SU1713026A1 - Электромагнитный двигатель возвратно-поступательного движени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электромашиностроению, строительству и горному делу,в частности к устройствам ударного действи , насосам и т.п. Цель изобретени  повышение эксплуатационной надежности путем улучшени  охлаждени . Двигатель снабжен теплоотвод щими элементами 20 и тепловой трубой 15. Якорь 7 размещен в направл ющей втулке 13 и жестко св зан со штоком поршн  9. В  коре выполнен канал 8. При возвратно-поступательном движении  кор  7 воздух из задней камеры 12 поступает через канал 21 в коллектор 19 и канал 8. Теплоотвод щие элементы 20 размещены в зазорах между секци ми катушек 6, 5 и соединены с тепловой трубой. 2 з.п. ф- лы, 2 ил.слсИзобретение относитс  к электромашиностроению, в частности к электромагнитным машинам возвратно-поступательного движени , 1Л может быть использовано в строительстве, горном деле в качестве машин ударного действи , насосов и т.п.Целью изобретени   вл етс  повышение эксплуатационной надежности путем улучшени  охлаждени :На фиг.1 изображен электромагнитный двигатель, продольный разрез; на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг. 1.Двигатель содержит  рмо 1, полюса 2, 3, 4, катушки 5, 6, разбитые на р д концентрических секций, секции, разбитые в продольном направлении с зазорами между ними, и  корь 7, в котором выполнен продольный канал 8. Якорь 7 Жестко соединен со штоком поршн  9. Поршень 9 делит полость цилиндра 10 на камеры 11 и 12. Якорь7 размещен в направл ющей втулке 13. В штоке поршн  9 выполнены отверсти  14, сообщенные с каналом 8  кор  7. Катушки 5, 6,  рмо 1. полюса 2, 3, 4 охватываютс  тепловой трубой 15, выполненной в виде кожуха, который имеет двойную стенку со своей боковой поверхности. Между^ стенками образована герметична :, кольцева  полость 16, в которой созДан вакуум и котора  частично заполнена жидким теплоносителем, например дистиллированной водой. На наружной боковой поверхности тепловой трубы 15 сделаны теплоотвод щие ребра 17, в каждом из которых выполнен продольный канал 18, соединенный с кольцевой по- лостьЮ-коллектором 19.В осевых зазорах между секци ми катушек 5, 6. разбитых в продольном направлении, размещены теплоотвод щие элементы 20, выполненные в виде дисков, которые поСА) О Ю О

Description

наружной боковой поверхности жестко св заны (например, пайкой) с внутренней боковой стенкой тепловой трубы 15. Свободное пространство внутри кожуха тепловой трубы 15, кольцевые зазоры между секци ми катушек 5, 6, между внутренней поверхностью кожуха и поверхност ми катушек 5,. 6 и  рма 1, а также зазоры между элементами магнитопровода ( рмо, полюса) и кэтушками . заполнены диэлектрические теплоносителем , например кварцевым песком. Коллектор 19 и камера 11 цилиндра 10 сообщены с камерой 12 цилиндра 10 посредством канала 21. Продольный канал 8  кор  7 сообщен с атмосферой посредством отверсти  22, которое выполнено в корпусе 23 инструмента 24.

Питание катушек 5, 6 при работе двигател  осуществл етс  импульсами тока, которые поочередно подаютс  в обмотки электромагнитного двигател . При этом наибольша  часть потребл емой из сети энергии расходуетс  на тепловые потери в элементах магнитопровода: в  рме 1, полюсах 2, 3, 4.  коре 7 и обмотках катушек 5.6.

Пусть свободное пространство полости кожуха тепловой трубы 15 заполнено диэлектрическим теплоносителем (кварцевым песком), кольцева  полость 16 частично заполнена жидким теплоносителем (дистиллированной водой) и  корь 7 находитс  в положении, показанном на фиг.1. Пусть импульс тока подаетс  в обмотки секции катушки 6 обратного хода и  корь 7 под действием электромагнитной силы совершает движение на обратный ход. При нагреве обмоток секции катушки 6 тепловые, потери в этих секци х посредством теплопроводности через слой изол ции отвод тс  на теплоотвод щие элементы 20, которые передают тепловой поток внутренней стенке тепловой трубы 15. При нагреве внутренней стенки трубы 15 происходит испарение жидкого теплоносител  в герметичной кольцеврй полости 16. Образующийс  при этом пар испар ющегос  жидкого теплоносител  соприкасаетс  со свободной поверхностью внешней стенки трубы 15. С наружной поверхности.этой стенки выполнены теплоотвод щие ребра 17, повышающие эффективность теплоотдачи в окружающую среду, поэтому температура стенки трубы 15 сравнительно ниже, чем температура внутренней стенки. Вследствие этого на свободной поверхности внешней стенки трубы 15 пар, образовавшийс  от испарени  жидкого теплоносител  в полости 16, конденсируетс . Конденсат под действием гравитационных сил возвращаетс  к нижней части полости 16. Поскольку скрыта  теплота парообразовани  жидкого теплоносител  (дистиллированной воды) в полости 16 достаточно велика, то даже при очень

малой разности температур между стенками кольцевой полости 16 тепловой трубы 15 эта теплова  труба передает значительное количество теплоты. Жидким теплоносителем  вл етс  вода, и теплопроводность трубы в 100 раз больше теплопроводности меди. При этом не накладываетс  никаких ограничений на положение продольной оси электромагнитного двигател , что позвол ет тепловой трубе осуществить теплоотвод

5 при любой ориентации двигател . Поэтому теплова  труба 15, выполненна  в виде кожуха , охватывающего снаружи катушки и магнитопровод двигател  и имеющего с боковой поверхностью двойную стенку, достаточно эффективно отводит тепловой поток от катушки 6 и магнитопровода.

При движении влево по фиг.1, т.е. на обратный ход  кор  7, жестко св занный с ним поршень 9 также перемещаетс  влево.

5 При этом воздух из камеры 12 поступает по каналу 21 в коллектор 19 и камеру 11 цилиндра 10. Из коллектора 19 воздух проходит через продольные каналы 18 ребер 17 и выходит в атмосферу. Такое охлаждение ребер 17 прокачиванием воздуха через продольные каналы 18 позвол ет эффективно рассеивать с этих ребер, а значит рассеивать (отводить) тепло с внешней стенки тепловой трубы 15. Интенсивный отвод тепла с

5 внешней стенки полости 16 трубы 15, как было указано выше, обеспечивает эффективную конденсацию паров на внутренней поверхности этой стенки, а значит эффективный теплоотврд трубой 15 теплового потока, выдел емого с катушек и магнитопровода. Кроме того, воздух из камеры 11 проходит через отверсти  14 в штоке поршн  9, канал 8  кор  7, а также через зазоры между  корем 7 и направл ющей

5 втулкой 13, размеще.нной в катушках 5, 6, и отверстие 22 корпуса 23 в атмосферу. Такое движение воздуха через канал 8 и зазоры путем конвекционного теплообмена позвол ет интенсивно отводить тепло с  кор  7.

0 Это повышает надежность работы двигател . Так происходит в течение движени   кор  7 на обратный ход. В момент достижени  своего крайнего левого положени , т.е. положени  магнитного равновеси   кор  7 подаетс  импульс тока на обмотку катушки 5, Якорь 7 и поршень 9 перемещаютс  на пр мой ход, т.е. вправо. При этом происходит выделение тепла в секци х катушки 5 и магнитопроводе . Эти тепловые потери путем теплопроводности через слой изол ции отвод тс  на теплоотвод щие элементы 20. которые передают тепловой поток внутренней стенке тепловой трубы 15. котора , как описано выше, эффективно отводит тепло в окружающую среду;

При движении  кор  7 и поршн  9 вправо по фиг.1 в камере 12 цилиндра 10 создаетс  разр жение, поэтому воздух из окружающей среды через каналы 18 ребер 17. коллектор 19, а также отверстие 22 корпуса 23, канал 8  кор  7 и зазоры между  корем 7 и направл ющей втулкой, размещенной в катушках 5, б, отверсти  14 в штоке поршн  9 и далее через канал 21 поступает в камеру 12 цилиндра 10. Такое движение воздуха через ребра 17 и  корь 7 путем конвекционного теплообмена интенсивно отводит тепло с них.

Таким образом, внешн   стенка полости 16 посредством ребер М, а также  корь 7 как при обратном ходе, так и при пр мом ходе последнего охлаждаютс  воздухом. Охлаждение ребер 17 позвол ет эффективно функционировать тепловой трубе 15, а значит эффективно отводить тепло с катушек 5, б,  рма 1 и полюсов 2. 3, 4. Посто нное охлаждение  кор  7 снижает его теплонапр женность. Все это повышает надежность двигател  и улучшает охлаждение  кор .

Claims (3)

1. Формула изобретени  1. Электромагнитный двигатель возвратно-поступательного движени , имеющий катушки пр мого и обратного хода, разделенные на р А концентрических секций с зазорами между ними,  корь жестко св занный со штоком поршн , раздел ющий полость цилиндра на камеры, каналы охлаждени  на периферии и коллектор с хладагентом, сообщающийс  с камерой цилиндра за поршнем и с указанными каналами , отличающийс  тем, что, с целью повышени  эксплуатационной надежности путем улучшени  охлаждени , он снабжен тепловой трубой, выполненной в виде кожуха с двойной стенкой, охватывающего катушки , в которых секции с зазорами расположены в продольном направлении, на наружной боковой стенке тепловой трубы продольно оси расположены теплоотвод щие ребра с продольными каналами в каждом, сообщающимис  с коллектором, а в зазорах между секци ми размещены теплоотвод щие диски, жестко св занные с внутренней боковой стенкой тепловой трубы , и  корь имеет продольный канал, сообщающийс  с одной стороны с атмосферой, а с другой с отверсти ми, выполненными в штоке поршн .
2. 2.Двигатель по п. 1, о т л и ч а ю щи йс   тем, что свободное пространство полости кожуха тепловой трубы заполнено диэлектрическим теплоносителем.
3. 3.Двигатель по п. 1 и 2, о т л и ч а ющ и и с   тем, что теплова  труба, теплоотвод щие элементы и шток поршн  выполнены из диамагнитного материала.

   2Q

   BifffA

   17 17

   19

   cpae.Z