Ударный механизм электродинамического действия Советский патент 1993 года по МПК E21C3/16 

Изобретение относится к ударному механизму электродинамического действия, используемому в горном деле, например для дробления негабаритных кусков горных пород, бетонов, валунов, старых фундаментов.

Целью изобретения является снижение динамических нагрузок на корпус, улучшение массогабаритных показателей ударного механизма электродинамического действия и обеспечение возможности его использования в режиме ручной работы.

На чертеже изображен предложенный ударный механизм электродинамического действия в исходном положении.

Ударный механизм содержит корпус 1, в котором с возможностью осевого перемещения закреплены реактор и якорь. Реактор размещен на внутренней поверхности инертной массы 2 и содержит шихтованный магнитопровод 3, имеющий пазы, в которые

уложена силовая обмотка 4. Якорь размещен на наружной поверхности трубы 5 и содержит шихтованный магнитопровод 6, имеющий пазы, в которые ул ожена силовая обмотка 7.

С нижнего конца корпуса 1 размещен рабочий инструмент .8, хвостовая часть с ударной поверхностью которого введена в центральное отверстие, выполненное в нижней крышке 9 корпуса, и снабжена стопорным буртиком 10, Между нижней крышкой 9 корпуса и стопорным буртиком 10 помещена пружина 11, служащая в качестве демпфирующего средства для ограничения , рабочего хода якоря, якорь со стороны рабочего инструмента 8 снабжен бойком 12 с верхним буртиком, скрепленным с якорем посредством вертикального центрального болта 13. Нижняя часть бойка 12 имеет больший диаметр, чем хвостовая часть рабочего инструмента 8. На внутренней поверхности

8о о

со

реактора закреплена втулка 14 из немагнитного материала, находящаяся в скользящем контакте с наружной поверхностью якоря. Нижний конец втулки 14, выступающий относительно реактора, снабжен внутренним фланцем 15 с направленным вверх выступом, а на противолежащем выступу кольцевом участке торцевой поверхности бойка 12 помещена демпфирующая кольцевая прокладка 16. Между фланцем 1-5 и верхним буртиком бойка 12 введена пружина 17, а между верхней концевой крышкой 18 якоря и верхней крышкой 19 корпуса 1 - пружина 20. Демпфирующая кольцевая прокладка 16 и пружина 17 служат в качестве демпфирующего средства для ограничения рабочего хода реактора, а пружина 20 - в качестве демпфирующего элемента для ограничения обратного хода якоря. На участке корпуса 1, противолежащем нижней торцевой поверхности инертной массы 2, закреплена демпфирующая кольцевая прокладка 21.

На чертеже предложенный ударный механизм находится в исходном положении, при этом катушки силовых обмоток 7 и 4 якоря и реактора сдвинуты на половину полюсного деления друг относительно друга, а пружины 17 и 20 удерживают боек 12 на заданном расстоянии от ударной торцевой поверхности рабочего инструмента 8.

Ударный механизм электродинамического действия работает следующим образом:

Рабочий инструмент путем воздействия на корпус 1 (манипулятором или вручную) прижимается к разрушенному материалу. При подаче от генератора (не показан) электрического импульса в силовые обмотки 4 и 7 реактора и якоря между ними возникает электродинамическая сила. При этом, сжимая пружину 17, реактор с инертной массой 2 и якорь с бойком 12, удаляясь от крышек корпуса, начинают двигаться навстречу , друг другу: реактор движется вверх, а якорь - вниз, причем ввиду значительного веса реактора с инертной массой они осуществляют лишь ограниченное перемещение, а якорь проходит большой отрезок пути, накапливая значительную кинетическую энергию, и в конце рабочего хода наносит удар по ударной торцевой поверхности рабочего инструмента 8. Рабочий инструмент, сжимая пружину 11, перемещается вперед, разрушая материал. После нанесения удара по рабочему инструменту реактор с инертной массой 2 продолжают, еще больше сжимая пружину 17, движение вверх до соударения выступа фланца 15 с торцевой поверхностью бойка 12 через демпфирующее кольцо 16. Происходит гашение части энергии реактора, реактор и якорь некоторое время движутся вместе, после чего пружины 17 и 20 возвращают якорь и реактор в исходное положение. При этом имеет место частичная

взаимная компенсация приложения нагрузок к верхнему и нижнему концом корпуса 1. Кроме того, наличие прокладки 21 и пружины 20 исключает удар соответственно реактора и якоря по корпусу 1. К этому

времени пружина 11 также разжимается и рабочий инструмент занимает свое исходное положение в корпусе. Цикл работы повторяется.

Таким образом, полностью разгружается корпус 1 ударного механизма от. сил, создаваемых во время электродинамического взаимодействия. Благодаря наличию прокладки 21 и пружины 20 в основном демпфируются усилия на корпус и при обратном ходе, а также с учетом их противоположной направленности, корпус и в этот момент не осуществляет никаких перемещений. Все это позволяет уменьшить массу корпуса, исключить его отдачу, благодаря чему появляется возможность использовать ударный механизм.в качестве ручного инструмента. При работе ударного механизма с базовой машиной(не показана)это позволяетуменьшить массу несущей стрелы (не показана) и повысить надежность работы базовой машины.

Формула изобретения Ударный механизм, электродинамического действия, содержащий корпус, кон- центрично размещенные в корпусе с возможностью осевого перемещения ею взаимно противоположных направлениях якорь с электрической обмоткой, подключенный к генератору электрических импульсов, и скрепленный с инертной массой реактор с электрической обмоткой, подключенной к генератору электрических импульсов, демпфирующие средства для

ограничения рабочего хода реактора и якоря, рабочий ийструмент, отличают, и й- с я тем, что, с целью улучшения условий работы за счет снижения динамических нагрузок на корпусе механизма, уменьшения

его массы и габаритов и расширения функциональных возможностей за с чет использования в качестве ручного инструмента, якорь имеет боек для взаимодействия с ударной поверхностью рабочего инструмента и размещен в полости реактора, который выполнен с внутренним фланцем, при этом демпфирующее средство для ограничения рабочего хода реактора размещено между якорем и внутренним фланцем реактора, а демпфирующее устройство для ограничения рабочего хода якоря размещено между корпусом и выполненным на инструменте буртом, причем для ограничения обратного

хода якоря последний подпружинен относительно корпуса посредством дополнительного демпфирующего элемента

Использование: в качестве ручного инструмента. Сущность изобретения: в ударном механизме, содержащем рабочий инструмент, корпус, концентрично размещенные в корпусе с возможностью осевого перемещения якорь и реактор, скрепленный с инертной массой, демпфирующее средство для ограничения рабочего хода реактора, демпфирующее средство для ограничения рабочего хода якоря, между якорем и корпусом размещен дополнительный демпфирующий элемент для ограничения обратного хода якоря, а якорь имеет боек для взаимодействия с ударной поверхностью рабочего инструмента и размещен в полости реактора, при этом демпфирующее средство для ограничения рабочего хода реактора размещено между якорем и внутренним фланцем реактора. 1 ил. (Л С