ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ УДАРНЫЙ ИНСТРУМЕНТ Российский патент 1995 года по МПК B25D13/00 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к электромагнитным перфораторам и молоткам и может быть использовано при выполнении строительных и монтажных работ, например, для бурения отверстий, пробивки борозд и ниш.

Известен электромагнитный ударный инструмент [1] содержащий корпус с выполненными в нем окнами для прохода воздуха в котором установлены ударный механизм, представляющий собой магнитопровод, установленные в каркасах катушки прямого и обратного хода, буфер, боек, предназначенный для взаимодействия со шпинделем, а также электродвигатель с вентилятором. Однако, данному инструменту присущ ряд существенных недостатков. Во-первых, рабочий инструмент в данном техническом решении совершает только возвратно-поступательные перемещения. Во-вторых, система охлаждения магнитопровода и катушек прямого и обратного хода в данном электромагнитном инструменте малоэффективна, что приводит к перегреву инструмента при длительной его работе. В данном электромагнитном инструменте направление и скорость потока охлаждающего магнитопровод и катушки воздуха в направлении от выполненных в корпусе окон к вентилятору не обеспечивает равномерного омывания всех поверхностей магнитопровода и каркасов катушек, а конструктивное выполнение каркасов не обеспечивает эффективного охлаждения самих катушек, уложенных в соответствующих каркасах. Кроме того, расположение окон для прохода воздуха на торцевой поверхности корпуса, обращенной в сторону обрабатываемой поверхности, может привести к попаданию внутрь корпуса отходов обработки, что приведет к поломке электромагнитного инструмента.

Известен перфоратор электромагнитный ИЭ-4709 [2] содержащий корпус с выполненными в нем окнами для прохода воздуха и продольным экраном, расположенным между электродвигателем с вентилятором и ударным механизмом представляющим собой магнитопровод, выполненный в виде пакетов пластин из листовой электротехнической стали, катушки прямого и обратного хода с выводными концами, установленные в соответствующих каркасах, буфер и боек, редуктор и шпиндель с механизмом крепления рабочего инструмента. В данном электромагнитном инструменте рабочий инструмент в процессе работы совершает как возвратно-поступательные перемещения, так и движение вращения. Данное техническое решение принимается в качестве прототипа. Однако, и прототипу присущи существенные недостатки, касающиеся системы охлаждения магнитопровода и катушек прямого и обратного хода. В известном электромагнитном инструменте окна для прохода воздуха выполнены на боковой поверхности корпуса, что приводит к тому, что направление и скорость потока воздуха в направлении от окон к вентилятору не обеспечивает равномерного смывания всех поверхностей магнитопровода и каркасов катушек. Конструктивное выполнение самих каркасов катушек тоже не обеспечивает эффективного охлаждения витков катушек, уложенных в соответствующих каркасах.

Цель изобретения повышение производительности и надежности электромагнитного инструмента работы за счет эффективного охлаждения магнитопровода и катушек прямого и обратного хода.

Цель достигается тем, что электромагнитный ударный инструмент снабжен двумя поперечными экранами, расположенными по обе стороны от магнитопровода и жестко связанными с ним, на каркасах катушек прямого и обратного хода выполнена, по крайней мере, пара диаметрально расположенных радиальных выступов, предназначенных для разделения катушек на секции и образования между секциями каналов для прохода воздуха, при этом каждая пара радиальных выступов установлена в одной плоскости между соседними пакетами пластин магнитопровода против окон стенки корпуса, расположенной в стороне, противоположной электродвигателю с вентилятором, причем выводные концы катушек закреплены на одном из поперечных экранов.

На фиг. 1 показан общий вид электромагнитного ударного инструмента; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 сечение Б-Б на фиг.1.

Электромагнитный ударный инструмент содержит корпус 1, в котором выполнены окна 2, предназначенные для прохода воздуха, продольный экран 3, два поперечных экрана 4 и 5, электродвигатель 6 на одном конце ротора которого закреплен вентилятор 7, а на другом нарезаны зубья, входящие в зацепление с одной из шестерен редуктора 8, обеспечивающего передачу вращения от двигателя 6 на шпиндель 9, ударный механизм, блок питания 10 и выключатель 11. Ударный механизм представляет собой магнитопровод 12, выполненный в виде пакетов пластин из электротехнической стали, катушки прямого 13 и обратного 14 хода с выводными концами 15, буфер 16 и боек 17. Катушки прямого 13 и обратного 14 хода установлены в каркасах 18. Выводные концы 15 катушек 13 и 14 соединены с блоком питания 10 ударного инструмента. На каркасах 18 катушек 13 и 14 выполнена, по крайней мере, одна пара диаметрально расположенных радиальных выступов 19, разделяющих витки катушек 13 и 14 на несколько секций. При этом между секциями образуются каналы 20 для прохода воздуха. В каждой катушке 13 или 14 витки секций соединены между собой последовательно. Все пары выступов 19 в катушках 13 и 14 расположены в одной плоскости и устанавливаются между соседними пакетами пластин магнитопровода 12 против окон 2. Окна 2 расположены на противоположной от продольного экрана 3 стенке корпуса 1. Окна расположены на этой стенке вдоль магнитопровода 12. Поперечные экраны 4 и 5 выполняются из электрического материала, устанавливаются по разные стороны от магнитопровода 12 и жестко крепятся на нем. Выводные концы 15 катушек 13 и 14 закреплены на поперечном экране 5. Поперечные экраны 4 и 5 и продольный экран 3 образуют вокруг магнитопровода 12 и катушек 13 и 14 ограниченный объем, ограничивающий распространение потока воздуха внутри корпуса 1. Экраны 3, 4 и 5 направляют поток воздуха от окон 2 к вентилятору 7, концентрируя его вокруг охлаждаемых элементов электромагнитного инструмента. Выполнение окон 2 в верхней части корпуса 1 против продольного экрана 3, во-первых, обеспечивает прохождение потока воздуха по кратчайшему пути от окон 2 до магнитопровода 12 и катушек 13 и 14, во-вторых, обеспечивает высокую скорость этого потока, так как на всем протяжении пути от окон 2 до поперечного экрана 3 воздушный поток не изменяет направления своего движения. Выполнение окон 2 в корпусе 1 вдоль магнитопровода 12 обеспечивает равномерное охлаждение магнитопровода 12 и катушек 13 и 14 на всем их протяжении. Взаимное расположение окон 2, пакетов пластин магнитопровода 12 и радиальных выступов 19 обеспечивает беспрепятственное с максимально возможной скоростью прохождение воздушного потока между секциями катушек 3 и 14 по каналам 20. Наибольшая скорость потока воздуха достигается в случае, когда пары радиальных выступов 19 катушек 13 и 14 расположены в плоскости, проходящей через ось симметрии окон 2 (фиг.2). В этом случае воздушный поток наиболее равномерно омывает катушки 13 и 14.

Электромагнитный ударный инструмент работает следующим образом.

При нажатии на выключатель 11 шпиндель 9 с рабочим инструментом получает вращение от электродвигателя 6 через редуктор 8 и колебательное движение под воздействие бойка 17. Боек 17 совершает возвратно-поступательное перемещение под воздействием магнитного поля катушек прямого 13 и обратного 14 хода. Под воздействием вентилятора 7 внутри корпуса 1 создается разрежение. Воздух через окна 2 поступает внутрь корпуса 1, где по каналам 20 проходит между секциями катушек 13 и 14, охлаждая их. Поток воздуха, кроме того, охлаждает и магнитопровод 12, охватывая пакеты его пластин. Затем поток уже нагретого воздуха перемещается вдоль продольного экрана 3 по направлению к вентилятору 7 и удаляется из корпуса 1 через выпускные окна. Экран 5 кроме того что ограничивает распространение потока воздуха в корпусе 1, обеспечивает и крепление выводных концов 15 катушек 13 и 14.

Конструктивное выполнение данного электромагнитного инструмента обеспечивает эффективное охлаждение магнитопровода 12 и катушек прямого 13 и обратного 14 хода, что обеспечивает надежность работы данным электромагнитным инструментом и повышает производительность.

Использование: конструкция ударного инструмента обеспечивает его надежную работу при проведении строительных и монтажных работ за счет эффективного охлаждения магнитопровода и катушек прямого и обратного хода ударного механизма. Сущность изобретения: ударный инструмент содержит корпус 1 с окнами для прохода воздуха 2, продольный экран 3, поперечные экраны 4 и 5, электродвигатель 6 с вентилятором 7, редуктор 9 и ударный механизм. Ударный механизм содержит магнитопровод 12, катушки прямого 13 и обратного 14 хода, установленные в каркасах 18, буфер 16 и боек 17. В каркасах 18 выполнены радиальные выступы 19, разделяющие катушки 13 и 14 на секции и образующие между секциями каналы 20 для прохода воздуха. В процессе работы ударного инструмента под воздействием вентилятора 7 воздух через окна 2 попадает в ограниченный экранами 3, 4 и 5 объем, где огибая пакеты пластин магнитопровода и проходя по каналам 20 осуществляет охлаждение магнитопровода 12 и катушек 13 и 14. Затем нагретый воздух вентилятором 7 удаляется из корпуса 1. Окна 2, пакеты пластин магнитопровода 12 и радиальные выступы 19 катушек 13, 14 сориентированы между собой определенным образом, что обеспечивает эффективное охлаждение ударного инструмента. 3 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ УДАРНЫЙ ИНСТРУМЕНТ, содержащий корпус с выполненными в нем окнами для прохода воздуха, установленный в корпусе вентилятор с электродвигателем, соединенным с редуктором, связанным с шпинделем с укрепленным на нем механизмом крепления рабочего инструмента, боек и буфер, установленные по одной оси со шпинделем, электромагнитную систему возбуждения бойка, расположенную коаксиально оси перемещения последнего и включающую магнитопровод, выполненный в виде пакетов, охватывающих электромагнитные катушки с выводными концами, установленные в каркасы, а также продольный направлению перемещения бойка экран, расположенный между электродвигателем с вентилятором и электромагнитной системой возбуждения бойка, отличающийся тем, что по обе стороны магнитопровода расположены поперечные направлению перемещения бойка экраны, на каркасах электромагнитных катушек выполнена по крайней мере одна пара диаметрально расположенных радиальных выступов, при этом каждая пара радиальных выступов установлена между соседними пакетами пластин магнитопровода напротив окон стенки корпуса, расположенной в стороне, противоположной электродвигателю с вентилятором. 2. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что каждая пара радиальных выступов расположена в плоскости, проходящей через ось симметрии окон. 3. Инструмент по п. 1, отличающийся тем, что поперечные экраны жестко связаны с магнитопроводом. 4. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что выводные концы катушек закреплены на одном из поперечных экранов.