ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ МАШИНА УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ Российский патент 1994 года по МПК B25D13/00 

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в строительстве и горном деле.

Известен электромагнитный молоток, содержащий рабочий инструмент, боек, стоп, возвратную пружину, статор, состоящий из магнитопровода, набранного из П-образных пластин и катушки; устройство крепления статора, включающее фланцы, опирающиеся на торцы магнитопровода, и соединяющие указанные фланцы шпильки. Фланцы имеют фиксаторы полюсов магнитопровода, служащие для предотвращения перемещения пластин магнитопровода в радиальном направлении.

Для предотвращения вибрации катушки внутри магнитопровода и увеличения надежности молотка между катушкой и передним фланцем установлены упругие элементы.

Известна также электромагнитная машина ударного действия, содержащая блок питания, рабочий инструмент, буксу, боек, направляющую втулку бойка, корпус буфера с буфером; статор, состоящий из магнитопровода с жестко соединенными между собой полюсами, выполненными из Ш-образных пластин, и катушек переднего и заднего хода в каркасах с выступами на боковых поверхностях, между которыми размещены полюса магнитопровода; фиксаторы переднего и заднего полюсов магнитопровода, служащие для предотвращения перемещения пластин магнитопровода в радиальном направлении, и устройство крепления статора, выполненное в виде шайбы и фланца, опирающиеся на шпильки, имеющие упоры [1] .

Цель изобретения - уменьшение веса и вибрации, повышение надежности и КПД машины ударного действия. Предлагаемая машина ударного действия содержит блок питания, рабочий инструмент, буксу, боек, направляющую втулку, корпус буфера, буфер, статор, состоящий из магнитопровода с жестко соединенными между собой полюсами и катушек в каркасах, и устройство крепления статора.

Целесообразно разместить на втулке два упора по обе стороны статора, ввести запорный элемент и расположить его между упором и статором, так как это дает возможность использовать направляющую втулку в качестве основного элемента устройства крепления статора и тем самым уменьшить массу машины, исключив из конструкции фланец, шайбу и шпильки с гайками.

Также целесообразно выполнить и разместить упоры, запорный элемент и каркасы катушек с возможностью взаимодействия в осевом направлении только одного из полюсов с боковой поверхностью каркаса по крайней мере одной катушки, так как это обеспечивает крепление статора, исключает соударения катушек и магнитопровода и тем самым повышает надежность машины.

Для обеспечения жесткого поджатия каркасов катушек к одному из полюсов целесообразно выполнить запорный элемент в виде резьбового соединения.

Целесообразно выполнять запорный элемент в виде упругого элемента, установленного с предварительным поджатием, для снижения трудоемкости сборки.

Для упрощения конструкции устройства крепления статора целесообразно использовать корпус буфера в качестве одного из упоров.

Для упрощения конфигурации поверхностей упоров и запорного элемента, обращенных к магнитопроводу, целесообразно устанавливать между запорным элементом и статором и (или) между упором и статором промежуточные элементы, выполняющие функцию фиксаторов, препятствующих перемещению полюсов в радиальном направлении.

На фиг. 1 представлена предлагаемая электромагнитная машина ударного действия, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - на фиг. 1; на фиг. 4, 5 - варианты расположения и взаимодействия выступов и фиксаторов, обеспечивающие взаимодействие только одного полюса с каркасом катушки; на фиг. 6, 7 - варианты выполнения запорного механизма; на фиг. 8 - вариант выполнения упора в виде корпуса буфера.

Машина ударного действия (фиг. 1) состоит из статора, включающего магнитопровод 1, набранный из листов Ш-образного железа и катушек переднего 2 и заднего 3 хода в каркасах; корпуса буфера 4 и буфера 5, установленного в корпусе буфера с возможностью перемещения; направляющей втулки 6, в которой размещен боек 7 с возможностью осевого перемещения, рабочего инструмента 8, блока питания 9.

Направляющая втулка 6 жестко соединена с корпусом буфера 4. Каркас втулки 2 переднего хода имеет на боковых поверхностях выступы 10, между которыми размещены пластины 11 переднего полюса магнитопровода, а также выступы 12, между которыми размещен средний полюс 13 магнитопровода. Каркас катушки 3 заднего хода имеет на боковых поверхностях выступы 14, между которыми размещен задний полюс 15 магнитопровода, и выступы 16, между которыми размещен средний полюс 13 магнитопровода. Фиксаторы 17 и 18 удерживают пластины магнитопровода от перемещения в радиальном направлении за заплечики, выполненные на переднем 11 и заднем 15 полюсах магнитопровода.

Между буфером 5 и корпусом буфера 4 размещена пружина 19. На направляющей втулке 6 установлен упор, представляющий собой шайбу 20, с выточкой по внутреннему диаметру, в которую входит кольцо 21 (или два полукольца), размещенное в проточке на направляющей втулке 6, причем диаметр выточки в шайбе d_в и диаметр проточки на втулке d_п соответствует наружному d_кн и внутреннему d_кв диаметру кольца 21. Букса 22 жестко соединена с направляющей втулкой 6 и в ней размещен рабочий инструмент 8.

Между упором и фиксатором 17 установлена с предварительным поджатием пружина 23, выполняющая функцию запорного элемента. Фиксатор 17 опирается на выступ 10 каркаса катушки переднего хода, который опирается своей боковой поверхностью в средний полюс 13- магнитопровода, а полюс 13 на боковую поверхность каркаса катушки заднего хода, так как суммарная величина выступов 12 и 16 меньше ширины среднего полюса 13. Выступ 14 каркаса катушки заднего хода 3 опирается на фиксатор 18, который в свою очередь, опирается на торец корпуса буфера 4.

При описанном (на фиг. 1) выполнении выступов 10, 12, 16 и 14 только средний полюс 13 будет поджат к каркасам катушек 2 и 3. Если величину выступов 12 и 16 выполнить больше, чем ширина среднего полюса 13, а выступ 10 или 14 меньше ширины полюса 11 или 15, то соответственно только передний полюс 11 будет поджат к каркасу катушки 2 или только задний полюс 15 будет поджат к каркасу катушки 3 (см. фиг. 4, 5). Функцию запорного элемента может выполнять резьбовое соединение двух втулок 24 и 25, последняя одновременно может выполнять функцию фиксатора, препятствующего перемещению переднего полюса в радиальном направлении. Детали 18 и 4 могут быть объединены и корпус буфера может выполнять функцию упора и фиксатора заднего полюса (см. фиг. 8).

Машина работает следующим образом. При подключении машины к сети блок 9 питания формирует импульсы напряжения, поочередно подаваемые в катушки 2, 3 переднего и заднего хода. При подаче импульса в катушку переднего хода боек 7 движется в сторону рабочего инструмента 8 и наносит удар по его торцу. Затем в катушку заднего хода поступает импульс напряжения, боек 7 движется с ускорением в сторону буфера 5 и наносит по нему удар. Ввиду того, что масса буфера больше массы бойка 7, последний отскакивает от буфера 5 и начинант движение в сторону рабочего инструмента 8 с ускорением под действием импульса электромагнитных сил включающейся в этот момент катушки переднего хода. Буфер 5 совершает колебательное движение на пружине 19 и к следующему циклу подходит к месту встречи с бойком 7, двигаясь ему навстречу. Далее цикл повторяется.

При работе машины на ее составные части воздействуют силовые импульсы (электромагнитные, электродинамические силы, силы реакции от взаимодействия с рабочим инструментом 8, пружиной буфера 19). Величина предварительного поджатия пружины 23 превышает максимальную величину сил, действующих на катушки 2, 3 и магнитопровод 1, поэтому их взаимное положение не изменяется во время работы, исключается соударение между ними.

Кроме того, жесткое крепление буксы 22, направляющей втулки 6 и корпуса буфера 4 определяет возможность выполнения отверстий в этих элементах для размещения соответственно рабочего инструмента 8, бойка 7 и буфера 5 с минимальным перекосом, поэтому удары бойка 7 по рабочему инструменту 8 и буферу 5 в процессе работы машины будут центральными. Это, в свою очередь, определяет пониженный уровень вибрации машины, повышение КПД и надежность. (56) 1. Перфоратор электромагнитный ИЭ-4709, Паспорт 0930.01 ПС Даугавпилский завод "Электроинструмент", 1979.

Использование: машина обеспечивает надежную работу в ударном режиме при уменьшении уровня вибрации самой машины. Сущность: машина состоит из статора, включающего магнитопровод 1 и катушки 2, 3, установленные в каркасах, корпуса буфера 4, буфера 5, направляющей втулки 6, бойка 7 и блока 9 питания и механизма крепления статора. Механизм крепления статора выполнен в виде двух упоров, расположенных по обе стороны статора, и запорного механизма, установленного между одним из упоров и статором. Упоры могут быть выполнены в виде установленной на направляющей втулки 6 и связанной с ней при помощи кольца шайбы. Запорный механизм может быть выполнен в виде пружины или в виде двух втулок, сопрягающихся между собой по резьбе. Высота выполненных на каркасах катушек 2, 3 выступов 10, 12, 16, 14 по отношению к ширине полюсов магнитопровода 1 выбирается из условия обеспечения поджатия каркасов к одному из этих полюсов. 5 з. п. ф-лы, 8 ил.

1. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ МАШИНА УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ, содержащая корпус, блок питания, рабочий инструмент, буксу, боек, направляющую втулку, корпус буфера с буфером, статор, выполненный в виде магнитопровода с полюсами и катушек, установленных в каркасах, на которых выполнены выступы, и механизм крепления статора, отличающаяся тем, что направляющая втулка, корпус буфера и букса жестко связаны между собой, а механизм крепления статора выполнен в виде двух установленных на направляющей втулке по обе стороны статора упоров и запорного механизма, установленного на направляющей втулке между одним из упоров и статором с возможностью взаимодействия с ними, при этом высота выступов каркасом по отношению к ширине полюсов магнитопровода выбрана из условия обеспечения поджатия каркасов к одному из этих полюсов. 2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что запорный механизм установлен между одним из упоров и магнитопроводом. 3. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что запорный механизм установлен между одним из упоров и выступами каркаса одной из катушек. 4. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что один упор выполнен в виде шайбы с проточкой, выполненной на ее внутренней поверхности, и кольца, предназначенного для установки в проточке шайбы и выточке, выполненной на наружной поверхности направляющей втулки. 5. Машина по пп. 1 - 3, отличающаяся тем, что запорный механизм выполнен в виде пружины сжатия. 6. Машина по пп. 1 - 3, отличающаяся тем, что запорный механизм выполнен в виде двух втулок, сопрягающихся между собой по резьбе, выполненной на внутренней и наружной поверхностях соответствующих втулок.