Электромагнитный привод применяется наиболее часто в конструкциях запорной и распределительной трубопроводной арматуры с условными диаметрами прохода от 0,8 до 250 мм и давлением рабочей среды от 1.10"^ Па (абс.) до 20 МПа и более при рабочей температуре среды от —200 до +500 °С. Электромагнитные приводы могут быть тянущего, толкающего, поворотного и реверсивного действия. Они обладают высоким ресурсом, быстродействием, без затруднений согласуются с другими элементами систем автоматического управления. Классификация электромагнитных приводов арматуры приведена на схеме 3.2. Основными элементами электромагнитного привода являются катушка и магнитопровод. Магнитопровод состоит из подвижного сердечника, замыкающего магнитопровод, и неподвижного сердечника — полюса. Подвижный сердечник воспринимает электромагнитное усилие, создаваемое током, проходящим по катушке, и возникающее между торцами подвижного сердечника и полюса. Сердечник конструктивно связан с затвором арматуры и передает ему движение. Между взаимодействующими поверхностями сердечника и полюса предусмотрены немагнитные зазоры, количество, размер и форма которых определяются конструкцией привода. Зазоры, в которых возникают усилия в направлении движения сердечника, называются рабочими, остальные — паразитными. К числу паразитных относятся и зазоры, необходимые для уменьшения воздействия остаточной индукции в деталях магнитопровода. В арматуре используются блочные и встроенные электромагнитные приводы (рис. 3.34—3.37). Встроенные электромагнитные приводы являются неотъемлемой частью арматуры и имеют общие с ней детали. Блочные (агрегатные) электромагнитные приводы представляют собой конструктивно обособленные, самостоятельные электромагнитные механизмы. Они устанавливаются и закрепляются на арматуре с помощью фланца, кронштейна или другим способом. Связь сердечника электромагнитного привода с затвором запорного органа осуществляется с помощью штока, тяги или рычага. Клапаны со встроенным герметичным электромагнитным приводом имеют уменьшенные габаритные размеры и массу. Однако воздействие рабочей среды на детали и узлы привода (особенно тепловое воздействие на обмотку катушки со стороны рабочей среды) и невозможность отвода тепла из зоны размещения затвора, которым привод управляет, ограничивают область применения этих приводов в арматуре. Схема3.2 Классификация электромагнитных приводов Недостатком их является и то, что для деталей электромагнита требуется применение ферромагнитных коррозионно-стойких материалов и обмоточных проводов с изоляцией повышенной теплостойкости. В тех случаях, когда по условиям эксплуатации необходимо изолировать от коррозионного или теплового воздействия рабочей среды детали и узлы электромагнитного привода, в конструкциях арматуры применяются блочные (агрегатные) электромагнитные приводы. Герметизация ввода штока в рабочую камеру арматуры выполняется сальником, уплотнительными кольцами, мембраной или сильфоном. В блочных конструкциях детали и узлы привода изолированы от воздействия рабочей среды, проходящей через полость арматуры. Рис. 3.34. Блочный электромагнитный привод типа ЭВ-ЗМ с электромагнитной шариковой защелкой: 1 - корпус; 2 — сердечник; 3 — катушка силового электромагнита; 4 _ защелка шариковая; 5- катушка защелки; 6 — ручной дублер привода; 7 - якорь защелки; 8 — полюс; 9 — контактная система; 10 — рычаг; 11 — пружина Рис. 3.35. Блочный электромагнитный привод толкающего типа с внешним притягивающимся дисковым сердечником для клапанов с малым ходом затвора (до 3 мм) и большим перемещающим усилием (1000 Н и более): 1 — пружина; 2 шток; 3 — ручной дублер привода; 4 — крышка корпуса; 5 — сердечник; 6 - катушка; 7 — корпус
В большинстве случаев эти приводы принципиально не отличаются от электромагнитных приводов общепромышленного назначения (станочных, тормозных). К блочным (агрегатным) относятся электромагниты общетехнического назначения типа МИС, ЭД, МТ. ЭУ. Во встроенном электромагнитном приводе с герметичной разделительной трубкой осуществляется бессальниковая передача энергии через тонкую трубку сердечнику, размещенному в герметизированной полости. Герметичная трубка защищает катушку от воздействия рабочей среды. От воздействия окружающей среды и механических повреждений катушка защищается кожухом.
