ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕСС Российский патент 2014 года по МПК B30B1/42 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к разделу различных технологических процессов, а именно к прессованию с передачей давления плунжеру или плите электромагнитными средствами.

Уровень техники.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является электрический пресс, содержащий станину, статор с обмоткой возбуждения, ползун, шток и систему обратного хода (RU 2026792 C1, B30B 1/42, 20.01.1995) /1/.

В известном прессе воздушный зазор в магнитной цепи равен удвоенной величине рабочего хода. Это обусловливает большое магнитное сопротивление и приводит к ограничению тягового усилия и необходимости увеличения магнитодвижущей силы, а следовательно, увеличению числа витков обмотки возбуждения и перерасходу обмоточного провода. Кроме того, для осуществления прямого и обратного хода используются разные обмотки, что приводит к неэффективному использованию обмотки и дополнительному перерасходу обмоточного провода. Не все участки ползуна имеют сечение, площадь которого равна отношению расчетной величины магнитного потока на этом участке к расчетному значению магнитной индукции, что приводит либо к перенасыщению участков, либо к перерасходу ферромагнитного материала и утяжелению пресса.

Раскрытие изобретения

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении эффективности использования ферромагнитного материала, обмотки и уменьшении расхода обмоточного провода.

Технический результат заключается в уменьшении магнитного сопротивления магнитной цепи, использовании для осуществления прямого и обратного хода одной и той же обмотки, повышении тягового усилия и уменьшении числа витков обмотки, а также равномерного магнитного насыщения всех участков ползуна.

Технический результат обеспечивается следующей совокупностью признаков. Электрический пресс, содержащий станину, статор с обмоткой возбуждения, ползун, шток и систему обратного хода, при этом статор состоит из поперечного стержня, на котором размещена обмотка возбуждения, и двух продольных стержней круглого сечения, на которых размещена якорная обмотка, а ползун выполнен в виде двух охватывающих продольные стержни и соединенных перемычкой частей, выполненных с внешней огибающей, координата ρ которой в полярной системе координат удовлетворяет соотношению

ρ =R + δ+ lφ/ 2·180,

где

R - радиус продольного стержня;

δ - величина рабочего воздушного зазора;

l - ширина перемычки;

φ - угол дуги внутренней окружности охватывающей части ползуна в соответствующем месте, град.

Кроме того, в частных случаях выполнения статор содержит два направляющих штока, направляющие штоки выполнены из немагнитного материала, ползун снабжен направляющими втулками, охватывающими направляющие штоки, а станина выполнена с опорной плитой из немагнитного материла.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, и технический результат взаимосвязаны следующим образом.

Уменьшение магнитного сопротивления магнитной цепи, использование для осуществления прямого и обратного хода одной и той же обмотки, повышение тягового усилия и уменьшение числа витков обмотки, а также равномерное магнитное насыщение всех участков ползуна обусловливает повышение эффективности использования ферромагнитного материала, обмотки и уменьшение расхода обмоточного провода.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 изображен электрический пресс, на фиг.2 - половина ползуна.

Осуществление изобретения

Изобретение может быть осуществлено следующим образом.

У электрического пресса, содержащего станину, статор с обмоткой возбуждения, ползун, шток и систему обратного хода, статор состоит из поперечного стержня, на котором размещена обмотка возбуждения, и двух продольных стержней круглого сечения, на которых размещена якорная обмотка, а ползун выполнен в виде двух охватывающих продольные стержни и соединенных перемычкой частей, выполненных с внешней огибающей, координата ρ которой в полярной системе координат удовлетворяет соотношению

ρ =R + δ+ lφ/ 2·180 (см. чертежи).

Таким образом, назначение изобретения - применение его в качестве электрического пресса - реализуется.

Сведения, подтверждающие возможность получения при осуществлении изобретения технического результата (причинно-следственная связь существенных признаков с указанным техническим результатом), состоят в следующем.

Выполнение статора состоящим из поперечного стержня, на котором размещена обмотка возбуждения, и двух продольных стержней круглого сечения, на которых размещена якорная обмотка, ползуна в виде двух охватывающих продольные стержни и соединенных перемычкой частей, выполненных с внешней огибающей, координата ρ которой в полярной системе координат удовлетворяет соотношению ρ =R + δ+ lφ/ 2·180, приводит к уменьшению магнитного сопротивления мотки, повышению тягового усилия и уменьшению числа витков обмотки, а также равномерному магнитному насыщению всех участков ползуна.

Следовательно, совокупность существенных признаков достаточна для достижения обеспечиваемого изобретением технического результата.

Описание конструкции устройства

У электрического пресса, содержащего станину 1, статор с обмоткой возбуждения 2, ползун 3, шток 4 и систему обратного хода, статор состоит из поперечного стержня 5, на котором размещена обмотка возбуждения 2, и двух продольных стержней 6 круглого сечения, на которых размещена якорная обмотка, а ползун 3 выполнен в виде двух частей 7, охватывающих продольные стержни 6 и соединенных перемычкой 8. Части 7 выполнены с внешней огибающей, координата ρ которой в полярной системе координат удовлетворяет соотношению ρ =R + δ+ lφ/ 2·180. Статор содержит два направляющих штока. Направляющие штоки выполнены из немагнитного материала. Ползун 3 снабжен направляющими втулками 9, охватывающими направляющие штоки. Станина 1 выполнена с опорной плитой 10 из немагнитного материала.

Пресс работает следующим образом. Обмотка возбуждения 2 создает магнитный поток, который локализуется в поперечном стержне 5, первом продольном стержне 6, ползуне 3 и втором продольном стержне. Магнитный поток в рабочих воздушных зазорах взаимодействует с током якорной обмотки, в результате чего в соответствии с законом Ампера возникает тяговое усилие. Магнитный поток в рабочих зазорах распределен равномерно вдоль окружности продольных стержней, поэтому все участки якорной обмотки, находящейся под полюсами ползуна, используются для создания тягового усилия.

Таким образом, у предлагаемого электрического пресса, в отличие от прототипа, повышается эффективность использования ферромагнитного материала, обмотки и уменьшается расход обмоточного провода.

Эффективность предлагаемого электрического пресса обусловливается его улучшенной конструкцией.

Изобретение относится к области обработки давлением и может быть использовано в оборудовании для прессования с передачей давления плунжеру или плите электромагнитными средствами. Пресс содержит станину, статор с обмоткой возбуждения, ползун, шток и систему обратного хода. Статор состоит из поперечного стержня, на котором размещена обмотка возбуждения, и двух продольных стержней круглого сечения. На продольных стержнях расположена якорная обмотка. Ползун выполнен в виде двух охватывающих продольные стержни и соединенных перемычкой частей. Упомянутые части выполнены с внешней огибающей, координата которой в полярной системе координат удовлетворяет приведенному соотношению. Статор может содержать два направляющих штока из немагнитного материала. Ползун снабжен направляющими втулками, охватывающими направляющие штоки. Опорная плита выполнена из немагнитного материла. В результате обеспечивается уменьшение магнитного сопротивления магнитной цепи, повышение тягового усилия и уменьшение числа витков обмотки, которая используется для осуществления прямого и обратного хода пресса. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Электрический пресс, содержащий станину, статор с обмоткой возбуждения, ползун, шток и систему обратного хода, отличающийся тем, что статор состоит из поперечного стержня, на котором размещена обмотка возбуждения, и двух продольных стержней круглого сечения, на которых размещена якорная обмотка, а ползун выполнен в виде двух охватывающих продольные стержни и соединенных перемычкой частей, выполненных с внешней огибающей, координата ρ которой в полярной системе координат удовлетворяет соотношению
ρ =R + δ+ lφ/ 2·180,
где
R - радиус продольного стержня;
δ - величина рабочего воздушного зазора;
l - ширина перемычки;
φ - угол дуги внутренней окружности охватывающей части ползуна в соответствующем месте, град.

2. Пресс по п.1, отличающийся тем, что статор содержит два направляющих штока.

3. Пресс по п.1 или 2, отличающийся тем, что направляющие штоки выполнены из немагнитного материала.

4. Пресс по п.1, отличающийся тем, что ползун снабжен направляющими втулками, охватывающими направляющие штоки.

5. Пресс по п.1, отличающийся тем, что станина выполнена с опорной плитой из немагнитного материала.