RU58189U1

RU58189U1 - SHOCKING POWER TOOLS

Info

Publication number: RU58189U1
Application number: RU2006123340/22U
Authority: RU
Inventors: Александр Иванович Алещенко; Николай Петрович Кириллов; Александр Геннадьевич Боголепов; Александр Владимирович Катаржин
Original assignee: Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого
Priority date: 2006-06-30
Filing date: 2006-06-30
Publication date: 2006-11-10

Abstract

Электроинструмент ударного действия относиться к области электротехники и может быть использована в качестве электромагнитного молотка электробура, в котором возвратно-поступательное движение рабочего органа обеспечивает ударный эффект.Impact power tools belong to the field of electrical engineering and can be used as an electromagnetic hammer electric drill, in which the reciprocating movement of the working body provides a shock effect.

Электроинструмент содержит переднюю крышку, буферную пружину, буфер, упорное кольцо, цилиндрический корпус, ярмо, кольцевые ярма, распорные втулки, катушки трапецеидальной формы, конусные полюсы, направляющую втулку, магнитные звенья якоря, диамагнитные звенья якоря, хвостовик рабочего органа и заднюю крышку, при этом передняя и задняя крышки ввернуты в корпус (резьба не показана), буферная пружина размещена между передней крышкой и буфером, который расположен в упорном кольце, ввернутом в цилиндрический корпус, кольцевое ярмо для каждой трапецеидальной катушки вставлено в корпус, причем каждая из указанных катушек размещена между соответствующей парой конусных полюсов, между соседними броневыми тороидальными магнитопроводами установлены распорные втулки, имеющие одинаковую высоту, якорь содержащий магнитные и диамагнитные звенья находиться в направляющей втулке, где может свободно перемещаться от буфера до хвостовика рабочего органа.The power tool contains a front cover, a buffer spring, a buffer, a thrust ring, a cylindrical body, a yoke, ring yokes, spacers, trapezoidal coils, cone poles, a guide sleeve, magnetic armature links, diamagnetic armature links, a tool body shank and a rear cover, when the front and rear covers are screwed into the body (thread is not shown), a buffer spring is placed between the front cover and the buffer, which is located in the thrust ring screwed into the cylindrical body, an annular yoke for each a trapezoidal coil is inserted into the housing, each of these coils being placed between a corresponding pair of conical poles, spacer bushings having the same height are installed between adjacent armored toroidal magnetic cores, the armature containing magnetic and diamagnetic links is located in the guide bush, where it can freely move from the buffer to the shank working body.

Электроинструмент позволяет повысить энергию удара по хвостовику рабочего органа и получить требуемое быстродействие.The power tool allows you to increase the impact energy on the shank of the working body and get the required speed.

1 п. ф-лы.1 p.

1 илл.1 ill.

Description

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована в качестве электромагнитного молотка электробура, в которых возвратно поступательное движение рабочего органа обеспечивает ударный эффект.The utility model relates to the field of electrical engineering and can be used as an electromagnetic hammer of an electric drill, in which the reciprocating movement of the working body provides a shock effect.

Известен электроинструмент ударного действия, содержащий электродвигатель, коническую передачу, кривошип, шток, пружину и боек [1]. Данный инструмент нашел широкое применение при производстве различного вида инженерных работ из-за простоты конструкций и низкой стоимости, однако наличие электродвигателя ограничивает его использование на территории труднодоступных районов.Known power tool percussion, containing an electric motor, bevel gear, crank, rod, spring and hammer [1]. This tool has found wide application in the production of various types of engineering work due to the simplicity of structures and low cost, however, the presence of an electric motor limits its use in difficult-to-reach areas.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является, электроинструмент ударного действия, содержащий полюсы, обмотку, ярмо, якорь и инструмент [2]. Данный инструмент отличается тем, что намагничивающая обмотка холостого и рабочего хода заключена в магнитопроводе, состоящем из полюсов и ярма, прижатом во внутренней полости указанной обмотки расположен якорь, имеющий возможность перемещаться в осевом направлении и наносить удар по инструменту. Данный инструмент удобен в эксплуатации, имеет рациональные массогабаритные показатели, однако ему свойственны и недостатки, основным из которых является относительно низкая энергия удара.The closest in technical essence to the claimed utility model is a power tool percussion containing poles, winding, yoke, anchor and tool [2]. This tool is characterized in that the magnetizing winding of the idle and the working stroke is enclosed in a magnetic circuit consisting of poles and a yoke, an armature is pressed in the inner cavity of the specified winding, which has the ability to move in the axial direction and strike the tool. This tool is convenient in operation, has rational weight and size indicators, but it also has drawbacks, the main of which is the relatively low impact energy.

Требуемый технический результат заключается в повышении энергии удара инструмента.The required technical result is to increase the energy of impact of the tool.

Требуемый технический результат достигается тем, что в электроинструменте ударного действия содержащим переднюю крышку, буферную пружину, буфер, упорное кольцо, распорные втулки, The required technical result is achieved by the fact that in a percussion power tool comprising a front cover, a buffer spring, a buffer, a thrust ring, spacers,

цилиндрический корпус, ярмо, обмотку, полюсы, якорь, направляющую втулку, хвостовик рабочего органа и заднюю крышку, при этом буферная пружина размещена между передней крышкой и буфером, который расположен в упорном кольце, ввернутом в цилиндрический корпус, якорь выполнен с возможностью свободного перемещения через осевые отверстия катушки и направляющей втулки от буфера до хвоста рабочего органа, обмотка, полюсы и якорь выполнены составными, причем обмотка разделена на n отдельных катушек, где n-целое, нечетное число, каждая из катушек выполнена трапецеидальной, причем (n+1)/2 из общего числа - это катушки прямого хода, а остальные - катушки возвратного хода; ярмо выполнено кольцевым и разделено на n колец равной высоты, вставленных в корпус; полюсы разделены на n пар конусных полюсов; якорь разделен на n чередующихся звеньев, из которых (n+1)/2 звенья магнитные, а остальные звенья - диамагнитные, при этом каждая из указанных катушек размещена в броневом тороидальном магнитопроводе, образованным соответствующим кольцом кольцевого ярма и соответствующей указанному кольцу парой конических полюсов, все броневые тороидальные магнитопроводы равномерно распределены по длине корпуса, а каждый последующий броневой тороидальный магнитопровод отделен от предыдущего распорной втулкой тороидальной формы, причем высоты всех втулок одинаковы.a cylindrical body, a yoke, a winding, poles, an anchor, a guide sleeve, a shank of the working body and a back cover, the buffer spring being placed between the front cover and the buffer, which is located in the thrust ring screwed into the cylindrical body, the anchor is made with the possibility of free movement through the axial holes of the coil and the guide sleeve from the buffer to the tail of the working body, the winding, poles and the armature are made integral, and the winding is divided into n separate coils, where n is an integer, an odd number, each of the coils in polyene trapezoidal, and (n + 1) / 2 of the total number of - a forward stroke of the coil, and the rest - the coil return stroke; the yoke is circular and divided into n rings of equal height inserted into the housing; the poles are divided into n pairs of cone poles; the anchor is divided into n alternating links, of which (n + 1) / 2 links are magnetic and the remaining links are diamagnetic, with each of these coils placed in an armored toroidal magnetic circuit formed by a corresponding ring yoke ring and a pair of conical poles corresponding to the indicated ring, all armored toroidal magnetic cores are evenly distributed along the length of the housing, and each subsequent armored toroidal magnetic circuit is separated from the previous one by a toroidal spacer sleeve, with the heights of all the bushings ok are the same.

На чертеже представлен поперечный разрез электроинструмента ударного действия с пятью отдельными катушками, равномерно распределенными по длине корпуса.The drawing shows a cross section of a power tool percussion with five separate coils, evenly distributed along the length of the housing.

Электороинструмент содержит переднюю крышку 1, буферную пружину 2, буфер 3, упорное кольцо 4, цилиндрический корпус 5, ярмо 6, кольцевые ярма 6, распорные втулки 7, катушки трапецеидальной формы 8, конусные полюсы 9, направляющюю втулку 10, магнитные звенья якоря 11, диамагнитные звенья якоря 12, хвостовик рабочего органа 13 и заднюю крышку 14, при этом передняя 1 и задняя 14 крышки ввернуты в корпус 5 (резьба не показана), буферная пружина 2 размещена между передней The power tool comprises a front cover 1, a buffer spring 2, a buffer 3, a thrust ring 4, a cylindrical body 5, a yoke 6, annular yokes 6, spacer sleeves 7, trapezoidal coils 8, taper poles 9, a guide sleeve 10, magnetic armature links 11, diamagnetic links of the armature 12, the shank of the working body 13 and the back cover 14, while the front 1 and back 14 of the cover are screwed into the housing 5 (thread not shown), a buffer spring 2 is placed between the front

крышкой 1 и буфером 3, который расположен в упорном кольце 4, ввернутом в цилиндрический корпус 5, кольцевое ярмо 6 для каждой трапецеидальной катушки 8 вставлено в корпус 5, причем каждая из указанных катушек 8 размещена между соответствующей парой конусных полюсов 9, между соседними броневыми тороидальными магнитопроводами установлены распорные втулки 7, имеющие одинаковую высоту, якорь содержащий магнитные 11 и диамагнитные 12 звенья находиться в направляющей втулке 10, где может свободно перемещаться от буфера 3 до хвостовика рабочего органа 13.a lid 1 and a buffer 3, which is located in the thrust ring 4, screwed into a cylindrical housing 5, an annular yoke 6 for each trapezoidal coil 8 is inserted into the housing 5, and each of these coils 8 is placed between a corresponding pair of conical poles 9, between adjacent armored toroidal magnetic cores are installed spacer bushings 7 having the same height, the anchor containing the magnetic 11 and diamagnetic 12 links are located in the guide sleeve 10, where it can freely move from the buffer 3 to the shank of the working body 13.

Все элементы электроинструмента серийно выпускаются отечественной промышленностью, при этом передняя 1 и задняя 14 крышки и корпус 5 выполнены из силумина, ярма 6 и конусные полюсы выполнены из сплошной конструкционной стали, магнитные звенья 11 якоря так же выполнены из конструкционной стали, а диамагнитные звенья якоря 12 - из диамагнитного материала, не уступающего стали по прочности, направляющая втулка 10 так же выполнена из диамагнитного материала, трапецеидальные катушки 8 намотаны медным проводом. Выполнение корпуса 5 цилиндрическим обусловлено удобством его использования при работе и необходимостью создания для каждой катушки 8 броневого тороидального магнитопровода обладающего минимальными потоками рассеяния. Катушки 8 нумеруются по порядку расположения от задней крышки 14. На чертеже приведен пример выполнения электроинструмента для числа катушек n=5, при этом катушки первая, вторая и четвертая являются катушками прямого хода, а катушки: третья и пятая являются катушками возвратного хода. В целом электроинструмент представляет собой совокупность тороидальных электромагнитов с втяжным прямоходовым составным якорем. Катушки 8 подключены к источнику постоянного тока (не показан) с помощью специальной схемы питания (не показана). В общем случае число катушек n может быть любым целым All elements of a power tool are serially produced by domestic industry, with the front 1 and rear 14 covers and housing 5 made of silumin, yoke 6 and conical poles made of solid structural steel, magnetic links 11 of the armature are also made of structural steel, and diamagnetic links of the armature 12 - from a diamagnetic material, not inferior to steel in strength, the guide sleeve 10 is also made of diamagnetic material, the trapezoidal coils 8 are wound with a copper wire. The execution of the housing 5 is cylindrical due to the convenience of its use during operation and the need to create for each coil 8 armored toroidal magnetic circuit with minimal scattering fluxes. The coils 8 are numbered in the order from the back cover 14. The drawing shows an example of a power tool for the number of coils n = 5, while the first, second and fourth coils are forward coils, and coils: the third and fifth are return coils. In general, a power tool is a combination of toroidal electromagnets with a retractable forward-throw composite anchor. Coils 8 are connected to a direct current source (not shown) using a special power circuit (not shown). In the general case, the number of coils n can be any integer

нечетным, при этом число катушек прямого хода n' определяется в соответствии с математическим выражением: n'=(n+1)/2.odd, while the number of forward-running coils n 'is determined in accordance with the mathematical expression: n' = (n + 1) / 2.

Электроинструмент ударного действия работает следующим образом. В исходном состоянии все элементы системы электроинструмента находятся в положении, показанном на чертеже, при этом крышки 1 и 14 ввернуты в корпус, буферная пружина 2 в разжатом состоянии, катушки 8 обесточены и в магнитопроводе каждой катушки, образованным кольцевым ярмом 6 и конусными полюсами 9, магнитного потока нет, втягивающая сила отсутствует и якорь составленный из магнитных 11 и диамагнитных 12 звеньев находиться в направляющей втулки 8 в произвольном положении, а хвостовик рабочего органа 13 в исходном положении.Electric shock works as follows. In the initial state, all elements of the power tool system are in the position shown in the drawing, while the covers 1 and 14 are screwed into the housing, the buffer spring 2 is unclenched, the coils 8 are de-energized and in the magnetic circuit of each coil formed by an annular yoke 6 and conical poles 9, there is no magnetic flux, there is no pulling force, and the anchor composed of magnetic 11 and diamagnetic 12 links are in the guide sleeve 8 in an arbitrary position, and the shank of the working body 13 is in the initial position.

При подаче на катушки возвратного хода (третья и пятая от задней крышки) якорь, составленный из звеньев 11 и 12, втягивается вверх (на чертеже) перемещаясь по направляющей втулке 10 и воздействуя на буфер 3, сжимает буферную пружину 2. В момент полного сжатия буферной пружины 2, снимается напряжение с возвратных катушек 8 (третья и пятая от задней крышки) и подается на катушки прямого хода (первая, вторая и четвертая от задней крышки 14), при этом указанный якорь меняет направление движения под действием электромагнитных сил трех катушек прямого хода силы разжатия буферной пружины 2. Под действием выше указанных сил составной боек разгоняется и в конце своего хода наносит удар по хвостовику рабочего органа 14. После выполнения удара напряжение с катушек прямого хода снимается и все элементы электроинструмента принимают первоначальное положение.When applying to the return coil (the third and fifth from the back cover), the armature, composed of links 11 and 12, is pulled up (in the drawing) moving along the guide sleeve 10 and acting on the buffer 3, compresses the buffer spring 2. At the moment of compression of the buffer springs 2, the voltage is removed from the return coils 8 (third and fifth from the back cover) and fed to the forward coil (first, second and fourth from the rear cover 14), while the indicated armature changes the direction of motion under the influence of electromagnetic forces of the three forward coils uncompressing spring force of the buffer 2. Under the action of the above forces and is dispersed composite peen the end of its stroke strikes the shank of the working body 14. After the kick voltage coils forward stroke is removed and all the power elements are taking the initial position.

Таким образом, применение описанной конструкции электроинструмента позволит повысить энергию удара по хвостовику рабочего органа, которая формируется за счет как катушек прямого хода, так и за счет силы разжатия буферной пружины. Кроме того, предложенная конструкция позволяет выбрать практически любую частоту ударов, т.е. получить требуемое быстродействие ручного электроинструмента.Thus, the application of the described design of the power tool will increase the energy of impact on the shank of the working body, which is formed due to both direct-travel coils and due to the force of the compression of the buffer spring. In addition, the proposed design allows you to choose almost any frequency of impacts, i.e. get the required speed of a manual power tool.

Источники, принятые во внимание:Sources taken into account:

[1] Мещеряков Л.К., Ушаков Б.Ф. Электрификация и автоматизация военно-инженерных работ, ч 2 М, ВИА, 1980, стр.21, рис.1.6[1] Meshcheryakov L.K., Ushakov B.F. Electrification and automation of military engineering work, part 2 M, VIA, 1980, p. 21, Fig. 1.6

[2] Смелягин А.И. Синтез и исследование машин и механизмов с электромагнитным приводом. Новосибирск, изд. Новосибирского университета, 1991, стр.34, рис.3.8.1[2] Smelyagin A.I. Synthesis and research of machines and mechanisms with electromagnetic drive. Novosibirsk, ed. Novosibirsk University, 1991, p. 34, Fig. 3.8.1

Claims

An impact tool comprising a front cover, a buffer spring, a buffer, a thrust ring, spacers, a cylindrical body, a yoke, a winding, poles, an anchor, a guide sleeve, a tool shank and a rear cover, the buffer spring being located between the front cover and the buffer , which is located in a thrust ring screwed into a cylindrical body, the anchor is made with the possibility of free movement through the axial holes of the coil and the guide sleeve from the buffer to the tail of the working body, which differs that the winding, poles and armature are made integral, and the winding is divided into n separate coils, where n is an odd integer, each of the coils is trapezoidal, and (n + 1) / 2 of the total number are forward-running coils, and the rest - return coil; the yoke is annular and divided into n rings of equal height inserted into the housing; the poles are divided into n pairs of cone poles; the armature is divided into n alternating links, of which (n + 1) / 2 links are magnetic and the remaining links are diamagnetic, with each of these coils placed in an armored toroidal magnetic circuit formed by a corresponding ring yoke ring and a pair of conical poles corresponding to the indicated ring, all armored toroidal magnetic cores are evenly distributed along the length of the casing, and each subsequent armored toroidal magnetic circuit is separated from the previous one by a spacer sleeve of a toroidal shape, with the heights of all the bushings ok are the same.