RU2193943C2 - Линейный электромагнитный привод пресса - Google Patents
Линейный электромагнитный привод пресса Download PDFInfo
- Publication number
- RU2193943C2 RU2193943C2 RU2000131763/02A RU2000131763A RU2193943C2 RU 2193943 C2 RU2193943 C2 RU 2193943C2 RU 2000131763/02 A RU2000131763/02 A RU 2000131763/02A RU 2000131763 A RU2000131763 A RU 2000131763A RU 2193943 C2 RU2193943 C2 RU 2193943C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- armature
- core
- press
- sleeve
- anchor
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Press Drives And Press Lines (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в оборудовании для обработки давлением. Линейный электромагнитный привод пресса включает статор с размещенной в нем катушкой и якорем, направляющий кожух с упором и возвратную пружину. Якорь состоит из двух подвижных относительно друг друга частей. Одна часть представляет собой стакан, а вторая - расположенный внутри стакана цилиндрический сердечник. Площадь поперечного сечения стакана меньше площади поперечного сечения цилиндрического сердечника. В верхней части стакана и сердечника имеются буртики. Якорь в начальном положении установлен с условием, что расстояние между буртиком сердечника и упором направляющего кожуха меньше, чем величина рабочего хода якоря. В результате обеспечивается повышение эффективности пресса. 3 ил.
Description
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к конструкциям оборудования для обработки ударом или давлением с электромагнитным приводом между статором и подвижным якорем.
Известен линейный электромагнитный двигатель [1], используемый, например, в приводах прессового оборудования, который содержит цилиндрический статор в виде стакана с размещенной в нем обмоткой, комбинированный якорь, выполненный из цилиндрической и дисковой частей, направляющий корпус (кожух), подшипники скольжения и возвратную пружину. Направляющий корпус выполнен из ферромагнитного материала, а его часть, прилегающая к статору, выполнена большего диаметра. При подходе якоря к этой части кожуха происходит перераспределение пути замыкания магнитного потока и включения в работу верхнего рабочего воздушного зазора, образованного внутренней частью якоря и поверхностью торцевой части статора. При подаче импульса напряжения в обмотку возбуждения двигателя, используемого в качестве силового привода пресса, якорь перемещается вниз, совершая рабочий ход. Вначале тяговое усилие создается в нижнем рабочем зазоре, а при выходе дисковой части якоря на увеличенный диаметр корпуса включается в работу и верхний зазор, что приводит к увеличению ударной электромагнитной силы якоря.
Недостатком этого линейного электромагнитного двигателя, работающего в прессовом оборудовании, является большой избыток электромагнитной силы после совершения полезной работы прессом. Так, например, после рубки, штамповки тонколистового материала, когда уже работа выполнена, избыточная электромагнитная сила идет на удар якоря о стопы и в случае, если избыточная электромагнитная сила больше силы сжатия возвратной пружины, то якорь "прилипает" к статору, нарушая частоту ходов якоря.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является двигатель электромагнитного пресса [2], который состоит из статора, обмотки, комбинированного якоря, состоящего из дискового и цилиндрического, двух рабочих воздушных зазоров, возвратной пружины, кожуха и двух стопов - наружного и внутреннего. При подаче импульса напряжения на обмотку якорь приближается к стопам под действием электромагнитных сил, при этом пружина сжимается. С уменьшением воздушных зазоров электромагнитная сила пресса растет по кривой, близкой к гиперболе.
Недостатком его является то, что в конце рабочего хода уже после совершения полезной работы пресс развивает большую избыточную электромагнитную силу, идущую на удар якоря о стопы, и в случае превышения избыточной силой силы сжатия возвратной пружины якорь "прилипает" к статору, вызывая сбой в частоте ходов якоря.
Задачей изобретения является повышение эффективности пресса за счет уменьшения избыточной электромагнитной силы после совершения полезной работы, идущей на удар якоря о стопы статора, и устранение явления "прилипания" якоря к стопам.
Поставленная задача решается следующим образом: в линейном электромагнитном приводе пресса, содержащем статор с размещенной в нем катушкой и якорем, направляющий кожух и возвратную пружину, якорь выполнен из двух подвижных друг относительно друга частей, одна из которых выполнена в виде стакана, а другая, расположенная внутри первой, - в виде цилиндрического сердечника, причем стакан якоря выполнен с меньшей площадью поперечного сечения по отношению к сердечнику якоря, а оба выполнены с буртиками в верхней части, кроме того, направляющий кожух выполнен с упором, а якорь в начальном положении установлен с условием, что расстояние между буртиком сердечника и упором направляющего кожуха меньше, чем рабочий ход якоря.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый линейный электромагнитный привод пресса отличается тем,что его комбинированный якорь состоит из двух подвижных относительно друг друга ферромагнитных частей - пустотелой в виде стакана и сплошного цилиндра, размещенного в нем, причем площадь поперечного сечения стакана якоря меньше площади поперечного сердечника якоря.
Таким образом, заявляемый линейный электромагнитный двигатель соответствует критерию изобретения "новизна".
Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, введение которых способствовало устранению вышеназванных недостатков, что позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "существенные отличия".
Конструкция и работа линейного электромагнитного привода пресса поясняется чертежами, где на фиг.1 и на фиг.2 приведена конструктивная схема привода пресса, а на фиг.3 зависимость электромагнитной силы F от зазора δ.
Линейный электромагнитный привод пресса содержит магнитопровод статора 1 с катушкой 2 и стопами 3 и 4, якорь 5, выполненный из двух подвижных относительно друг друга частей, одна из которых выполнена в виде стакана 6 с буртиком 7, а вторая - в виде сердечника 8 с буртиком 9, расположенного внутри стакана 6, направляющий кожух 10 с упором 11, возвратную пружину 12. Наружная торцевая поверхность стакана 6 со статором 1 образуют рабочий воздушный зазор 13, а наружная боковая поверхность стакана 6 с буртиком 7 и внутренняя поверхность направляющего кожуха 10 образуют со статором 1 рабочий воздушный зазор 14, равный зазору 13.
Воздушный зазор 15 образован внутренней торцевой поверхностью сердечника 8 и внутренней поверхностью стакана 6 в конце рабочего хода якоря 5, который в начальном положении установлен с условием, что расстояние между буртиком 9 сердечника 8 и упором 11 кожуха 10 меньше его рабочего хода. Стакан 6 и сердечник 8 выполнены из ферромагнитного материала, причем стакан 6 по отношению к сердечнику 8 выполнен конструктивно с меньшей площадью поперечного сечения. Направляющий кожух 10 выполнен из немагнитного материала.
Электромагнитный привод пресса работает следующим образом: при подаче импульса напряжения на обмотку 2 комбинированный якорь 5 под действием электромагнитной силы совместно с сердечником 8 как целое устремляется к стопам 3 и 4, уменьшая рабочие воздушные зазоры 13 и 14 (фиг.1). При этом электромагнитная сила его растет по закону, близкому к гиперболе (фиг.3), по кривой 1, развивая при малых зазорах 13 и 14 большую электромагнитную силу. После совершения полезной работы избыточная сила (кривая 2), идущая на удар якоря о стопы снимается по кривой 3 (фиг.3) с помощью упора 11 и буртика 7, а также образованного в магнитной цепи якоря 5 нерабочего воздушного зазора 15. Площадь поперечного сечения стакана 6 якоря 5 во много раз меньше площади поперечного сечения сердечника 8, поэтому стакан 6 быстро насыщается, образуя практически разрыв стали якоря с воздушным зазором 15. После посадки буртика 9 на упор 11 часть развиваемой якорем электромагнитной силы будет затрачена на преодоление отрыва намагниченных поверхностей в области воздушного зазора 14 и вторая часть электромагнитной силы будет погашена за счет образовавшегося воздушного зазора 15 в магнитопроводе якоря, поэтому результирующая электромагнитная сила якоря резко падает и становится меньше силы сжатой пружины 12. При отсутствии импульса напряжения под действием силы пружины якорь 5 возвращается в исходное состояние, уменьшая воздушный зазор 15 до соприкосновения поверхностей магнитопровода якоря с сердечником 8 в области уменьшающегося воздушного зазора 15. Якорь готов к следующему импульсу напряжения.
Выполнение комбинированного якоря 5 пустотелым с тонкой стенкой стакана 6 и введенного в него ферромагнитного сердечника 8 с буртиком 9 позволяет в момент подачи импульса напряжения на обмотку 2 развивать электромагнитную силу якорем 5 совместно с сердечником 8, введенным в него по кривой 1 (фиг. 3). При малом рабочем зазоре 13 (и 14) буртик 9 садится на упор 11 кожуха 10. При этом часть развиваемой якорем электромагнитной силы затрачивается на преодоление отрыва намагниченных поверхностей сердечника 8 и якоря 5 в области образовавшегося воздушного зазора 15 и большая часть оставшейся электромагнитной силы будет погашена за счет появления воздушного зазора 15 в магнитопроводе, создавшего большое магнитное сопротивление потоку, что резко уменьшает оставшуюся часть электромагнитной силы. Эффективность заявляемого привода пресса - бесшумность в работе, устраняется избыточная энергия, идущая на удар о стоп.
Источники информации
1. Патент РФ 2084071, МКИ 6 Н 02 К 33/02, H 01 F 7/16, B 21 J 7/30, БИ 23, 1996 - аналог.
1. Патент РФ 2084071, МКИ 6 Н 02 К 33/02, H 01 F 7/16, B 21 J 7/30, БИ 23, 1996 - аналог.
2. А.с. СССР 734911, МКИ В 21 J 7/30, БИ 19, 1981, с. 267 - прототип.
Claims (1)
- Линейный электромагнитный привод пресса, содержащий статор с размещенной в нем катушкой и якорем, направляющий кожух и возвратную пружину, отличающийся тем, что якорь выполнен из двух подвижных относительно друг друга частей, одна из которых выполнена в виде стакана, а другая, расположенная внутри первой, - в виде цилиндрического сердечника, причем стакан якоря выполнен с меньшей площадью поперечного сечения по отношению к сердечнику якоря, а оба выполнены с буртиками в верхней части, кроме того, направляющий кожух выполнен с упором, а якорь в начальном положении установлен с условием, что расстояние между буртиком сердечника и упором направляющего кожуха меньше, чем рабочий ход якоря.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000131763/02A RU2193943C2 (ru) | 2000-12-18 | 2000-12-18 | Линейный электромагнитный привод пресса |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000131763/02A RU2193943C2 (ru) | 2000-12-18 | 2000-12-18 | Линейный электромагнитный привод пресса |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2000131763A RU2000131763A (ru) | 2002-12-10 |
RU2193943C2 true RU2193943C2 (ru) | 2002-12-10 |
Family
ID=20243597
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000131763/02A RU2193943C2 (ru) | 2000-12-18 | 2000-12-18 | Линейный электромагнитный привод пресса |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2193943C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2601727C1 (ru) * | 2015-06-08 | 2016-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курганский государственный университет" | Электромагнитный пресс |
-
2000
- 2000-12-18 RU RU2000131763/02A patent/RU2193943C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2601727C1 (ru) * | 2015-06-08 | 2016-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курганский государственный университет" | Электромагнитный пресс |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6235374B2 (ja) | 開閉器の操作機構 | |
JP2010167558A (ja) | 打撃機構および手工具装置 | |
US3713059A (en) | Solenoid operated plunger device | |
RU2193943C2 (ru) | Линейный электромагнитный привод пресса | |
WO2006030434A3 (en) | Magnetic spring actuator device | |
JP2020127263A (ja) | 直動型電磁ソレノイドアクチュエータ | |
RU2065659C1 (ru) | Линейный электромагнитный двигатель | |
ATE397278T1 (de) | Elektromagnetisches stellglied mit verbesserten anfangs- und verriegelungskräften | |
JPH1174115A (ja) | リニア電磁ソレノイド | |
WO1999035656A3 (en) | Magnet assembly with reciprocating core member and associated method of operation | |
JPS6331088B2 (ru) | ||
RU2099175C1 (ru) | Электромагнитный ударный инструмент | |
JPS57208333A (en) | Delay device utilizing liquid sealed by magnetic fluid | |
SU888219A1 (ru) | Электромагнит | |
RU1792783C (ru) | Электромагнитный пресс | |
CN204928621U (zh) | 基于Terfenol-D薄片的惯性冲击直线驱动器 | |
RU2111847C1 (ru) | Электромагнитная машина ударного действия | |
SU1760261A1 (ru) | Поршневой микродетандер | |
RU66250U1 (ru) | Электромагнитный пресс | |
RU2485662C1 (ru) | Электромагнитный двигатель возвратно-поступательного движения | |
JPS6141123B2 (ru) | ||
JPS5923370Y2 (ja) | 直流ソレノイド | |
Lequesne | Design and optimization of two‐spring linear actuators | |
JPS55107078A (en) | Electromagnetic reciprocal fluid machine | |
RU1778362C (ru) | Электродвигатель с возвратно-поступательным перемещением кор |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20031219 |