Устройство фиксации линейного электродвигателя,приводящего в движение рабочий орган Советский патент 1983 года по МПК H02K41/02 

Изобретение относитйя к линейным электродвигателям, предназначенным для работы в приводах с возвратнопоступательным перемещением рабочего органа, например в приводах ритмичных конвейеров, автооператоро роботов, манипуляторов и т.Д .

Известно устройство фиксации линейного электродвигателя, приводящего в движение рабочий орган, содержащее фиксирующий элемент, связанный с индуктором, и фиксирующий элемент, взаимодействующий с вторичным элементом. Фиксирующий элемент, связанный с индуктором, выполнен в вид соединенной с рабочим органом обоймы со сквозными окнами и фиксирующими отверстиями, в которые входят подпружиненные фиксаторы, установ ленные на индукторе, а фиксирующий (элемент, взаимодействующий с вторичным элементом, включает установленное в створе одного из окон обоймы и Соединенное с вторичным- элементом коромысла, на котором параллельно продольной оси двигателя укреплены толкатели с кулачками, входящие в другие окна обоймы и взаимодействющие с подпружиненными фиксаторами, причем между коромыслом и обоймой установлены пружины Г ,

Наличие промежуточной обоймы, связывающей индуктор с рабочим органом, толкателей, зависимость их габаритов от длины перемещения вторичного элемента, усложняют конструкцию устройства. Кроме того, по своим конструктивным особенностям . устройство рассчитано только на определенную длину перемещения вторичного элемента и определяемый типоразмер линейного двигателя и по этой причине не обеспечивает фиксацию вторичного элемента при изменении длины его хода, что значительно снижает уровень его унификации. Наиболее близким к предлагаемому является устройство фиксации подвижного элемента линейного электродвигателя, приводящего в движение рабочий орган, содержащее фиксирующий элемент, связанный с индуктором установленным на механизме нулевой установки,.и фиксиругацйй элемент, взаимодействующий с вторичным элементом, выполненный в виде подпружиненного штока, снабженного пальцем и установленного в направляющем стакане. Фиксирукядий элемент, связанный с индуктором, содержит выступ, укрепленный на корпусе индуктора, в который упирается V-образное плечо двуплечего рычага, второе плечо которого содержит вилку, взаимодействующую с пальцем штока 2 .

В ряде механизмов возвратно-поступательного перемещения, в особенности в таких как автооператоры, роботы, манипуляторы и т.д., где подвижным элементом линейного двигателя является индуктор, весьма важным обстоятельством является компактность и простота приводного двигателя. Это обусловлено прежде всего небольшой грузоподъемностью грузонесущих элементов и ограниченностью производственных площадей, выделяемых под упомянутые механизмы, особенно на модернизируемых предприятиях. Указанные требования обуславливают необходимость использования в линейных двигателях таких механизмов простых и контактных узлов фиксации. Наличие в известном устройстве узла фиксации линейного электродвигателя между фиксирующим -элеметом, связанным с индуктором, .и фиксирующим элементом, взаимодействующим с вторичным элементом, такого промежуточного элемента как двуплечий рычаг, значительно усложняет конструкцию и увеличивает габариты I приводного двигателя механизма. Кром JToro, V-образное выполнение плеча двуплечего рычага, взаимодействующего с фиксирукядим элементом, связанным с индуктором, не позволяет испоЛьзовать динамическую составлякяцую силы тяги линейного двигателя, подвешенного на механизме нулевой установки, а также увеличивающую силу тяги для двигателей сГ критическим скольжением , что приводит к необходимости повышения энергозатрат на растормаживанйе подвижного элемента линейного электродвигателя.

Цель изобретения - упрощение конструкции линейного электродвигателя.

Поставленная цель достигается тем что в устройстве фиксации линейного электродвигателя, содержащем фиксирующий элемент, связанный с индуктором, установленным на механизме нулевой установки, и фиксирующий элемент, взаимодействующий с вторичньм элементом, выполненный в виде подпружиненного штока, снабженного пальцем и установленного в направляющем стакане, фиксирующий элемент связанный с индуктором, выполнен в виде направляняцей корытообразного профиля, с которой взаимодействует упомянутый палец подпружиненного штока.

Кроме того, при фиксации вторичного элемента, выполненного в виде сплошной полосы, подпружиненный шток фиксирующего элемента, вэаимодействуницего с вторичны элементом, снабжен тормозной колодкой с фрикционным покрытием.

При подвижном вторичном элементе . направляющий стакан может быть снабжен кронштейне, содержащем опорную

плиту, расположенную напротив тормоз ной колодки с противоположной стороны вторичного элемента. . На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство фиксации линейного электродвигателя, общий вид; на фиг.2 - то же, вид сбоку (шток с тормозной колодкой); на фиг.З разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 и 5 варианты выполнения фиксйрукщего элемента, связанного с индуктором; на фиг.6 - вариант выполнения фиксирующего элемента, взаимодействующего с подвижные вторичным элементом.

Устройство фиксации линейного электродвигателя. приводящего в движение рабочий орган 1, содержит фиксирующий элемент, взаимодействующий с вторичньик элетлентс (он же рабочий ооган 1), и фиксирующий элемент связанный с индуктором 2.

Фиксирукнций элемент, взаимодействующий с вторичньв4 элементом I, выполнен в виде подпружиненного штока 3, установленного в направляющем стакане 4.

Шток 3 содержит палец 5, который смонтирован в пазу 6, выполненном в направляющем стакане 4 (фиг.З). Фиксирующий элемент, связанный |с индуктором 2, выполнен в виде направляющей корытообразного профиля 7, с которой взаимодействует палец 5

подпружиненного штока 3 фиксирующего элемента, взаимодействующего с вторичным эл011ентом 1.

Индуктор 2 смонтирован на подпружиненном механизме нулевой установки , который выполнен в виде жестко укрепленного на неподвижном объекте .8 основания 9, на которсж установлен стержень 10с упорами 11. Концы стержня 10 смонтированы в подооипниках 12 скольжения, установленных на корпусе индуктора 2.

Крсяле того, стержень 10 содержит пружины 13, расположенные между подшипниками 12 скольжения и основанием 9.

Выполнение фиксир оцего элемента, связанного с индуктором 2, в виде корытообра-зного паза или выступа, позволяет благодаря наличию прямолинейного участка использовать динш4ическую составляющую силы тяги линейного двигателя, т.е. упснлянутый фиксирующий элемюнт, связанный с индуктором 2, воздействует на палец 5 подпружиненного штока 3, когда подвешенный на механизме нулевой установки индуктор 2 уже имеет некотоfoxK запас кинетической энергии, и увеличивающуюся по сравнению с пусковой, силу тяги (для двигателей с критическим скольжением ), достигаемую последним при прохождении прямолинейного участка. Таким образом, к пальцу 5 псщпружиненного

штока 3 фиксирукнцего элемента, взаимодействующего с вторичным элементом 1, в момент расстопорения может быть приложено усилие, развиваемое двигателем, плюс дополнительное усилие,

величина которого зависит от массы подвешенного на механизме нулевой установки индуктора 2 и скорости, до которой он разогнался. Это позволит снизить энергозатраты на рас0 стопорение подвижного элемента ли- , кейного электродвигателя. Для обеспечения фиксации вторичного элемента 1, выполненного в виде полосы, а не в виде, например, перфорированной

5 ленты или, например, с целью использования устройства фиксации одновременно и в качестве тормозного приспособления, подпружиненный шток 3 фиксируннцего элемента, взаимодейству

0 кхцего с вторичньм элементом 1, может быть снабжен то)моэной колодкой 14 с фрикционньчл покрытием 15 (фиг. 2 и 3). ::При , в слунае использования

5 подвижного вторичного элемента 1, направляющий стакан 4 снабжен кронштейном 16, содержащим опорную плиту 17, расположенную напротив колодки 14 с противоположной стороны вторичного элемента 1 (фиг.6).

0

Устройство работает следующим образом.

При снятом питании с индуктора 2 последний находится в среднем положении относительно подпружиненного

5 |механизма нулевой установки (фиг.1), |палец 5 расположен посредине прямолинейной части паза (фиг.4) или выступа (фиг.З). Шток 3 с пальцем 5 находится в крайнем нижнем положе0:нии в пазу 18 вторичного элемента 1 .(фиг.1) и колодка 14 прижата к последнему (фиг.2,3 и 6), фиксируя тсезл CciMbBvi вторичный элемент 1. Вывести вторичный элемент 1 из

5 зафиксированного положения возмож- . но только подав питание на индуктор 2, т.е. при приложении механических или других вбзмущак1цих усилий к рабочему органу (вторичнсялу элеQ менту 1) шток 3 упирается в тело вторичного элемента 1 или непосредственно или посредством колодки 14, тем самьм препятствуя его перемещению.

При подаче питания на индуктор 2

5 последний начинает перемешаться, например, слева направо однако вторичный элемент 1 остается неподвижным до тех пор, пока индуктор 2 не сместится на стержне 10 в крайнее

правое положение, сжав при этом

левую пружину 13, а шток 3 не выйдет 1ИЗ паза 18 или колодка 14 - из зацепления с вторичным элементом 1. В процессе перемещения индуктора

5 2 палец 5 скользит по поверхности

прямолинейной, а затем правой части корытообразного паза или выступа, воздействуя на шток 3, который при этом перемещается вверх, сжимая пружину 19, тем самым расфиксируя вторичный элемент 1,

В .момент выхода штока 3 из. паза 18 во вторичном элементе 1 и колодки 14 из соприкосновения с вторичным элементом 1 последний под действием силы тяги начинает перемещаться в направлении, противоположном направлению перемещения индуктора 2 (справа налево).

При обесточивании индуктора 2 последний под действием левой пружины 13 подпружиненного механизма нулевой установки перемещается справа налево (в среднее положение). Палец 5 освобождает пружину 19 штока 3 Шток 3 под действием пружины 19 перемещается вниз. При достижении штоком 3 нижнего положения он входит в паз 18 или колодка 14 приходит в соприкосновение с вторичным элементом 1, обеспечивая тем самым надежную ег фиксацию.

При подаче питания на индуктор 2 с изменением чередования фаз устройство работает аналогичным образом, только индуктор 2 уже перемещается справа налево, сжимая правую пружину 13 подпружиненного устройства нулевой установки, а палец 5 скользит по поверхности прямолинейной, а

затем левой части корытообразной направляющей.

Устройство обеспечит в приводах возвратно-поступательного перемещения, например в приводах запоминающих и записывающих устройств, автоопёраторов, роботов, манипуляторов и т.д., надежную фиксацию вторичного элемента как по наперед запрограммированному графику, так и по случайному. Для этого не обязательно использовать вторичный элемент в виде перфорированной ленты или полностью или частично в виде переплетенной ленты или сети из металла хорошей проводимости.

Такое устройство значительно проще и компактнее по сравнению с известными устройствами фиксации и позволяет снизить энергозатраты на расстопоривания подвижного элемента двигателя, а следовательно, и расход активных материалов на его создание и может быть использовано как устройство фиксации, так и как тормозное-приспособление как при движущемс5 так и неподвижном вторичном элементе.

Таким образом, предложенное устройство может с успехом применяться в приводах с периодически изменяющимс шагом возвратно-поступательного перемещающегося рабочего органа (приводы записывающих и запоминающих устройств,: автооператоров, роботов, манипуляторов и т.д.).

1. УСТРОЙСТВО ФИКСАЦИИ ЛИНЕЙНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, ПРИВОДЯЩЕГО В ДВИЖЕНИЕ РАБОЧИЙ ОРГАН содержащее фиксирующий элемент, связанный с индуктором, установленнБм на механизме нулевой установки, и фиксирующий элемент, взаимодействующий с вторичньву элементом выполненный в виде подпружиненного штока. снабженного пальцем и установленного в направляющем стакане, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, фиксирующий элемент, связанный с индуктором, выполнен в виде направляющей корытообразного профиля, с которой взаимодействует упомянутый палец подпружиненного штока. 2.Устройство по П.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что подпружиненный шток фиксирующего элемента, взаимодействующего с вторичньм элементом, снабжен TOEWOзной колодкой с .фрикционным покрытием. 3.Устройство .1и2, отличающееся ем, что, с целью расширения функциональных воз(О можностей, направляющий стакан снабжен кронпггейном, содержащим опорную плиту, расположенную -напротив тормозной колодки с противоположной стоg роны вторичного, элемента.

.г

Л-И

/ /

7 /

X /

ФигЛ

Фиг.5

/////- о