SU1721740A1 - Электродвигатель возвратно-поступательного движени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в устройствах ударного действи . Цель изобретени  - повышение КПД. Устройство выполнено в виде цилиндрического магнитопровода с торцовыми и средним полюсом, катушками пр мого 1 и обратного 2 хода. Якорь 3 с продольным отверстием расположен в полости магнитопровода. На заднем конце  кор  выполнена конусна  проточка, в которой размещен конусный захват 8, движение которгого ограничено упором 10. В отверстии  кор  размещены трубчата  втулка 6 с упором 7 и боек 11 с упором 12. В переднем торце устройства размещена пружина-фиксатор бойка, в заднем амортизатор. Повышение КПД достигаетс  за счет обеспечени  свободного хода бойка 11 до удара по хвостовику держател , инструмента .13 при освобождении конусного захвата 8 после разгона бойка 11  корем 3 до рабочей скорости . 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к электромашиностроению , строительному и горному машиностроению , в частности к линейным двигател м и устройствам ударного действи  (молоткам, бурильным машинам). .

Известен электромагнитный двигатель возвратно-поступательного движени , содержащий электромагнит с поршнем- корем , поршнева  часть которого размещена в цилиндре. При рабочем ходе поршн  происходит сжатие воздуха в передней камере цилиндра, и обратный ход совершаетс  за счет .давлени  сжатого воздуха в этой камере . Поэтому при работе возникают потери энергии, св занные с сжатием газа в передней камере цилиндра, Это снижает КПД двигател .

Известен также электромагнитный двигатель возвратно-поступательного движени , содержащий цилиндрический мэгнитопровод с полюсами, катушки пр мого и обратного хода, подвижную направл ющую трубу и ферромагнитную подвижную направл ющую с торцовыми фланцами-ограничител ми , в полости которой расположен  корь.

Якорь выполн ет одновременно функцию элемента магнитопровода и бойка, поэтому он изготовлен из магнитотвердого материала. При работе двигател  происход т потери энергии, что приводит к снижению КПД.

Известен наиболее близкий к предлагаемому электродвигатель возвратно-поступательного движени , содержащий статор.

VI

ь

I

ыполненный в виде цилиндрического магниол ровода с полюсами,в котором размещена атушка пр мого хода,  корь, расположеный в полости магнитол ровода, боек и втулу с ограничител ми хода, амортизатор и востовик держател  рабочего инструмена .

. При работе обратный ход бойка и  кор  овершаетс  за счет упругой силы амортизаора . При пр мом ходе часть энергии затраиваетс  на сжатие пружины амортизатора, то приводит к снижению КПД устройства. Целью изобретени   вл етс  повышение КПД электродвигател .

Указанна  цель достигаетс  тем, что известный электродвигатель возвратно-поступательного движени , содержащий статор, выполненный в виде цилиндрического маг нитопровода с полюсами, в котором размещена катушка пр мого хода,  корь, расположенный в полости магнитопровода, боек с ограничителем хода, выполненным в виде кольцевого выступа, втулку с ограничителем хода, расположенную между  корем и бойком, амортизатор и хвостовик инструмента , снабжен катушкой обратного хода, захватом, упором дл  захвата, плоской пружиной-фиксатором бойка. Причем магнито- провод выполнен с дополнительным полюсом, размещенным в его средней части . Катушка пр мого хода размещена между передним и средним, а катушка обратного хода между задним и средним полюсами, в  коре выполнено продольное отверстие с конусной расточкой на заднем конце, втулка расположена в продольном отверстии  кор  и выполнена в виде кольцевой трубки, немагнитной, с кольцевым упором в передней части. Боек расположен в отверстии втулки, пружина-фиксатор закреплена на переднем, а амортизатор на заднем торце статора. Захват выполнен из немагнитного материала в виде конуса с осевым отверстием , равным по диаметру внешнему диаметру бойка, углом конусности, равным углу расточки заднего конца  кор , снабжен пружин щими надсечками и установлен на бойке между  корем и упором дл  захвата, закрепленным на заднем конце  кор . Длина втулки от заднего конца до упора втулки меньше длины  кор  не менее чем на величину осевой длины захвата, а длина бойка от заднего конца до упора бойка превышает рассто ние от амортизатора до переднего торца упора втулки.

На фиг. 1 изображен предлагаемый электродвигатель, продольный разрез; на фиг. 2 - то же. поперечный разрез А-А.

Электродвигатель возвратно-поступательного движени  содержит соленоидные

электромагниты пр мого 1 и обратного 2 хода с катушками, цилиндрическими магни- топроводами и полюсами, а также  корь 3, в котором выполнено продольное отверстие

4 с конусной расточкой 5 на заднем торце. Втулка 6 в виде кольцевой трубки (немагнитной ) с упором 7 в передней части свободно расположена в продольном отверстии 4  кор . В конусной расточке 5  кор  3 размещен

0 захват 8 в виде конуса с осевым отверстием. Захват 8, выполненный из немагнитного материала , снабжен пружин щими надсечками 9. С заднего торца  кор  3 закреплены упоры 10, ограничивающие возможное про5 дольное Перемещение захвата 8. В полости втулки 6 размещен с возможностью движени  боек 11, на котором в передней части его выполнен упор 12. В передней части двигател  установлен инструмент 13, а в

0 задней части - амортизатор, включающий корпус 14 и подпружиненный поршень 15. В держателе инструмента 13 расположена плоска  пружина-фиксатор 16.

Двигатель работает следующим обра5 зом.

Питание обмоток катушек электромагнитов осуществл етс  короткими импульсами тока. Пусть  корь 3, боек 11, втулка 6 и захват 8 наход тс  в крайних положени х,

0 показанных на фиг, 1. При подаче импульса тока на обмотку катушки электромагнита 1 под действием возникающей электромагнитной силы  корь 3 начинает перемещатьс  вправо (по фиг. 1) и перемещает вправо

5 посредством упора 12 боек 11, который посредством этого же упора отжимает плоскую пружину-фиксатор 16, обеспечивающую фиксацию бойка 11 в крайнем заднем положении . При этом движении  кор  3 захват 8

0 за счет возникающей силы инерции прижимаетс  к упорам 10; и поэтому не происходит зажима захватом 8 бойка 11. Якорь 3, двига сь ускоренно вправо, сообщает достаточный запас кинетической энергии бой5 ку 11. Выбрав короткий рабочий воздушный зазор относительно хода бойка 11,  корь 3 занимает положение магнитного равновеси . При этом упор 7 втулки 6 опираетс  о держатель инструмента 13, а задний торец

0 этой втулки - о торец захвата 8, поэтому захват 8 не заклиниваетс  в конусной расточке 5  кор  3. а значит, не зажимает (не заклинивает) боек 11, который, ускоренно перемеща сь вправо за счет сообщенного

5 запаса кинетической энергии, совершает рабочий ход. Рабочий ход бойка 11 заканчиваетс  ударом по инструменту 13.

В момент удара бойка 11 о инструмент 13 подаетс  импульс тока на обмотку катушки электромагнита 2 обратного хода. Под

действием электромагнитной силы  корь 3 начинает перемещатьс  влево (по фиг. 1). При этом, поскольку захват 8 и втулка 6 выполнены из немагнитного материала, втулка 6 и захват 8 в начальный момент движени   кор  3 остаютс  в покое. При дальнейшем движении влево  кор  3 задний конец втулки 6 не касаетс  торца захвата 8, и поэтому за счет возникающей силы инерции захват 8 заклиниваетс  в ко- нусной расточке 5  кор  3. Так как на суживающейс  части захвата 8 выполнены пружин щие надсечки 9, то при заклинивании захвата 8 он одновременно заклинивает боек 11. Теперь  корь 3, двига сь влево, также перемещает влево, боек 11. Совместное движение влево бойка 11 и  кор  3 продолжаетс  до момента, пока последний не займет положение магнитного равновеси  в электромагните 2. Боек 11 к этому моменту имеет определенный запас кинетической энергии, поэтому он расклинивает захват 8 и продолжает перемещатьс  влево. При этом боек 11 упором 12 касаетс  упора .7 втулки 6 и. двига сь влево, перемещает втулку 6 влево. Продольное перемещение влево захвата 8 ограничено упорами 10. В конце холостого хода боек 11 затормаживаетс  подпружиненным поршнем амортизатора . При этом захват 8 кинематически св зан с втулкой 6, а втулка 6 и боек 11 кинематически св заны посредством упоров 7 и 12, также боек 11 посредством упора 12 зафиксирован (кинематически св зан) плоской пружиной-фиксатором 16.

В конце обратного хода бойка 11 подаетс  импульс тока на обмотку электромагнита 1 пр мого хода. Якорь 3 под действием электромагнитной силы начинает перемещатьс  вправо (фиг. 1) и перемещает вправо втулку 6 и боек 11, а захват 8 упираетс  при этом движении  кор  3 в упоры 10. Так начинаетс  новый цикл работы двигател .

Таким образом, в предлагаемом двигателе благодар  снабжению захватом, упо- рами, выполнению отверсти  и конусной расточки в  коре размещению электромагнита обратного хода соосно с электромагнитом пр мого хода, захвата в конусной расточке, втулки и бойка в отверстии  кор ; выполнению упоров на бойке и втулке и пружин щих надсечек; кинематической св зи бойка с плоской пружиной-фиксатором 16 повышаетс  эффективность передачи

ударной энергии бойка путем резкого снижени  сопротивлени  движени  бойка и снижаютс  потери энергии, что повышает его КПД.

Использование изобретени  на практике позвол ет сэкономить электроэнергию в 1-1,5 раза за счет меньшего хода  кор  относительно хода бойка; повысить производительность в 1-1,3 раза за счетувеличени  ударной энергии бойка.

Фор мула изобретени  Электродвигатель возвратно-поступательного движени , содержащий статор, выполненный в виде цилиндрического магнитопровода с полюсами, в котором размещена катушка пр мого хода,  корь, расположенный в полости магнитопровода, боек с ограничителем хода, выполненным в виде кольцевого выступа, втулку с ограничителем хода, расположенную между  корем и бойком, амортизатор и хвостовик держател  рабочего инструмента, отличающийс  тем, что, с целью повышени  КПД, он снабжен катушкой обратного хода, захватом , упором дл  захвата, плоской пружиной- фиксатором бойка, причем магнитопровод выполнен с дополнительным полюсом, размещенным в его средней части, катушка пр мого хода размещена между передним и средним, а катушка обратного хода между задним и средним полюсами, в  коре выполнено продольное отверстие с конусной расточкой на заднем конце, втулка расположена в продольном отверстии  кор  и выполнена в виде кольцевой трубки, немагнитной, с кольцевым упором в передней части, боек расположён в отверстии втулки, пружина-фиксатор закреплена на переднем, а амортизатор на заднем торце статора, захват выполнен из немагнитного материала в виде конуса с осевым отверстием , равным по диаметру внешнему диаметру бойка, углом конусности равным углу расточки заднего конца  кор .снабжен пружин щими надсечками и установлен на бойке между  корем и упором дл  захвата, закрепленным на заднем конце  кор , причем длина втулки от заднего конца до упора втулки меньше длины  кор  не менее чем на величину осевой длины захвата, а длина бойка от заднего конца до упора бойка превышает рассто ние от амортизатора до переднего торца упора втулки.

I/

/J

т

4-К

ssssSss

Фиг.}

Фиг. 2

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Электродвигатель возвратно-поступательного движения, содержащий статор, выполненный в виде цилиндрического магнитопровода с полюсами, в котором размещена катушка прямого хода, якорь, расположенный в полости магнитопровода, боек с ограничителем хода, выполненным в виде кольцевого выступа, втулку с ограничителем хода, расположенную между якорем и бойком, амортизатор и хвостовик держателя рабочего инструмента, отличающийся тем. что. с целью повышения КПД, он снабжен катушкой обратного хода, захватом, упором для захвата. плоской пружинойфиксатором бойка, причем магнитопровод выполнен с дополнительным полюсом, размещенным в его средней части, катушка прямого хода размещена между передним и средним, а катушка обратного хода между задним и средним полюсами, в якоре выполнено продольное отверстие с конусной расточкой на заднем конце, втулка расположена в продольном отверстии якоря и выполнена в виде кольцевой трубки, немагнитной, с кольцевым упором в передней части, боек расположён в отверстии втулки, пружина-фиксатор закреплена на переднем, а амортизатор на заднем торце статора, захват выполнен из немагнитного материала в виде конуса с осевым отверстием, равным по диаметру внешнему диаметру бойка, углом конусности равным углу расточки заднего конца якоря,снабжен пружинящими надсечками и установлен на бойке между якорем и упором для захвата, закрепленным на заднем конце якоря, причем длина втулки от заднего конца до упора втулки меньше длины якоря не менее чем на величину осевой длины захвата, а длина бойка от заднего конца до упора бойка превышает расстояние от амортизатора до переднего торца упора втулки.

   А Фиг!

   Л-4

   Фиг. 2

   Редактор О.Стенина Составитель К.Дусалиев Техред М.Моргентал Корректор Э.Лончакова

   Заказ 960 Тираж Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва. Ж-35, Раушская наб.. 4/5

   Производственно-издательский комбинатПатент, г. Ужгород, ул.Гагарина. 101