Результат интеллектуальной деятельности: ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ МОЛОТ ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение 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 изобретению по технической сущности является электромагнитный молот прямого 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 изобретения

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, 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 прямого 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, при этом охватывающие части ударного элемента выполнены с переменным сечением, площадь которого равна отношению расчетной величины магнитного потока на этом участке к расчетному значению магнитной индукции.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, 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 прямого действия, на фиг.2 - половина охватывающей части ударного элемента.

Осуществление изобретения

Изобретение может быть осуществлено следующим образом.

У электромагнитного молота прямого 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 охватывает продольные стержни, при этом охватывающие части ударного элемента выполнены с переменным сечением, площадь которого не меньше отношения расчетной величины магнитного потока на этом участке к расчетному значению магнитной индукции (см. чертеж).

Таким образом, назначение изобретения - применение его в качестве электромагнитного молота прямого действия - реализуется.

Сведения, подтверждающие возможность получения при осуществлении изобретения 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 охватывающим продольные стержни, при этом охватывающие части ударного элемента выполнены с переменным сечением, площадь которого не меньше отношения расчетной величины магнитного потока на этом участке к расчетному значению магнитной индукции, 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 изобретением технического результата.

Описание конструкции устройства

У электромагнитного молота прямого 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 не меньше отношения 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. Статор содержит два направляющих 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 прямого действия, в отличие от прототипа, повышается эффективность использования ферромагнитного материала, обмотки и уменьшается расход обмоточного провода.

Эффективность предлагаемого электромагнитного молота прямого действия обусловливается его улучшенной конструкцией.