RU2356644C2

RU2356644C2 - Electromagnetic vibration exciter

Info

Publication number: RU2356644C2
Application number: RU2006103965/28A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Иванович Костюк (RU); Анатолий Иванович КОСТЮК
Original assignee: Анатолий Иванович КОСТЮК
Priority date: 2006-02-10
Filing date: 2006-02-10
Publication date: 2009-05-27
Also published as: RU2006103965A

Abstract

FIELD: electrical engineering.

SUBSTANCE: present invention relates to vibration engineering. The proposed device has an electromagnet, a vibration exciter armature and a stator casing, joined by an elastic system, consisting of an extension-compression spring. The extension-compression spring is in form of a bushing, the middle part of which is cut open by a through helical groove. The groove is made such that, the opening does not reach the ends of the bushing, forming non-operating coil-flanges at the edges, to which are attached the armature of the vibration exciter and the stator casing. The elastic system is made on one extension-compression spring. The core of the electromagnet is fixed to the stator casing. The electromagnet armature is fixed to the armature of the vibration exciter. Adjustment loads are attached to the armature of the vibration exciter. The electromagnet is put inside the extension-compression spring, which can be cylindrical and profiled as well.

EFFECT: simple design of the device.

1 dwg

Description

Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано в различных отраслях хозяйственной деятельности.The invention relates to vibration technology and can be used in various industries.

Известен по Авт. св. СССР 1122372 электромагнитный возбудитель колебаний, содержащий магнитопровод, соединенный с ним упругой связью и замыкающий его через воздушный зазор якорь, катушку возбуждения и устройство электропитания.Known for Auth. St. USSR 1122372 electromagnetic oscillation exciter containing a magnetic circuit connected to it by an elastic coupling and closing it through the air gap by an armature, excitation coil and power supply device.

Известен по Авт. св. СССР 1356136 электромагнитный вибратор, содержащий стержневой магнитопровод с тремя обмотками, каждая из которых размещена на одном из стержней, и ферромагнитный якорь, закрепленный на упругой системе, а также схему электропитания.Known for Auth. St. USSR 1356136 electromagnetic vibrator containing a core magnetic circuit with three windings, each of which is located on one of the rods, and a ferromagnetic armature mounted on an elastic system, as well as a power supply circuit.

Известен по Авт. св. СССР 1597233 электромагнитный вибровозбудитель, состоящий из размещенного в корпусе электромагнита и якоря, жестко связанного с ярмом, соединенным с корпусом двумя цилиндрическими пружинами, двух плоских рессор и опорного элемента, размещенного по центру ярма со стороны, противоположной электромагниту, причем один край каждой рессоры закреплен относительно корпуса, а другой касается опорного элемента.Known for Auth. St. USSR 1597233 electromagnetic vibration exciter, consisting of an electromagnet located in the housing and an armature rigidly connected to the yoke connected to the housing by two coil springs, two flat springs and a support element located in the center of the yoke from the side opposite to the electromagnet, with one edge of each spring being fixed relative to housing, and the other concerns the support element.

Недостатки аналогов: высокий уровень шума, возникающего от соударения крайних витков пружин, а также значительное рассеяние энергии при резонансных колебаниях, что обусловлено микросдвигами торцовых частей пружин относительно опорных плоскостей и соударением крайних витков. Кроме того, существенным недостатком аналогов является сложность конструкции. Вследствие этого колебательная система электромагнитных вибровозбудителей состоит из двух разнесенных колебательных систем, которые объединены в одну систему с помощью соединительных плит. Принимая во внимание то, что винтовые пружины обладают значительной податливостью не только вдоль своей оси, но и в поперечном направлении, можно сделать вывод, что разнесенные колебательные системы, объединенные с помощью соединительных плит, будут совершать строго согласованные колебания вдоль осей пружин только при одинаковом коэффициенте жесткости и одинаковом распределении масс соединительных плит. Практически это приводит к снижению коэффициента резонансного усиления колебаний, а также к необходимости селективного подбора пружин и точного изготовления деталей.The disadvantages of analogues: a high level of noise arising from the collision of the extreme turns of the springs, as well as significant energy dissipation during resonance vibrations, which is caused by micro-shifts of the end parts of the springs relative to the reference planes and the collision of the extreme turns. In addition, a significant drawback of analogues is the complexity of the design. As a result, the oscillatory system of electromagnetic vibration exciters consists of two spaced-apart oscillatory systems, which are combined into one system using connecting plates. Taking into account the fact that coil springs are significantly flexible not only along their axis, but also in the transverse direction, it can be concluded that spaced-apart oscillating systems combined with connecting plates will perform strictly coordinated oscillations along the axes of the springs only with the same coefficient rigidity and the same distribution of masses of the connecting plates. In practice, this leads to a decrease in the coefficient of resonant amplification of vibrations, as well as to the need for selective selection of springs and the exact manufacture of parts.

В качестве прототипа выбран электромагнитный вибровозбудитель, известный по Авт. св. СССР 622722, содержащий якорь с электромагнитом и корпус статора с ярмом, соединенные системой упругих элементов, состоящих из пружин растяжения-сжатия, каждая из которых выполнена в виде цилиндрической втулки, прорезанной в средней части сквозным винтовым пазом, причем паз выполнен так, что прорезь не доходит до торцов втулки, образуя по краям нерабочие витки-фланцы, к которым прикреплены якорь электромагнита и корпус статора.As a prototype of the selected electromagnetic vibration exciter known by Auth. St. USSR 622722, comprising an anchor with an electromagnet and a stator housing with a yoke, connected by a system of elastic elements consisting of tension-compression springs, each of which is made in the form of a cylindrical sleeve cut in the middle part by a through screw groove, and the groove is made so that the slot is not reaches the ends of the sleeve, forming inoperative turns-flanges along the edges to which the electromagnet armature and the stator housing are attached.

В прототипе решена задача снижения шума и рассеяния энергии, однако не решена задача упрощения конструкции.The prototype solved the problem of reducing noise and energy dissipation, however, the problem of simplifying the design has not been solved.

Задачей изобретения является упрощение конструкции электромагнитного вибровозбудителя.The objective of the invention is to simplify the design of the electromagnetic vibration exciter.

Решение задачи достигается тем, что электромагнитный вибровозбудитель содержит электромагнит, якорь вибровозбудителя и корпус статора, соединенные упругой системой, включающей пружину растяжения-сжатия, которая выполнена в виде втулки, прорезанной в средней части сквозным винтовым пазом, причем паз выполнен так, что прорезь не доходит до торцов втулки, образуя по краям нерабочие витки-фланцы, к которым прикреплены якорь вибровозбудителя и корпус статора, упругая система выполнена на одной пружине растяжения-сжатия, магнитопровод электромагнита прикреплен к корпусу статора, якорь электромагнита прикреплен к якорю вибровозбудителя, к якорю вибровозбудителя прикреплен регулировочный груз, причем электромагнит размещен внутри пружины растяжения-сжатия, которая может иметь как цилиндрическую, так и фасонную форму.The solution to the problem is achieved by the fact that the electromagnetic exciter contains an electromagnet, an exciter of the vibration exciter and a stator housing connected by an elastic system including a tension-compression spring, which is made in the form of a sleeve cut in the middle part through a screw groove, and the groove is made so that the slot does not reach to the ends of the sleeve, forming inoperative turns-flanges along the edges to which the vibration exciter armature and the stator housing are attached, the elastic system is made on one tension-compression spring, the magnetic circuit romagnita attached to the stator casing, the electromagnet armature is attached to the exciter armature, the armature is fixed exciter adjusting load, wherein an electromagnet is placed inside tension-compression spring, which may have either a cylindrical or a contoured shape.

Применение предложенной совокупности существенных признаков позволяет получить новый технический результат: упростить конструкцию электромагнитного вибровозбудителя за счет размещения электромагнита внутри пружины растяжения-сжатия и выполнения благодаря этому упругой системы на одной пружине. Благодаря такому решению электромагнитный вибровозбудитель содержит одну колебательную систему, а число пружин уменьшается до одной, что устраняет все недостатки, имеющиеся в прототипе.The application of the proposed set of essential features allows to obtain a new technical result: to simplify the design of the electromagnetic vibration exciter by placing the electromagnet inside the tension-compression spring and thereby performing an elastic system on one spring. Thanks to this solution, the electromagnetic vibration exciter contains one oscillatory system, and the number of springs is reduced to one, which eliminates all the disadvantages present in the prototype.

Анализ уровня техники в области машиностроения и вибрационной техники показал, что предложенная совокупность существенных признаков является новой, явным образом не следует из уровня техники и, таким образом, предлагаемое изобретение является новым и имеет изобретательский уровень.The analysis of the prior art in the field of mechanical engineering and vibration technology showed that the proposed set of essential features is new, clearly does not follow from the prior art and, therefore, the proposed invention is new and has an inventive step.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором показано устройство электромагнитного вибровозбудителя. Электромагнитный вибровозбудитель содержит электромагнит 1, якорь 2 вибровозбудителя и корпус статора 3. Магнитопровод электромагнита 1 закреплен на корпусе статора 3. Якорь 2 вибровозбудителя и корпус статора 3 соединены между собой пружиной растяжения-сжатия 4. Эта пружина выполнена в виде втулки, прорезанной в средней части сквозным винтовым пазом, причем паз выполнен так, что прорезь не доходит до торцов втулки, образуя по краям нерабочие витки-фланцы 5. К виткам-фланцам прикреплены якорь 2 вибровозбудителя и корпус статора 3. Якорь б электромагнита 1 прикреплен к якорю 2 вибровозбудителя, к которому прикреплен также регулировочный груз 7. Электромагнитный вибровозбудитель закрыт кожухом 8.The invention is illustrated in the drawing, which shows the device of an electromagnetic vibration exciter. The electromagnetic exciter contains an electromagnet 1, an armature exciter 2 and a stator housing 3. An electromagnet 1 magnetic circuit is fixed to the stator housing 3. The vibration exciter armature 2 and a stator housing 3 are interconnected by a tension-compression spring 4. This spring is made in the form of a sleeve cut in the middle part through a helical groove, and the groove is made so that the slot does not reach the ends of the sleeve, forming inoperative turns-flanges 5. Along the turns-flanges are an anchor 2 of the vibration exciter and a stator housing 3. An anchor romagnita 1 is attached to the exciter armature 2, which is also attached an adjusting load 7. The electromagnetic exciter closed housing 8.

Электромагнитный вибровозбудитель работает следующим образом. По катушке электромагнита 1 пропускают пульсирующий или переменный ток. Возникающее при этом пульсирующее магнитное поле взаимодействует с ферромагнитным якорем 6 электромагнита 1. Это приводит к созданию пульсирующей силы тяги, притягивающей якорь 6 к магнитопроводу электромагнита 1. Сила притягивает якорь 2 вибровозбудителя и корпус статора 3 один к другому, деформируя пружину растяжения-сжатия 4. В момент времени, когда ток и сила равны нулю, пружина растяжения-сжатия 4 отбрасывает друг от друга корпус статора 3 и якорь 2 вибровозбудителя. В рабочем режиме, т.е. после присоединения корпуса статора 3 к рабочему органу вибрационной машины, колебательную систему настраивают с помощью регулировочного груза 7 на режим резонансных колебаний. Закрепление магнитопровода электромагнита 1 на корпусе статора 3 позволяет уменьшить динамическое воздействие на катушку электромагнита 1, а также упростить задачу подвода к ней электрического тока.Electromagnetic vibration exciter operates as follows. A pulsating or alternating current is passed through the coil of an electromagnet 1. The pulsating magnetic field that arises in this case interacts with the ferromagnetic armature 6 of electromagnet 1. This leads to the creation of a pulsating traction force that attracts the armature 6 to the magnetic circuit of the electromagnet 1. The force attracts the armature 2 of the vibration exciter and the stator housing 3 to each other, deforming the tension-compression spring 4. At the time when the current and force are equal to zero, the tension-compression spring 4 casts off the stator housing 3 and the vibration exciter armature 2 from each other. In operating mode, i.e. after attaching the stator housing 3 to the working body of the vibrating machine, the oscillatory system is adjusted using the adjusting load 7 to the mode of resonant vibrations. Fixing the magnetic circuit of electromagnet 1 on the stator housing 3 can reduce the dynamic effect on the coil of electromagnet 1, as well as simplify the task of supplying electric current to it.

В данном электромагнитном вибровозбудителе решена задача изобретения - достигнуто упрощение конструкции электромагнитного вибровозбудителя. Задача изобретения решена за счет размещения электромагнита внутри пружины растяжения-сжатия и выполнения благодаря этому упругой системы на одной пружине.In this electromagnetic vibration exciter, the problem of the invention is solved - a simplification of the design of the electromagnetic vibration exciter is achieved. The objective of the invention is solved by placing an electromagnet inside a tension-compression spring and thereby performing an elastic system on a single spring.

Как видно из изложенного выше, возможность практического осуществления предложенного изобретения не вызывает сомнений. Таким образом, предложенное изобретение промышленно применимо.As can be seen from the above, the possibility of practical implementation of the proposed invention is not in doubt. Thus, the proposed invention is industrially applicable.

Claims

An electromagnetic exciter containing an electromagnet, an exciter armature and a stator housing connected by an elastic system including a tension-compression spring, which is made in the form of a sleeve cut in the middle part by a through screw groove, and the groove is made so that the slot does not reach the ends of the sleeve, forming along the edges of the idle turns-flanges to which the vibration exciter armature and the stator housing are attached, characterized in that the elastic system is made on one tension-compression spring, the electromagnet magnetic circuit rikreplen to the body of the stator, the armature of the electromagnet secured to the exciter armature, the armature is fixed exciter adjusting load, wherein an electromagnet is placed inside tension-compression spring, which may have either a cylindrical or a contoured shape.