Электромагнитный молот Советский патент 1983 года по МПК E21C37/00 E02D7/06 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам ударного действия для разрушения пород и может быть использовано для процессов с динамическим воздействием, например, для забив-ки свай в грунт. Известен электромагнитный молот, включаюш,ий корпус с электромагнитными катушками прямого и обратного ходов бойка 1. Недостатком указанного устройства является то, что при увеличении энергии удара путем повышения массы бойка необходимо пропорциональное увеличение потребляемой мощности моста. Наиболее близким к предлагаемому является электромагнитный молот, включающий корпус с соосно установленными электромагнитными катушками обратного хода, часть которых имеет общие полюса со смежными катущками, состоящий из нескольких частей боек и диамагнитные прокладки между катушками 2. Недостатком известного электромагнитного молота является тр, что вследствие значительного реактивного усилия возрастают динамические нагрузки на корпус и пропорционально увеличению энергии удара увеличивается потребляемая мощность электромагнитного молота. Цель изобретения - обеспечение близкого к постоянному значения потребляемой мощности молота при увеличении энергии удара и одновременном снижении динамических нагрузок на корпус Поставленная цель достигается тем, что в электромагнитном молоте, включающем корпус с соосно установленными электромагнитными катушками обратного хода, часть которых имеет общие полюса со смежными катушками, состояший из нескольких частей боек к диамагнитные прокладки между катушками, катушки обратного хода сгруппированы в нижнюю и верхнюю группы, а диамагнитные прокладки размещены между катущками верхней группы, в которой минимальное число катушек на единицу меньше числа частей бойка, а число катушек нижней группы не меньше числа частей бойка, причем длина каждой из катушек верхней группы равна длине каждой из частей бойка. На фиг. 1 показана схема электромагнитного молота при положении бойков в момент удара; на фиг. 2 то же, при положении бойков в конце холостого хода. Электромагнитный молот состоит из катушек электромагнитов 1-7. Они одинаковы по размерам и составляют две группы: нижнюю 1-4 и верхнюю 5-7. Катушки I-4 заключены в общий ферромагнитный корпус 8, а катушки 5-7 заключены в ферромагнитные части 9-11 корпуса 8. Катущки 1-4 отделены одна от другой полюсами 12-16 таким образом, что полюса 13-16 являются общими для смежных катушек. Верхняя группа катушек 5-7 имеет полюса 17-22, Которые отделены друг от друга диамагнитными прокладками 23-25. Прокладки также разделяют корпус 8 от частей 9-11 и их друг от друга. Боек выполнен в виде ферромагнитных частей 26-29, размеры которых одинаковы по длине и равны длине каждой из катушек 5-7, которые перемеш.аются в немагнитной направляющей 30. Нижний конец направляющей, выходящий за пределы катушки I, фиксируется в корпусе фланце 1 31. Энергия удара передается шаботу 32, перемещающемуся по направляющим пальцам 33, а затем свае 34. Удары корпуса смягчаются амортизатором 35. Катушки нижней группы 1-4 расположены относительно фланца 31 таким образом, чтобы в исходный момент, когда все части бойка находятся внизу, первая снизу часть бойка 26 устанавливалась со смещением в катушке 1. Поскольку длина катушек 1-4 одинакова, части 27-29 бойка также в катушках 1-4 установлены со сме-щением относительно их концов. .Электромагнитный молот работает следующим образом. В момент удара (расположение частей бойка в соответствии с фиг. 1.) включается катушка 4 и ферромагнитная часть 29 бойка движется вверх. При подходе ее верхнего торца к ПОЛЮСУ 16 катушка 4 отключается. Часть 29 за счет приобретенной кинетической энергии движется вверх по инерции и входит в зону тяги катушки 5, после чего катушка 5 включается и часть 29 движется вверх ПОД действием ее электромагнитной силы вплоть до момента подхода верхнего торца к полюсу 18. После этого катушка 5 отключается и аналогичным образом включаются в порядке очередности катушки 6 и 7, перемещая вверх ферромагнитную часть 2Й. При подходе ее верхнего торца к полюсу 22 катушку 7 не отключают от источника питания и она продолжает удерживаться катушкой 7, занимая положение 36. В таком положении ферромагнитной части 29 рабочий зазор 6 в магнитной системе катуш-ки 7, обусловленный прохождением магнитного потока (f по полюсу -22, .11.......... .. части И корпуса, полюсу 21 и ферро.магнитной части 29 бойка, невелик. В результате для создания магнитного потока, необходимого для удержания части 29, требуется меньший ток катушки, чем для перемещения указанной ферромагнитной части. Поэтому на время удержания ферромагнитной части снижают напряжение питания катушки до величины, при которой ток в ней равен току удержания. В результате этого мощность, потребляемая катушкой от источника в период удержания ферромагнитной части бойка, ниже мощности, поtpeбляeмoй катушкой при перемещении ферром.агнитной части. После того, как ферромагнитная часть 29 перемещена вверх и удерживается в положении 36, аналогичным образом послеI-Сдовательно включаются катушки 3-6, осуществляя поочередный подъем ферромагнитной части 28. При этом катушка 6 остается включенной, удерживая ферромагнитную часть 28 в положении 37, а ток катушки снижается до тока удержания. Магнитный поток ф, катушки 6 замыкается по полюсу 20, части 10 корпуса, полюсу 19, ферромагнитной части 28 бойка находящейся в положении 37, обеспечивая ее удержание. После atoro аналогично производится 15 перемещение вверх ферромагнитной части 27 поочередным включением катушек 2-5 и последующее ее удерживание катушкой 5 в положении 38, затем перемещение ферромагнитной части 26 поочередным включе- j нием катушек 1-4 и последующее ее удерживание катушкой 4 в положении 39. Диамагнитные прокладки 23-25 обеспечивают увеличение тока удержания частей 26-29 бойка в катушках 7, 6, 5 и 4. 10 S, После перемещения всех частей 26-29 бойка в верхнее положение, катушки 4-7 отключают от источника питания (не показан) и ферромагнитные части бойка под действием собственного веса падают вниз, -- -,-I-т нанося удар по свае 34 через шабот 32. Возможно отключение катушек производить не одновременно, а с некоторой задержкой одна относительно другой в последовательности 7- 6-5-4, причем задержКИ в отключении катушек выбираются такими, чтобы ферромагнитные части бойка, совершая свободное падение, находились в механическом контакте и наносили удар по шаботу одновременно. Поскольку удерживание самой нижней части 26 бойка в поднятом положении 39 может быть произведено самой верхней катушкой нижней группы 4, то наименьшее число катушек верхней группы может быть на единицу меньше числа частей бойка. При использовании предлагаемого устройства возможно в значительной степени варьировать энергией удара, причем потребляемая мощность остается на близком к постоянному уровню при увеличении ударной энергии.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ МОЛОТ, включающий корпус с соосно установленными электромагнитными катушками обратного хода, часть которых имеет общие полюса со смежными катушками, состоящий из нескольких частей боек и диаг магнитные прокладки между катушками, отличающийся тем, что, с целью обеспечения близкого к постоянному значения потребляемой мощности молота при увеличении энергии удара и одновременном снижении динамических нагрузок на корпус, катушки обратного хода сгруппированы в нижнюю и верхнюю группы, а диамагнитные прокладки размещены между катушками верхней группы, в которой минимальное число катушек на единицу меньше числа частей бойка, а число катушек нижней группы не меньще числа частей бойка, причем длина каждой из катушек верхней группы равна длине каждой из частей бойка. (Л ел ю сд Oi

-33