Электромагнитный молот непосредственного действия

У электромагнитного молота непосредственного действия, содержащего статор с обмоткой возбуждения (1), ударный элемент (2), систему обратного хода и кожух, статор состоит из поперечного стержня (3), на котором размещена обмотка возбуждения (1), и двух продольных стержней (4) круглого сечения, на которых размещена якорная обмотка, ударный элемент (2) охватывает продольные стержни (4), при этом охватывающие части (5) ударного элемента (2) выполнены с переменным сечением, площадь которого равна отношению расчетной величины магнитного потока на этом участке к расчетному значению магнитной индукции. Ударный элемент (2) состоит из ударной части (6), двух частей (5), охватывающих продольные стержни (4), и соединяющей перемычки (7) шириной l. Ударный элемент (2) оснащен направляющими втулками (8), охватывающими направляющие штоки.

5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Область техники, к которой относится полезная модель.

Полезная модель относится к разделу строительства и горного дела, а именно, к электромагнитным устройствам для ударного бурения с использованием движущегося возвратно-поступательно ударного элемента.

Уровень техники.

Наиболее близким к полезной модели по технической сущности является электромагнитный молот непосредственного действия, содержащий статор с обмоткой возбуждения, ударный элемент, систему обратного хода и кожух, (см. патент RU 2018652).

В известном молоте магнитная цепь имеет значительную немагнитную часть, состоящую из немагнитной прокладки между магнитным участком статора и ударным элементом и рабочего воздушного зазора, величина которого соизмерима с длиной рабочего хода. Это обусловливает большое магнитное сопротивление и приводит к ограничению тягового усилия и необходимости увеличения магнитодвижущей силы, а, следовательно, увеличению числа витков обмотки возбуждения и перерасходу обмоточного провода. Немагнитная прокладка между магнитным участком статора и ударным элементом не используется для создания тягового усилия, что также приводит к его ограничению. Кроме того, для осуществления прямого и обратного хода используются разные обмотки, что приводит к неэффективному использованию обмотки и дополнительному перерасходу обмоточного провода. Не все участки ударного элемента имеют сечение, площадь которого равна отношению расчетной величины магнитного потока на этом участке к расчетному значению магнитной индукции, что приводит либо к перенасыщению участков, либо к перерасходу ферромагнитного материала и утяжелению молота.

Раскрытие полезной модели.

Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в повышении эффективности использования ферромагнитного материала, обмотки и уменьшении расхода обмоточного провода.

Технический результат заключается в уменьшении магнитного сопротивления магнитной цепи, использовании для создания тягового усилия обоих немагнитных участков, разделяющих статор и ударный элемент, использовании для осуществления прямого и обратного хода одной и той же обмотки, повышении тягового усилия и уменьшении числа витков обмотки, а также равномерного магнитного насыщения всех участков ударного элемента.

Технический результат обеспечивается следующей совокупностью признаков: электромагнитный молот непосредственного действия, содержащий статор с обмоткой возбуждения, ударный элемент, систему обратного хода и кожух, отличающийся тем, что статор состоит из поперечного стержня, на котором размещена обмотка возбуждения, и двух продольных стержней круглого сечения, на которых размещена якорная обмотка, ударный элемент состоит из ударной части, двух частей, охватывающих продольные стержни, и соединяющей перемычки шириной l, толщина охватывающей части ударного элемента b удовлетворяет соотношению b=l/(2·180), где - угол в градусах дуги внутренней окружности охватывающей части ударного элемента в соответствующем месте.

Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, и технический результат взаимосвязаны следующим образом.

Уменьшение магнитного сопротивления магнитной цепи, использование для создания тягового усилия обоих немагнитных участков, разделяющих статор и ударный элемент, использование для осуществления прямого и обратного хода одной и той же обмотки, повышение тягового усилия и уменьшение числа витков обмотки, а также равномерное магнитное насыщение всех участков ползуна обусловливает повышение эффективности использования ферромагнитного материала, обмотки и уменьшение расхода обмоточного провода.

Краткое описание чертежей.

На фиг.1 изображен электромагнитный молот непосредственного действия, на фиг.2 - половина охватывающей части ударного элемента.

Осуществление полезной модели.

Полезная модель может быть осуществлена следующим образом.

У электромагнитного молота непосредственного действия, содержащего статор с обмоткой возбуждения, ударный элемент, систему обратного хода и кожух, статор состоит из поперечного стержня, на котором размещена обмотка возбуждения, и двух продольных стержней круглого сечения, на которых размещена якорная обмотка, ударный элемент состоит из ударной части, двух частей, охватывающих продольные стержни, и соединяющей перемычки шириной l, толщина охватывающей части ударного элемента b удовлетворяет соотношению b=l/(2·180), где - угол в градусах дуги внутренней окружности охватывающей части ударного элемента в соответствующем месте (см. чертеж).

Таким образом, назначение полезной модели - применение ее в качестве электромагнитного молота непосредственного действия - реализуется.

Сведения, подтверждающие возможность получения при осуществлении полезной модели технического результата (причинно-следственная связь существенных признаков с указанным техническим результатом), состоят в следующем.

Выполнение статора состоящим из поперечного стержня, на котором размещена обмотка возбуждения, и двух продольных стержней круглого сечения, на которых размещена якорная обмотка, ударного элемента, состоящим из ударной части, двух частей, охватывающих продольные стержни, и соединяющей перемычки шириной l, толщина охватывающей части ударного элемента b удовлетворяет соотношению b=l/(2·180), где - угол в градусах дуги внутренней окружности охватывающей части ударного элемента в соответствующем месте, приводит к уменьшению магнитного сопротивления магнитной цепи, использованию для создания тягового усилия обоих немагнитных участков, разделяющих статор и ударный элемент, использованию для осуществления прямого и обратного хода одной и той же обмотки, повышению тягового усилия и уменьшению числа витков обмотки, а также равномерному магнитному насыщению всех участков охватывающих частей ударного элемента.

Следовательно, совокупность существенных признаков достаточна для достижения обеспечиваемого полезной моделью технического результата.

Описание конструкции устройства:

У электромагнитного молота непосредственного действия, содержащего статор с обмоткой возбуждения 1, ударный элемент 2, систему обратного хода и кожух, статор состоит из поперечного стержня 3, на котором размещена обмотка возбуждения 1, и двух продольных стержней 4 круглого сечения, на которых размещена якорная обмотка, ударный элемент 2 состоит из ударной части 6, двух частей 5, охватывающих продольные стержни 4, и соединяющей перемычки 7 шириной l охватывающей части 5 ударного элемента b удовлетворяет соотношению

b=l/(2·180),

где - угол в градусах дуги внутренней окружности охватывающей части ударного элемента 2 в соответствующем месте. Охватывающие части 5 ударного элемента 2 выполнены с переменным сечением, площадь которого равна отношению расчетной величины магнитного потока на этом участке к расчетному занчению магнитной индукции. Внешняя огибающая охватывающей части 5 ударного элемента 2 в полярных координатах удовлетворяет соотношению

=R++l/(2·180),

где R - радиус продольного стержня 4,

- величина рабочего воздушного зазора молота.

Статор содержит два направленных штока. Направляющие штоки выполнены из немагнитного материала. Ударный элемент 2 оснащен направляющими втулками 8, охватывающими направляющие штоки.

Молот работает следующим образом.

Обмотка возбуждения 1 создает магнитный поток, который локализуется в поперечном стержне 3, первом продольном стержне 4, ударном элементе 2 и втором продольном стержне. Магнитный поток в рабочих воздушных зазорах взаимодействует с током якорной обмотки, в результате чего в соответствии с законом Ампера возникает тяговое усилие для разгона ударного элемента. Магнитный поток в рабочих зазорах распределен равномерно вдоль окружности продольных стержней, поэтому все участки якорной обмотки, находящейся под полюсом, используются для создания тягового усилия.

Таким образом, у предлагаемого электромагнитного молота непосредственного действия, в отличие от прототипа, повышается эффективность использования ферромагнитного материала, обмотки и уменьшается расход обмоточного провода.

Эффективность предлагаемого электромагнитного молота непосредственного действия обусловливается его улучшенной конструкцией.

1. Электромагнитный молот непосредственного действия, содержащий статор с обмоткой возбуждения, ударный элемент, систему обратного хода и кожух, отличающийся тем, что статор состоит из поперечного стержня, на котором размещена обмотка возбуждения, и двух продольных стержней круглого сечения, на которых размещена якорная обмотка, ударный элемент состоит из ударной части, двух частей, охватывающих продольные стержни, и соединяющей перемычки шириной l, толщина охватывающей части ударного элемента b удовлетворяет соотношению

b=l/(2·180),

где - угол в градусах дуги внутренней окружности охватывающей части ударного элемента в соответствующем месте.

2. Молот по п.1, отличающийся тем, что охватывающие части ударного элемента ударного элемента выполнены с переменным сечением, площадь которого равна отношению расчетной величины магнитного потока на этом участке к расчетному значению магнитной индукции.

3. Молот по п.1 или 2, отличающийся тем, что внешняя огибающая охватывающей части ударного элемента в полярных координатах удовлетворяет соотношению

=R++l/(2·180),

где R - радиус продольного стержня;

- величина рабочего воздушного зазора молота.

4. Молот по п.1, отличающийся тем, что статор содержит два направляющих штока.

5. Молот по п.4, отличающийся тем, что направляющие штоки выполнены из немагнитного материала.

6. Молот по п.1 или 4, отличающийся тем, что ударный элемент оснащен направляющими втулками, охватывающими направляющие штоки.