Линейный электропривод

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в манипуляторах, в автоматических системах позиционирования, а также в механизмах возвратно-поступательного движения рабочего органа. Цель состоит в расширении эксплуатационных возможностей и повышении надежности. Поступательное перемещение подвижного поршня 3 со штоком 4 осуществляется расширяющимися в осевом направлении электродинамическими узлами при пропускании по ним тока. Электродинамические узлы состоят из двух соосных электропроводящих конструкций, охватывающих одна другую и имеющих гофрированные поверхности 5, 6. Полости 7 корпуса 1, разделенные поршнем, заполнены эластичным магнитодиэлектриком, в частности феррожидкостью, для повышения магнитной проницаемости. Электропривод снабжен также гидропроводом с клапаном 17, позволяющим остановить перетекание феррожидкости из одной полости в другую и тем самым обеспечить статическое усилие при обесточенном приводе. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) < Н 02 К 33/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4351871/24-07 (22) 23.12.87 (46) 15.12.89. Бюл. к- -46 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электромеханики (72) Н.В.Мартынов (53) 621.313.282(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

h» 1251245. кл. Н 02 К 33/00, 1984.

Авторское свидетельство СССР

У 1065984, кл. Н 02 К 33/00, 1982. (54) ЛИНЕИНИИ ЭЛЕКТРОПРИВОД (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в манипуляторах, в автоматических системах позиционирования, а также в механизмах возвратно-поступательного движения рабочего органа. Цель состоит в расширении эксплуатационных возможностей и повышении надежности.

„„SU„„1529364

TIoc тупа тель ное пе р емеще ние подв ижн о- го поршня 3 со штоком 4 осуществляется расширяющимися в осевом направлении электрод|гнамическими узлами при пропускании по ним тока, Электродинамические узлы состоят из двух соосных электропроводящих конструкций, охватывающих одна другую и имеющих гофрированные поверхности 5, 6. Полости 7 корпуса 1, разделенные поршнем, заполнены эластичным магннтодиэлектриком, в частности Аеррож:дкостью, для повышения магнитной проницаемости. Электропривод снабжен также гидроприводом с клапаном 17, позволяющим остановить перетекание феррожидкости из одной полости в другую и тем самым обеспечить статическое усилие при обесточенном приводе.

1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1529364

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в манипуляторах, автоматических системах позиционирования а также в меЭ

5 ханизмах возвратно-поступательного движения рабочего органа.

Пель изобретения — расширение эксп,луатационных возможностей и повышение надежности. 1О

На Аиг. 1 показан электропривод, общий вид, на фиг. 2 — гибкие токонесущие проводники, примеры исполнения °

Электропривод содержит корпус 1, фланцы 2, выполненные из изоляционного материала и герметично соединенные с корпусом, например,, с помощью резинового уплотнительного кольца, подвижный поршень 3, установленнный внутри корпуса, два штока 4, соединенные с поршнем, например, свар" кой, расположенные с двух сторон от поршня. Штоки 4 передают усилия, действующие на поршень 3 со стороны 25 электродинамических узлов. Электродинамические узлы выполнены в виде расположенных с каждой стороны поршня двух коаксиальных цилиндрических поверхностей с кольцевыми гофрами

5 и 6, изготовленных из электропроводящего материала и покрытых с наружной и внутренней поверхностей ,тонким изоляционным слоем. Полости .7 корпуса, разделенные поршнем, за полнены эластичным магнитодиэлектриком, в частности ферромагнитной жидкостью, Края коаксиальных цилиндров, обращенные к поршню приварены к токо1

40 проводящему кольцевому выступу 8, который примыкает к поверхности порш:ня через изолирующую прокладку 9. Противоположные кромки приварены к вплавленным во фпанцы концентрическим проводящим элементам 10, жестко ,соединенным с токовводами 11 электропривода.

Токопроводящие конструкции могут иметь различное выполнение.

Конструкция по фиг. 2 выполнена прессованием целиком, края гофров имеют закругленную форму. Конструкция, изображенная на Аиг. 3, изготовлена сваркой по краям кольцевых волнообразных в радиальном направле55 нии пластинок и соответствующих токопроводящих элементов, обеспечивающих малый уровень механических напряжений в месте прикрепления складчатой конструкции. На Аиг. 4 представлена конструкция в виде цилиндрической прорезной пружины, жестко прикрепленные токопроводящие элементы изготовлены в Аорме плоских колец.

Количество roAp выбирают исходя из заданных усилий и материала гговерхности. Шток в месте выхода из корпуса имеет уплотнение 12.

Привод получает электроэнергию от блока 13 питания, дающего постоян= ное напряжение, для включения элект= ропривода используется трехпозиционный ключ 14, который также может быть выполнен на базе электроники с блоком управления, на инАормационный вход которого поступают сигналы датчиков положения штока.

Полости, расположенные по одну сторону поршня, сообщаются между собой через перфорационные отверстия в гофрах 5 и 6. Полости, расположенные по разные стороны поршня, связаны гидроприводом l6 в штоке и порш.не, а также через зазор, образованный неплотным прилеганием поршня 3 к внутренней стенке корпуса 1.

Гидропривод 15 может быть расположен внутри штоков и поршня, а также может быть наружным (16)., на гидроприводе 16 установлен электрогидравлический вентиль 17. Сечение гидропривода выбирают исходя из требуемого быстродействия привода и вида феррожидкости или Аерропластического материала. На быстродействие и динамику привода влияет также жесткость сильфонов электродинамического узла. Если жесткость сильАонов электродинамического узла является недос таточной, то в полость между сильфонами, расположенными с одной стороны поршня, вводится дополнительный упругий элемент 18, выполненный в виде пружины или эластичного магнитодиэлектрика. В электроприводе имеется также выключатель 19, замыкающий цепь электромагнита электрогидравлического вентиля 17.

Выключатель 19 также может быть электронным и связанным с блоком управпения работой исполнительного механизма.

Электропривод работает следующим образом.

1529364

6 поршень останавливается в требуемом . промежуточном положении. Шток создает при этом статическое усилие вслед— ствие несжимаемости Аеррожидкости.

Замыкание цепей осуществляют трех позиционным ключом 14, который определяет направление перемещения поршня и штока. При движении поршня феррожидкость перетекает из полости

5 с неработающим электродинамическим узлом в рабочую полость.

При отключении питания жидкость перетекает под действием упругости элементов 5 и 6 или возвратных упругих элементов 18. Позиция а ключа ("Вь»ключено"): поршень покоится или перемещается под действием возвращающихся упругих сил в положение равновесия, позиция б: источник 13 электроэнергии запитывает левый электродинамический узел — поршень перемещается вправо, позиция в ключа: источник запитывает правый электроди- 20 намический узел — поршень перемещается влево. При протекании тока происходит раздвигание кольцевых гофров из-за действия электродинамических . сил. Сила взаимодействия между со- 25 седними кольцевыми гофрами увеличивается вследствие наличия феррожидкости. В зоне между гофрами образуется тороидальное магнитное поле, и в эту зону дополнительно втягивает- Зц ся феррожидкость, что увеличивает удельное тяговое усилие электропривода. Образующееся при работе двигателя магнитное поле замкнуто внутри корпуса 1 привода, магнитное поле рассеяния привода мало.

При замкнутой цепи электромагнита электрогидравлического вентиля через выключатель 19 открывается гидрокран 17 (положение при выключенной цепи электромагнита — закрытое).

При размыкании цепи электромагнита электрогидравлического вентиля формулаизобретения

1. Линейный электропрнвод, содержащий корпус с изоляционными фланцами, расположенные в этом корпусе поршень со штоком и злектродинамический узел, выполненный в виде под— ключенных к клеммам для источника питания гибких токонесущих частей с ферромагнитным заполнителем, установленный между поршнем и Аланцем, о т л и ч а:o шийся:, тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей н повьш»ения надежности„ он снабжен гидроприводом и вторым электродинамическим узлом, причем токонесущие проводники обоих узлов выполнены ввиде коаксиальных цилиндрических поверхностей, упругих в осевом направлении, кромки цилиндров которых, обращенные к поршню, соединены одна с другой,. противоположные кромки каждого узла подсоединены к клеммам для источника питания, в качестве ферромагнитного заполнителя использована Аерромагнитная жидкость, заполняющая полости между токонесущими проводниками, а гидропривод выполнен в виде канала, соединяющего обе полости.

2. Электропривод по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью уменьшения энергопотребления при создании статических усилий, он снабжен электрогидравлическим вентилем,размещенным в канале гидропривода.

1529364

Составитель В, Наровлянский

Техред Л.Олийнык Корректор С, Черни

Редактор А.Orap

Заказ 7756/52 Тираж 648 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101