотношениях, прессуя в формах и спекая при определенных температурах, были получены композиционные спеченные стержни, имеющие минимальный припуск под механическую обработку и по электромагнитным характеристикам превышающие сердечник прототипа.

На изготовленных стержнях, высадкой нагретого конца стержня, был сформирован полюсник. Размеры: высота полюсника l=(0,06-0,4)D, отношение диаметр полюсника к диаметру стержня D/d=1,15-3,5, были получены опытным путем. После дальнейшей механической обработки и высокотемпературного отжига был получен сердечник, который был установлены в реле для проведения заводских испытаний. Было изготовлено два варианта сердечников с различными способами введения фосфора в порошок железа.

Пример 1, Смесь порошка железа PASC60 фирмы Hoganas содержащий 0,6% (масс.) фосфора, 0,05% (масс.) углерода, 0,13% (масс.) кислорода, прессовали в твердосплавной пресс-форме при односторонней нагрузке 6 т/см. После прессования образцы стержней диаметром d=12 мм, спекали при 1320°C в течение 2,5 ч в вакууме, печи марки ОКБ 8086. После спекания образцы стержней подвергались высадке при температуре 700° для формирования полюсника диаметром D=25 мм и высотой 1=7 мм, обрабатывались резанием до размера согласно конструкторской документации на сердечники и подвергались высокотемпературному отжигу, для получения необходимых магнитных характеристик. Параллельно с сердечником изготавливались кольцевые образцы для определения коэрцитивной силы Нс (А/м) и магнитной проницаемости m материала. Результаты исследований приведены в таблице 1.

Пример 2 В смесь порошка железа марки железа ABC 100.30 фирмы Hoganas, содержащий 0,002% (масс.) углерода, 0,05% (масс.) кислорода, вводили фосфор в виде 10% раствора ортофосфорной кислоты H₃PO ₄ в этиловом спирте из расчета 0,6% масс, фосфора в составе смеси. Далее процесс получения сердечника проводили аналогично примеру 1.

На фиг. 1 представлен общий вид спеченного сердечника состоящего из стержня 1.1 и полюсника 1.2 полученного после высадке, где 1 высота полюсника,, где D - диаметр полюсника, d - диаметр стержня. Результаты проведенных измерений электромагнитных свойств сердечников представлены в таблице 1.

Значения U_{отпускания} и U_{подъема} определены в вольтах, магнитная проницаемость m в Гс/э, а H_с в А/м.

Таблица 1
Вариант изготовления реле	Uотпуск	Uподъема	Электромагнитные свойства
	Полярность		Пример 1		Пример 2
	Прямая	Обрати	m	H с	m	H c
Реле РЗЛ1-1600			4000	58
Штатный сердечник	5,5/5,6	14,3/14,3
Предлагаемое техническое решение. Пример 1			5500	46
	7,8/7,8	12,7/12,7
Предлагаемое техническое решение. Пример 2					5550	49
	7,8/7,8	12,7/12,8

Использование предлагаемого технического решения позволяет по сравнению с прототипом снизить себестоимость получения сердечника реле электромагнитного при улучшении его электромагнитных свойств. Испытания сердечников реле электромагнитных проводятся на Камышловском электротехническом заводе.

1. Сердечник электромагнитного реле, выполненный в виде стержня, имеющего с одной стороны полюсник, с другой стороны - резьбу, отличающийся тем, что высота полюсника равна 1=(0,06-0,4)D, отношение диаметра полюсника к диаметру стержня D/d=l,15-3,5, где D - диаметр полюсника, d - диаметр стержня, полюсник получен высадкой конца стержня в нагретом состоянии, а стержень изготовлен спеканием из композиционного материала на основе железа с добавлением легирующих элементов.

2. Сердечник по п.1, отличающийся тем, что имеет припуск под механическую обработку.

3. Сердечник по п.1, отличающийся тем, что подвергнут высокотемпературному отжигу.

4. Сердечник по п.1, отличающийся тем, что стержень изготовлен из порошка железа PASC60 фирмы Hoganas, содержащего 0,6 мас.% фосфора, 0,05 мас.% углерода, 0,13 мас.% кислорода.

5. Сердечник по п.1, отличающийся тем, что стержень изготовлен из порошка железа ABC 100.30 фирмы Hoganas, содержащего 0,002 мас.% углерода, 0,05 мас.% кислорода, фосфор в виде 10%-ного раствора ортофосфорной кислоты Н₃РО₄ в этиловом спирте из расчета 0,6 мас.% фосфора в составе смеси.

.