Электромагнитный двигатель возвратно-поступательного движения Советский патент 1985 года по МПК H02K9/19 H02K33/12 

2S L фчХ sx; ysssr Ft T r-гг j2J //

,ю , J 1 ,7 /д / Y///- / 7y/ 6 / /

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к электромагнитньм машинам возвратно-поступательного действия, например молоткам. .

Цель изобретения - улучшение охлаждения.

На чертеже изображен электромагнитный двигатель возвратно-поступательного движения, продольный разрез

Электромагнитный двигатель содержит ярмо 1 с радиальными каналами 2 и 3, крайние полюса 4 и 5, средний полюс 6 с продольными каналами 7, направляющую трубу 8. В герметичной кольцевой полости 9, образованной ярмом 1, крайними полюсами 4 и 5 и направляющей трубой 8, с зазором по отношению к их поверхностям вдоль оси размещены обмотки катушек прямого 10 и обратного 11 хода. Обмотки катушек 10 и 11 разбиты на ряд концентрических секций с.кольцевыми за3opaNfH 12 и 13. С задней части двигателя установлен цилиндр 14 с каналами 15 и 16 в боковой стенке, закрытый с торцов крьшками 17 и 18. В полости цилиндра 14 размещен поршень 1 шток которого пропущен через централное отверстие крьшки 17 и жесткосвязан с якорем 20, расположенным в направляющей трубе 8. Поршень 19 делит полость цилиндра 14 на камеры 21 и 22. Камера 22 посредством каналов 15 и 16 цилиндра 14, напорной 23, сливной 24 и всасывающей 25 магистралей, снабженных обратными клапанами 26 и 27, каналов 2 и 3 ярма 1 сообщена с кольцевой полостью 9. При этом всасывающая 25 и сливная 24 магистрали снабжены резервуаром 28 с диэлектрическим теплоносителем. Темже теплоносителем заполнена коль- цевакполость 9.

На цилиндр 1 надет кожух 29 теплообменника с зазором 30 по отношению к наружной поверхности цилиндра 14. Кожух 29 имеет отверстия 31 и 32 для подвода и отвода в зазор 30 охлаждающей жидкости. В передней час ти электродвигателя установлен хвостовик инструмента 33. Направляющая труба 8 и шток поршня 19 выполнены из диамагнитного материала.

При работе электродвигателя охлаж дающая жидкость постоянно поступает через отверстие 31 кожуха 29 в зазор 30 и далее через отверстие 32 попадает в дренаж. Сечение отверстия 32 меньше сечения отверстия 31, поэтому расход через отверстие 32 меньше расхода жидкости через отверстие 31. Вследствие этого постоянно циркулирующая охлаждающая жидкость полность омывает наружную поверхность цилиндра 14. Питание катушек 10 и 11 двигателя при его работе осуществляется импульсами тока, которые поочередно подаются в обмотки электромагнитов.

Кольцевая полость 9 и камера 22 заполнены теплоносителем. Импульс тока подается в обмотки секции катушки 11 обратного хода. Якорь 20 под действием электромагнитной силы катушки 11 начинает перемещаться влево (фиг. 1). При этом перемещается влево и поршень 19, который давит на диэлектрический теплоноситель. Под действием давления поршня 19 теплоноситель начинает поступать через канал 15, обратный клапан 26 в напорную 23 магистраль и далее через канал 3 ярма 1 в -кольцевую полость 9. Теплоноситель проходит через кольцевые зазоры 13 катушки 11 зазоры между поверхностями ярма, полюсов и направляющей трубы, через продольные каналы 7 полюса 6 и далее через зазоры 12 катушки 10, зазоры между поверхностями ярма, полюсов и направляющей трубы, канал 2 ярма 1 и поступает по сливной 24 магистрали в. резервуар 28. Клапан 27 при этом закрыт. Так продолжается в течение обратного хода якоря 20, а значит и поршня 19.

В момент достижения якорем 20 крайнего левого положения подается импульс тока в обмотку катушки 10 прямого хода. Под действием электромагнитной силы катушки 10 якорь 20 начинает перемещаться вправо, перемещая вправо и поршень 19. При этом клапан 23 закрыт, а через всасывающую 25 магистраль, обратный клапан 27, канал 16 теплоноситель из резервуара 28 начинает поступать в камеру 22 цилиндра 14. Так продолжается в течение всего хода якоря 20 (поршня 19) вправо. Прямой ход якоря 20 заканчивается ударом по хвостовику инструмента 33. В этот же момент подается импульс тока в обмотку катушки 11, и цикл повторяется.

Перемешивание в кольцевой полости 9 масс теплоносителя, нагретых от обмоток катушек, полюсов 4-6 и ярма 1, а также холодных масс, поступающих по напорной магистрали 23 из камеры 22 цилиндра 14, наружная поверхность которого охлаждается постоянно циркулирующей жидкостью, осуществляется путем вынужденной циркуляции теплоносителя периодичес- tO и

ки за время обратного ода якоря 20. Двигатель при обратном хоДе якоря 20 выполняет функцию насоса.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет резко повысить теплообмен обмоток катушек и магнитопровода с диэлектрическим теплоносителем, увеличивает электрическую прочность изоляционных материалов мощность электродвигателя.

1. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ, содержащий концентрические катушки прямого и обратного хода, якорь с рабочим инструментом, размещенный в направляющей трубе, ярмо в виде цилиндрической втулки, крайние полюса в виде дисков, примыкающие по торцам к ярму, причем ярмо полюса и направляющая труба образуют замкнутую герметичную полость, заполненную диэлектрической жидкостью, отличающийся тем, что, с целью улучшения охлаждения, в торцовой части электродвигателя, противоположной расположению рабочего инструмента, соосно с якорем размещен связанный с ним штоком поршневой насос, прокачивающий диэлектрическую жидкость через внутреннюю полость электродвигателя. 2. Двигатель по п. 1, отлиi чающийся тем, что его внут(Л ренняя полость связана с насосом через теплообменник и резервуар для диэлектрической жидкости.