RU2085735C1

RU2085735C1 - Electromechanical striking mechanism

Info

Publication number: RU2085735C1
Application number: RU94039958A
Authority: RU
Inventors: А.И. Афанасьев; С.А. Ляпцев; Н.П. Мамонтов; В.И. Саитов
Original assignee: Ляпцев Сергей Андреевич
Priority date: 1994-10-25
Filing date: 1994-10-25
Publication date: 1997-07-27
Also published as: RU94039958A

Abstract

FIELD: mining machinery. SUBSTANCE: it can be used in various branches of industry for crushing brittle materials, separation of slime formations at metallurgical plants, etc. Highly efficient and reliable striking mechanism is made up of body, armature-striker and located in circular grooves of it are short-circuited turns of induction coil having several sections which are displaced along axis one relative to other, resilient member, cover, source of pulse current. Coil is made single-row and divided into several stepped-like sections, and short-circuited turns of it are located at equal distance from corresponding sections of induction coil. EFFECT: high efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится горным машинам и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для разрушения хрупких материалов, отделения шламовых образований в металлургических ковшах и т.п. Известен ЭДУМ [1] включающий корпус, якорь-ударник, индукционную катушку, источник импульсного тока, рабочий инструмент и демпфирующие элементы. The invention relates to mining machines and can be used in all sectors of the economy for the destruction of fragile materials, separation of sludge formations in metallurgical ladles, etc. Known EDUM [1] comprising a housing, an anchor-drummer, an induction coil, a pulse current source, a working tool and damping elements.

Недостатком этого изобретения является: во-первых, потери энергии на трение в демпфирующих элементах и при ударе якоря-ударника о рабочий инструмент; во-вторых, невозможность регулировки длительности и формы импульса, от которого зависит эффективность разрушения материала, в-третьих, низкая надежность из-за накопления повреждений элементов механизма при ударе друг о друга. The disadvantage of this invention is: firstly, the energy loss due to friction in the damping elements and when the impact armature strikes the working tool; secondly, the impossibility of adjusting the duration and shape of the pulse, on which the destruction efficiency of the material depends, thirdly, low reliability due to the accumulation of damage to the elements of the mechanism upon impact of each other.

Наиболее близким решением по своей технической сущности к изобретению является ЭДУМ [2] с короткозамкнутыми витками, индукционной катушки и источника импульсного тока. The closest solution in its technical essence to the invention is EDUM [2] with short-circuited turns, an induction coil and a pulse current source.

Недостатками данного изобретения являются: во-первых, низкая эффективность разрушения материала, обусловленная относительно большими электромагнитными потерями в индукционной катушке, так как каждый следующий ряд обмотки является магнитным сопротивлением для предыдущего и невозможностью регулировки длительности и формы импульса; во-вторых, низкая надежность из=за затрудненного охлаждения внутренних слоев катушки. The disadvantages of this invention are: firstly, the low efficiency of the destruction of the material due to the relatively large electromagnetic losses in the induction coil, since each next row of the winding is the magnetic resistance for the previous one and the inability to adjust the duration and shape of the pulse; secondly, low reliability due to = difficult cooling of the inner layers of the coil.

Техническое решение направлено на повышение эффективности разрушения хрупких материалов и надежности работы ЭДУМа. The technical solution is aimed at increasing the destruction efficiency of brittle materials and the reliability of EDUM.

Для решения поставленной задачи в известном устройстве, состоящем из корпуса, якоря-ударника, индукционной катушки, источника импульсного тока, индукционная катушка выполнена однорядной, разбитой на секции, ступенчатой формы, а якорь-ударник с короткозамкнутыми витками с кольцевыми проточками соответствующей секциям катушки, ступенчатой формы, в которых находятся короткозамкнутые витки. To solve the problem in a known device consisting of a housing, an anchor-drummer, an induction coil, a pulse current source, the induction coil is single-row, divided into sections, step-shaped, and the anchor-drummer with short-circuited turns with annular grooves corresponding to sections of the coil, step forms in which short-circuited turns are located.

Выполнение индукционной катушки ступенчатой формы позволяет иметь минимальное одинаковое расстояние от каждой секции до короткозамкнутых якоря-ударника, что сводит к минимуму магнитное сопротивление цепи и тем самым позволяет повысить КПД электромеханической системы и соответственно, энергию удара и эффективность разрушения. The implementation of the stepped induction coil allows you to have the minimum equal distance from each section to the short-circuited firing anchors, which minimizes the magnetic resistance of the circuit and thereby improves the efficiency of the electromechanical system and, accordingly, the impact energy and fracture efficiency.

Как показали испытания, увеличение числа рядов провода индукционной катушки с 1 до 2 снижает в 1,4 1,5 раза энергию удара. При большем увеличении числа рядов провода в индукционной катушке снижение величины энергии удара увеличивается. As tests have shown, an increase in the number of rows of wires of the induction coil from 1 to 2 reduces the impact energy by 1.4 1.5 times. With a larger increase in the number of rows of wires in the induction coil, a decrease in the value of the impact energy increases.

Разбивка катушки на секции с различным числом витков и разным радиусом позволяет изменять индуктивность цепи и следовательно, длительность импульса нагрузки, подбирая его таким, какой необходим для разрушения конкретного хрупкого материала (длительность импульса должна быть на 10-20% больше длительности времени релаксации напряжений данного хрупкого материала). Форма импульса подбирается путем подключения с задержкой к источнику тока различных секций катушек. При этом первым, наиболее слабым импульсом происходит предварительное разрушение неровностей дробимой поверхности материала, чем обеспечивается его полный контакт с ударной частью якоря-ударника. Затем, более мощным импульсом происходит разрушение всего материала. The breakdown of the coil into sections with a different number of turns and a different radius allows you to change the inductance of the circuit and, consequently, the duration of the load pulse, choosing it as necessary for the destruction of a particular brittle material (the pulse duration should be 10-20% longer than the length of the relaxation time of stresses of this brittle material). The shape of the pulse is selected by connecting with a delay to the current source of various sections of the coils. In this case, the first, weakest impulse is the preliminary destruction of the roughnesses of the crushed material surface, which ensures its full contact with the impact part of the anchor-striker. Then, with a more powerful impulse, the destruction of all material occurs.

Изобретение поясняется чертежом. The invention is illustrated in the drawing.

Механизм состоит из корпуса 1 якоря-ударника 2, в кольцевых проточках которого находятся короткозамкнутые витки 3, индукционной катушки 4, состоящей из нескольких секций, смещенных по оси одна относительно другой, упругого элемента 5, крышки 6, источника импульсного тока 7. The mechanism consists of a housing 1 of the anchor-drummer 2, in the annular grooves of which there are short-circuited turns 3, an induction coil 4, consisting of several sections, displaced along the axis one from another, the elastic element 5, cover 6, the pulse current source 7.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Источник импульсного тока 7 подает в одну секцию индукционной катушки 4 ток; в последней возникает электромагнитное поле, которое наводит в соответствующих короткозамкнутых витках 3, расположенных в якоре-ударнике 2, индукционные токи. В результате взаимодействия полей этих токов с электромагнитным полем индукционной катушки 4 возникает сила, которая толкает якорь-ударник 2. Якорь-ударник 2 своей ударной частью соприкасается с разрушаемым материалом и производит разрушение неровностей поверхности контакта. К моменту окончания этого разрушения источник импульсного тока 7 подает в другие секции индукционной катушки 4 более высокий ток, который наводит в соответствующих короткозамкнутых витках индукционные токи, поле которых толкает якорь-ударник 2 с большей силой и разрушает материал. The pulse current source 7 supplies current to one section of the induction coil 4; in the latter, an electromagnetic field arises, which induces induction currents in the corresponding short-circuited turns 3 located in the armature-striker 2. As a result of the interaction of the fields of these currents with the electromagnetic field of the induction coil 4, a force arises which pushes the firing armature 2. The firing armature 2, in its impact part, contacts the material to be destroyed and destroys the irregularities of the contact surface. By the time this destruction is completed, the pulse current source 7 supplies other sections of the induction coil 4 with a higher current, which induces induction currents in the corresponding short-circuited turns, the field of which is pushed by the armature-striker 2 with greater force and destroys the material.

Подавал импульсный ток в различные секции индукционной катушки 4 (или в несколько секций сразу в различных комбинациях), можно подобрать такой импульс, который обеспечивает разрушение хрупкого материала с минимальными затратами энергии. He applied a pulsed current to various sections of the induction coil 4 (or to several sections at once in various combinations), and you can choose a pulse that ensures the destruction of brittle material with minimal energy consumption.

Claims

Electromechanical percussion mechanism, comprising a housing, a step-shaped anchor with annular grooves, squirrel-cage coils located in the annular grooves, an induction coil and a pulse current source, characterized in that the induction coil is single-row, divided into sections of a stepped form, and short-circuited coils are at equal distance from the corresponding sections of the induction coil.