Устройство управления работой электромагнитного молота

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Е 21 С 3/16 Н 01 F 7/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,, о

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ё»

"9".дд

1.»1ф (21) 3872214/29-33 (22) 25. 03.85 (46) 23 ° 04.88. Бюп. 9 15 (71) Институт горного дела СО АН СССР (72) Н.А.Бритков, А.П.Малахов и А.А.Перьев (53) 624. 155.15(72) (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У- 497405, кл. Е 21 С 3/16, 1976.

Авторское свидетельство СССР

У 877626, кл. Е 2 1 С 3/ 16, 1980. (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО МОЛОТА (57) Изобретение относится к управлению электромагнитными машинами возвратно-поступательного движения, может быть использовано при забивке свай, разрушении породы и создании сейсмических колебаний и позволяет повысить надежность работы устройства. Устройство содержит плунжер 1 моÄÄSUÄÄ 1390352 А 1 лота, катушки 2 и 3 прямого и обратного хода плунжера, датчик 4 управления катушкой прямого хода, первый элемент 5 выдержки времени, первый силовой ключ 6, датчик 7 управления катушкой обратного хода, второй элемент 8 выдержки времени, второй 9 силовой ключ, блок 10 пуска, блок 11 отключения и дополнительный элемент

12 выдержки времени. Первый силовой ключ 6 выполнен на тиристоре 13, второй силовой ключ 9 выполнен на схеме

ИЛИ 14 и на тиристоре l5. Блок 11 отключения состоит из схемы ИЛИ 16, коммутирующего тиристора 17, катушек

18 и 19 индуктивности, схемы ИЛИ 20, конденсатора 21 резистора 22, кон О денсатора 23, разделительных диодов

24-25. Блок 10 пуска состоит из кнопки 26, резисторов 27 и 28 и конденсатора 29. 2 ил.

1390352

Изобретение относится к управлению электромагнитными машинами и возвратно-поступательного движения и может быть использовано при забивке

5 свай, разрушении породы и создании сейсмических колебаний.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства управления работой электромагнитного молота; на фиг.2 — ос циллограмма рабочего процесса элект-!

: ромагнитного молота.

Электромагнитный молот содержит плунжер 1, катушку 2 обратного хода, катушку 3 прямого хода, датчик 4 уп, равления катушкой прямого хода, первый элемент 5 вьдержки времени, первый силовой ключ б, датчик 7 управле- 20 ния катушкой обратного хода, второй элемент 8 вьдержки времени, второй 9 ! силовой ключ, блок 10 пуска, блок 11 ! отключения и дополнительный элемент

12 вьдержки. времени. 25

Первый силовой ключ б выполнен на тиристоре 13, второй силовой ключ

9 выполнен на схеме ИЛИ 14 и на тиристоре 15, блок 11 отключения.состоит из схемы ИЛИ 16, коммутирующего тиристора 17, катушек 18 и 19 индуктивности, схемы ИЛИ 20, конденсатора

21, резистора 22, конденсатора 23, разделительных диодов 24 и 25, блок !

10 пуска состоит -из кнопки 26, резисторов 27 и 28 и конденсатора 29.

На фиг.2 приведена осциллограмма рабочего процесса работы электромагнитного молота, на которой показаны эпюры напряжений Ц,, U<, токов х, соответственно в силовых катушках

2 и 3 обратного и прямого хода. Осциллограмма хода плунжера 1 представлена импульсами напряжения Ug период которых равен 1 см. Эпюры наряжений

45 датчиков 4 и 7 управления силовыми катушками рабочего и обратного хода показаны в виде одиночных импульсов

Б и Бз.. Регулируемая вьдержка времени первого элемента вьдержки времеC Г» ни L, второго 1-е. и дополнительного

Устройство управления электромаг нитного молота работает следующим образом, При нажатии кнопки 26 блока 10 пуска на управляющий электрод тиристора 15 силового ключа 9 через схему

ИЛИ 14 резистор 27 и параллельно roeдиненные резистор 28 и конденсатор

29 поступает импульс напряжения источника питания, в результате чего тиристор 15 открывается и к катушке

2 обратного хода прикладывается напряжение источника питания.

Под действием электромагнитных сил магнитного поля, вызванного протеканием тока ц в катушке 2 обратного хода, плунжер 1 поднимается и при подходе к датчику 4 управления силовой катушкой рабочего хода наводит в нем импульс напряжения U< . Этот импульс одновременно поступает на вход первого элемента 5 вьдержки времени и.на вход блока 11 отключения, где он проходит через первый вход схемы

ИЛИ 16 на управляющий электрод тиристора 17. Последний открывается и разряжает на себя конденсатор 21 через катушки 18 и 19 индуктивности. Разряд протекает колебательно и при отрицательной полуволне напряжения конденсатора 21 колебательного LC-контура

19 и 21 закрывается тиристор 17 блока 11 отключения. Одновременно с этим отрицательное напряжения LC-контура 19 и 21 поступает на анод тиристора 15 силового ключа 9 через первый вход схемы ИЛИ 20 и диод 24, в результате чего тиристор 15 закрывается. Однако ток в катушке 2 сразу не исчезает, а продолжает замыкаться по цепи: плюс источника питания — параллельно соединенные резистор 22 и конденсатор 23 — вход схемы ИЛИ 20— разделительный диод 24 — катушка 2 обратного хода — плюс источника питания. При этом запасенная энергия магнитного поля катушки 2 рассеивается на резисторе 22 RC-контура 22 и 23. ,гашения. Ток 4 в катушке 2 обратного хода спадает до нуля, однако плунжер

1 под действием сил инерции продолжаеч двигаться. вверх, постепенно теряя скорость.

При достижении скорости, равной нулю, плунжер под действием силы тяжести падает вниз и, когда его нижний торец зайдет в зону действия катушки

3 прямого .хода, необходимо в эту катушку подать импульс тока i Момент включения катушки 3 прямого хода устанавливается временем Ь, первого элемента 5 вьдержки времени, вход которого подключен к выходу датчика 4 управления катушкой прямого хода.

Сигнал U с датчика 4 управления ка1390352 тушкой прямого хода поступает на вход первого 5 элемента вьдержки времени, и с выдержкой времени „ на

его выходе появляется сигнал, кото5 рый поступает на вход включения силового ключа 6.

Тиристор 13 открывается, и катушка 3 прямого хода молота подключается к плюсу источника питания. Под действием электромагнитных сил катушки 3 прямого хода, вызванных током . плунжер 1 увеличивает скорость движения вниз и при подходе к датчику 7 управления силовой катушкой об5 ратного хода наводит в нем импульс напряжения U .

Этот импульс одновременно поступает на входы элементов 8 и 12 вьдержки времени. 20

Ток в катушке прямого хода i продолжает протекать еще в течение времени, равного величине выдержки времени дополнительного элемента 12 выдержки времени, после того, как плунжер достиг нижнего полюса катушки 3 прямого хода и совершил удар.

По истечении времени L сигнал с

C выхода дополнительного элемента 12 выдержки времени поступает на вход блока 11 отключения, в результате чего ток iz в катушке 3 прямого хода спадает до нуля, |

Повторный запуск молота осуществляется автоматически сигналом с выхо- 35 да элемента 8 вьдержки времени по прошествии времени . путем подачи с его на другой вход включения силового. ключа 9. . В дальнейшем работа электромагнитного молота протекает аналогично.

В результате введения, дополнительного элемента 12 вьдержки времени отключение катушки 3 прямого хода

45 происходит не сразу, а с вьдержкой времени, позволяющей прижать плунжер к наковальне, погасить энергию отскока плунжера и дополнительно увеличить энергию удара электромагнитного молота.

Длительность задержки L первого элемента 5 вьдержки времени обеспечивает свободный вылет плунжера 1 из катушки 2 обратного хода и свободное падение плунжера 1 до зоны действия 55 электромагнитных сил катушки 3 прямого хода.

Длительность задержки 1 элемента

8 вьдержки времени превышает величину L и определяется необходимой частотой ударов электромагнитного молота при выполнении конкретного технологического процесса.

Длительность задержки L> дополнительного элемента 12 вьдержки времени должна превышать время удара плунжера 1 о наковальню.

B общем виде длительности задержек определяются из следующего неравен (. ) (., >) - ) 4

C где,„— время удара плунжера о накоГ

Вальню, с; — длительность задержки элемента 12 вьдержки времени,с; — длительность задержки элемента 8 выдержки времени, с;

C — длительность задержки эле мента 4 выдержки времени, с.

Предлагаемое устройство позволит повысить надежность работы устройства, Ф о р м ул а и з о б р е т е н и я

Устройство управления работой электромагнитного молота, содержащее катушки прямого и обратного хода плунжера молота, выход первого элемента выдержки времени соединен через первый силовой ключ с катушкой прямого хода, выход второго элемента вьдержки времени соединен через второй силовой ключ с катушкой обратного хода, блок отключения, выходы которого подключены соответственно к входам соответствующих силовых ключей, датчики управления катушками прямого и обратного хода и блок пуска, который подключен к второму сило— вому ключу, о т л и ч а,ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, оно снабжено дополнительным элементом вьдержки времени, причем выход дополнительного элемента вьдержки времени соединен с первым входом блока отключения, датчик управления катушкой прямого хода соединен с входом первого элемента выдержки времени и с вторым входом блока отключения, а датчик управления катушкой обратного хода соединен с входами второго и дополнительного элементов вьдержки времени.

1390352

Составитель Л.Шарова

Редактор Г.Гербер Техред М,Дидык КорРектоР С. Черни

Заказ 1745/33 Тираж 459 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раущская наб,, д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4