Электромагнитный молоток для подводных работ Советский патент 1982 года по МПК E21C37/00 E02D7/06 

1

Изобретение относится к электроиагнитным машинам возвратно-поступательного или ударного дeйctвия, применяемым для выполнения различных технологических операций под водой (например, забивка и погружение свай, бурение, отбор керна).

Известен электромагнитный молоток, включающий герметичный корпус и расположенные в нем намагничивающие катушки, боек, подпружиненный буфер и инструментодержатель t ОЕго недостатком является низкая эффективность работы под водой.

Наиболее близким к предлагаемому является электромагнитный молоток, включающий герметичный корпус и расположенные в нем верхнюю и нижнюю намагничивающие катушки, немагнитную втулку с полостью, заполненной изолирующей жидкостью, в которой расположен боек, подпружиненный буШер и ферромагнитный поршень 2.

Его недостатком является низкая удельная мощность, так как намагничивающая сила рабочей катушки не должна превосходить вес электромагнитного молота за вычетом веса бойка в подводных условиях.

Цель изобретения - повышение удельной мощности электромагнитного молотка в подводных условиях.

Поставленная цель достигается тем, что молоток снабжен дополнительной намагничивающей катушкой, а корпус выполнен из двух соосных частей, расположенных с возможностью взаимного аксиального перемещения.

Кроме того, буфер выполнен в виде поршня, который разделяет полость, заполненную изолирующей жидкостью, на верхнюю и нижнюю полости, при этом верхняя полость связана с ок ружающе и ере до и.

Между дополнительной и верхней намагничивающими клтушклми выпсчию

на полость, гидравлически связанная с нижней полостью.

На чертеже изображен электромагнитный молоток, общий вид.

Электромагнитный молоток включает в себя герметичный корпус, состоящий из двух относительно подвижных частей 1 и 2, внутри которого размещены намагничивающие катушки: верхняя 3, нижняя k и дополнительная 5 с направляющей немагнитной втулкой 6, один конец которой закреплен в подвижной части t, а второй имеет возможность перемещаться в подвижной части 2. Внутри направляющей немагнитной втулки 6 и подвиной части 2 расположены буфер 7 с пружиной 8, полый боек 9, ферромагнитный поршень 10 и инструментодержатель 11 с пружиной 12. Подвижные части корпуса 1 и 2, буфер 7 и ферромагнитный поршень 10 уплотняются при помощи уплотнений . Все пространство внутри втулки заполнено изолирующей жидкостью. Поршень 10 и боек 9 имеют равную массу. В направляющей немагнитной втулке 6 выполнены отверстия 16, через которые полость 17 сообщается с нижней полостью 18, а верхняя полость 19, в которой перемещается буфер 7 связана с окружающей средой (водой) Электромагнитный молоток работает следующим образом.

При подаче тока в катушку 3 полый боек 9, втягиваясь в эту катушку, достигает подпружиненного буфера 7 и, ударяясь об него, останавливается. После этого включаются катушки и 5 одновременно. Под действием намагничивающих сил боек 9 перемещается вниз до соударения с ферромагнитным поршнем 10, а буфер 7 под действием отданного импульса бойком 9 и намагничивающей силы катушки 5 перемещается вверх. При этом вода, находящаяся в верхней полости 19, выталкивается буфером 7 в окружающее пространство, а изменение объема, возникающее при этом в герметичном корпусе, компенсируется сближением подвижных частей 1 и 2 под действием внешнего давления окружающей среды. При этом изолирующая жидкость переходит из полости 17 через отверстия 16 в направляющей немагнитной втулке 6 и нижнюю полость

18. После соударения бойка 9 с ферромагнитным поршнем 10 катушки Ц и 5 отключаются. После этого включается катушка 3, под действием которой

боек 9 движется вверх, а буфер 7 под действием пружины 8 движется вниз до соударения с бойком 9. Далее цикл повторяется.

При выталкивании воды из верхней

полости 19 буфером 7 появляется реактивная сила, которая уравновешивает реактивную силу рабочей катушки Ц, что приводит к повышению удельной мощности устройства, так как при одном и том же весе молотка можно повышать намагничивающую силу рабочей катушки, а следовательно, увеличивать ее мощность.

Формула изобретения

1.Электромагнитный молоток для подводных работ, включающий герметичный корпус, расположенные в нем верхнюю и нижнюю намагничивающие катушки, немагнитную втулку с полостью, заполненной изолирующей жидкостью, в которой расположен буфер,

- ферромагнитный поршень и боек, отличающийся тем, что, с целью повышения удельной мощности молотка, молоток снабжен дополнительной ничивающей катушкой, а корпус выполнен из двух соосных частей, расположенных с возможностью взаимного аксиального перемещения.

2.Молоток по П.1, от л и ч а ющ и и с я тем, что буфер выполнен

в виде поршня, который разделяет полость, заполненную изолирующей жидкостью, на верхнюю и нижнюю полости, при этом верхняя полость связана с окружающей средой.

3.Молоток по П.1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что между дополнительной и верхней намагничивающими катушками выполнена полость, гидравлически связанная с нижней полостью.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 6kQkS, кл. Е 21 С 3/16, 1968.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке , кл. Е 21 С 3/1б,

1979 (прототип).