ЛИНЕЙНЫЙ ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ Российский патент 2009 года по МПК H02K41/03 

Описание патента на изобретение RU2366065C1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к линейным шаговым электродвигателям, и может быть использовано для создания машин с дискретным поступательным неограниченным движением рабочего органа.

Известен электромагнитный линейный двигатель для дискретного перемещения (см. А.С. СССР № 1483563, МКИ H02K 41/03, опубл. 30.05.89, бюл. № 20), содержащий корпус, внутри которого размещен электромагнит, расположенный внутри него якорь с основным стержнем, стопорные элементы на корпусе, входящие в зацепление с упорами направляющей, дополнительный стержень, ограничитель перемещения и фланец.

Однако в таком электродвигателе рабочим органом, совершающим дискретное перемещение, является корпус самого электромагнита, что ограничивает область его применения.

Известны также линейные шаговые электродвигатели (см. А.С. СССР № 985893, МКИ H02K 41/03, опубл. 30.12.82, бюл. № 48; А.С. СССР № 1363395, МКИ H02K 41/03, опубл. 30.12.87, бюл. № 48.), в которых дискретное перемещение рабочего органа осуществляется под действием электромагнитных сил, создаваемых поочередно несколькими обмотками.

Данные устройства имеют сложное конструктивное исполнение, требуют наличия специальных электрических преобразователей, обеспечивающих управление несколькими обмотками, и не могут быть использованы в качестве силовых элементов привода.

Наиболее близким аналогом предлагаемого технического решения является линейный шаговый электромагнитный двигатель, содержащий статор, обмотку, комбинированный якорь, выполненный в форме цилиндра с дисковой частью, возвратную пружину и направляющий корпус. Один торец якоря имеет цилиндрическую проточку для размещения возвратной пружины, другой торец оснащен стопорными элементами - собачками - в виде плоских, подпружиненных, радиально подвижных секторов, роль направляющих стержней и рабочего органа двигателя выполняет помещенная в сквозной осевой канал якоря и дискретно перемещаемая им на каждом его рабочем ходе с помощью собачек однонаправленная зубчатая штанга, фиксируемая от обратного движения при возврате якоря пружиной и собачками на статоре двигателя (см. патент РФ на полезную модель № 59343, МПК H02K 41/03, опубл. 10.12.2006, бюл № 34. - 3 с.).

Недостатком решения является необходимость изготовления рабочего органа с жестко выдержанным продольным профилем, что удорожает его изготовление и ограничивает области использования двигателя.

Задачей настоящего решения является разработка линейного шагового электромагнитного двигателя с осевым каналом, который может быть использован в качестве силовых элементов привода.

Технический результат заключается в упрощении конструкции при расширении эксплуатационных возможностей и областей применения устройства.

Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемом устройстве рабочий орган выполнен в виде пропущенной в осевой канал двигателя гладкой, гибкой штанги или троса необходимой длины, передача рабочего усилия штанге или тросу обеспечивается подпружиненными встречно рабочему ходу якоря, помещенными внутрь его конусной проточки и выступающими над его дисковой частью заклинивающими трос или штангу стопорными элементами, размыкаемыми при остановке втянувшегося якоря двуплечим поворотным рычагом на его дисковой части, выполненным с возможностью обеспечения упора одним плечом в торец статора, а другим - в стопорные элементы для обеспечения их размыкания при остановке втянувшегося якоря.

На чертеже показана конструкция предлагаемого линейного шагового электромагнитного двигателя, где

1, 2 - статор;

3 - цилиндрическая часть якоря;

4 - дисковая часть якоря;

5 - поворотный двуплечий рычаг;

6 - направляющий корпус;

7 - внешнее плечо рычага;

8 - направляющие штифты;

9 - обмотка;

10 - возвратная пружина;

11 - стопорные элементы в виде кулачков;

12 - пружина для подпружинивания стопорных элементов;

13 - рабочий орган.

Устройство содержит статор, состоящий из боковой части 2 и нижней части 1. В расточке статора размещена обмотка 9. Якорь выполнен комбинированным и состоит из цилиндрической части 3 и плоской дисковой части 4 со стороны направляющего корпуса 6. Между нижней частью статора 1 и цилиндрической частью якоря 3 размещена возвратная пружина 10. Рабочий орган 13 может быть выполнен в виде троса, гибкой штанги или проволоки, пропущенных в осевой канал якоря через отверстия в направляющем корпусе 6 и нижней части статора 1. Силовое сочленение рабочего органа с якорем на рабочем ходе обеспечивается подпружиненными с помощью пружины 12 заклинивающими конусными элементами 11, например, в виде кулачков, которые помещены внутрь конусной проточки, выполненной в дисковой части якоря 4, и выступают над ней (дисковой частью). Размыкание кулачков при холостом ходе производится механизмом размыкания в виде двуплечего поворотного рычага 5, размещенного одним плечом в проточке дисковой части якоря 4, а вторым - на стопорных элементах 11. Рычаг 5 имеет сквозное отверстие для размещения рабочего органа. Соосность якоря и статора задается направляющими штифтами 8.

В исходном состоянии якорь 3, 4 поджат возвратной пружиной 10 к направляющему корпусу 6, а подпружиненные в осевом направлении стопорные элементы 11 полностью входят в конусную проточку якоря и плотно охватывают рабочий орган 13 по боковой поверхности. При подаче в обмотку 9 питающего электрического импульса от источника якорь 3, 4 под действием электромагнитной силы втягивается в обмотку 9, сжимая возвратную пружину 10. Незначительные взаимные осевые перемещения стопорных элементов 11 и дисковой части якоря 4, контактирующих по конусной поверхности, создают значительные радиальные усилия, надежно зажимающие рабочий орган 13, который перемещается совершающим рабочий ход якорем на величину δ. После втягивания якоря в обмотку рычаг 5 опирается внешним плечом 7 на торцевую поверхность боковой части статора 2, смещает в осевом направлении стопорные элементы 11 и, сжимая пружину 12, обеспечивает размыкание рабочего органа 13 и якоря, который по окончании питающего импульса возвращается пружиной 10 в исходное положение, и цикл повторяется.

Похожие патенты RU2366065C1

название год авторы номер документа
РЕВЕРСИВНЫЙ ЛИНЕЙНЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ С ОСЕВЫМ КАНАЛОМ 2010
  • Усанов Константин Михайлович
  • Моисеев Алексей Петрович
  • Каргин Виталий Александрович
  • Волгин Андрей Валерьевич
RU2440661C1
ЛИНЕЙНЫЙ ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ С ОСЕВЫМ КАНАЛОМ И ПРОТЯЖНЫМ УСТРОЙСТВОМ С ЗАЦЕПЛЕНИЕМ ЗА ШАЙБЫ 2011
  • Усанов Константин Михайлович
  • Каргин Виталий Александрович
  • Волгин Андрей Валерьевич
  • Моисеев Алексей Петрович
RU2488212C1
ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ МАШИН УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ 2011
  • Синицын Иван Егорович
  • Володин Алексей Михайлович
  • Мусолин Александр Константинович
  • Корочкин Елисей Сергеевич
RU2454777C1
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПРЕСС 2015
  • Мошкин Владимир Иванович
  • Угаров Геннадий Григорьевич
  • Усанов Константин Михайлович
  • Шестаков Дмитрий Николаевич
  • Помялов Станислав Юрьевич
RU2601727C1
ИМПУЛЬСНЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПРИВОД 2015
  • Мошкин Владимир Иванович
  • Угаров Геннадий Григорьевич
  • Усанов Константин Михайлович
  • Шестаков Дмитрий Николаевич
  • Помялов Станислав Юрьевич
RU2604356C1
ЛИНЕЙНЫЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ 2011
  • Синицын Иван Егорович
  • Володин Алексей Михайлович
  • Мусолин Александр Константинович
  • Корочкин Елисей Сергеевич
RU2483418C2
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ 2011
  • Катаев Анатолий Федорович
  • Менщиков Игорь Александрович
RU2485662C1
ЛИНЕЙНЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ 2009
  • Нейман Владимир Юрьевич
  • Смирнова Юлия Борисовна
  • Петрова Анна Анатольевна
  • Евреинов Дмитрий Михайлович
RU2405237C1
Скважинное фиксирующее устройство 1982
  • Кулагин Владимир Сергеевич
  • Кузнеченков Евгений Петрович
  • Таборов Виталий Инокентьевич
  • Мигалкин Александр Александрович
SU1035208A1
ПОГРУЖНОЙ ЛИНЕЙНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ 2014
  • Калий Валерий Алексеевич
  • Савченко Михаил Сергеевич
  • Резниченко Алексей Викторович
  • Скварский Павел Анатольевич
RU2549381C1

Реферат патента 2009 года ЛИНЕЙНЫЙ ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для создания машин с дискретным поступательным неограниченным движением рабочего органа. Технический результат заключается в упрощении конструкции при расширении эксплуатационных возможностей и областей применения. Устройство содержит статор, состоящий из боковой части (2) и нижней части (1). В расточке статора размещена обмотка (9). Якорь выполнен комбинированным и состоит из цилиндрической части (3) и плоской дисковой части (4) со стороны направляющего корпуса (6). Между нижней частью статора (1) и цилиндрической частью якоря (3) размещена возвратная пружина (10). Рабочий орган (13) может быть выполнен в виде троса, гибкой штанги или проволоки, пропущенных в осевой канал якоря через отверстия в направляющем корпусе (6) и нижней части статора (1). Силовое сочленение рабочего органа с якорем на рабочем ходе обеспечивается подпружиненными заклинивающими конусными элементами (11), например, в виде кулачков, размыкание которых при холостом ходе производится механизмом размыкания в виде двуплечего поворотного рычага (5), размещенного одним плечом в проточке дисковой части якоря (4), а вторым - на стопорных элементах (11). Рычаг имеет сквозное отверстие для размещения рабочего органа. Соосность якоря и статора задается направляющими штифтами (8). 1 ил.

Формула изобретения RU 2 366 065 C1

Линейный шаговый электромагнитный двигатель, содержащий направляющий корпус, в котором размещены статор, обмотка и комбинированный якорь, включающий цилиндрическую и дисковую части, рабочий орган, расположенный в осевом канале якоря и снабженный стопорными элементами с механизмом размыкания и возвратной пружиной, отличающийся тем, что рабочий орган выполнен в виде гладкой, гибкой штанги или троса, стопорные элементы выполнены в виде конусных элементов, подпружиненных встречно рабочему ходу якоря и помещенных внутрь конусной проточки, выполненной в дисковой части якоря, и выступающих над дисковой частью, механизм размыкания представляет собой двуплечий поворотный рычаг, размещенный на дисковой части якоря, выполненный с возможностью обеспечения упора одним плечом в торец статора, а другим - в стопорные элементы для обеспечения их размыкания при остановке втянувшегося якоря.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2009 года RU2366065C1

Способ подготовки оловянных руд и первичных концентратов к флотации 1939
  • Шоршер И.Н.
SU59343A1
Электромагнитный линейный двигатель 1987
  • Казаков Леонид Алексеевич
SU1483563A1
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ЛИНЕЙНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ 1972
SU420058A1
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ЛИНЕЙНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ 1999
  • Белый Д.М.
RU2149493C1
Электромагнитный линейный двигатель 1981
  • Назаров Хайриддин Нуритдинович
SU957366A1
Линейный электродвигатель 1986
  • Соколов Александр Иванович
  • Истомин Станислав Николаевич
  • Башкиров Юрий Павлович
  • Грибков Юрий Викторович
  • Борисов Сергей Григорьевич
  • Морозов Павел Александрович
  • Красовский Глеб Николаевич
  • Петров Лев Федорович
  • Голубин Владимир Юрьевич
SU1365275A1
US 5148067 A, 15.09.1992.

RU 2 366 065 C1

Авторы

Усанов Константин Михайлович

Моисеев Алексей Петрович

Волгин Андрей Валерьевич

Каргин Виталий Александрович

Даты

2009-08-27Публикация

2008-05-14Подача