Электромагнитный молот

 

Изобретение относится к электромагнитным ударным механизмам и может быть использовано в строительстве и горном деле для забивки в грунт шпунта, свай, рыхления и уплотнения грунта. Цель - повышение эффективности работы молота за счет устранения отскока якоря. Электромагнитный молот включает корпус 1 с установленными в нем по направлению прямого хода полюсами 5, 6, 9, 10 и силовыми катушками обратного 2, 3, 4 и прямого 7, 8 ходов, внутри которых расположен якорь 11, имеющий возможность аксиального перемещения. На внутренней поверхности полюсов 5, 6, 9 и на якоре выполнены поперечные выступы с изменяющимся от полюса к полюсу шагом. На полюсе 10 катушки выполнены выступы с шагом, равным шагу выступов полюса 9 катушки. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИ

СОЦИЛЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5! ) 5 Е 02 0 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЬ Й КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

М А ВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

/ (61) 1435708 (21) 4490181/23-33 (22) 05.10.88 (46) 30.08.90. Бюл, № 32 (71) Институт горного дела

СО АН СССР (72) М. А. Теребенин, Г. Г. Угаров и И. А. Кудряш (53) 621.643:002 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР .¹ 1435708, кл. Е 02 0 7/06, 1987. (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ МОЛОТ (57) Изобретение относится к электромагнитным ударным механизмам и может быть использовано в строительстве и горном деле для забивки в грунт шпунта, „„SU„„ I 588842 А

2 свай, рыхления и уплотнения фунта. Цель изобретения — повышение эффективности работы молота за счет устранения отскока якоря. Электромагнитный молот включает корпус 1 с установленными в нем по направлению прямого хода полюсами 5, 6, 9 и 10 и силовыми катушками обратного

2,.3 и 4 и прямого 7 и 8 ходов, внутри которых расположен якорь 11, имеющий возможность акснального перемещения. На внутренней поверхности полюсов 5, 6 и 9 и иа якоре выполнены поперечные выступы с изменяющимся от полюса к полюсу шагом.

На полюсе 10 катушки выполнены высту- пы с шагом, равным шагу выступов полюса 9 катушки. 2 нл.

1588842

Изобретение относится к электромагнитным ударным механизмам, может быть использовано в строительстве для забивки в грунт свай, дробления негабаритов, уплотнения грунта, в сейсморазведке — в качестве импульсного низкочастотного сейсмоисточника и является усовершенствованием известного устройства по авт. св. № 1435708.

Цель изобретения — повышение эффективности работы молота за счет устранения отскока якоря.

На фиг. 1 представлена конструктивная с ема электромагнитного молота; на фиг. 2— тяговые характеристики от зубцовых зон якоря и полюсов и результирующая тяговая характеристика катушки прямого хода.

Электромагнитный молот содержит цилиндрический ферромагнитный корпус 1, в котором соосно установлены секции 2, 3 и 4 катушки обратного хода с полюсами 5 и 6 и секции 7 и 8 катушки прямого хода с полюсами 9 и 10. Внутри катушек расположен цилиндрический феррома гнитный якорь 1 1, имеющий возможность перемещения в аксиальном направлении внутри немагнитной направляющей втулки 12. На внешней стороне полюсов 5 и 10 установлены индуктивные датчики 13 и 14 положения бойка. В верхней части корпуса установлена прокладка 15, а к нижней прикреплен шабот, состоящий из корпуса !6 и инструмента 17, которые соединены между собой посредством упругого элемента 18.

Корпус 16 шабота и инструмент 17 могут вэаимно перемещаться в аксиальном направлении за счет деформации упругого элемента 18.

Электромагнитный молот содержит также систему 19 питания и управления, входы которой соединены с датчиками 13 и 14, а выходы — с секциями 2 — 4 катушки обратного хода и секциями 7 и 8 катушки рабочего хода.

На полюсах 5, 6, 9 и 10 выполнены кольцевые выступы с постоянным шагом по длине полюса, причем шаг по выступам полюса 6 и полюсов 9 и 10 соответственно вдвое и втрое меньше шага пс выступам полюса 5. На боковой поверхности якоря 11, начиная от верхнего торца. выполнены ответные выступы, образующие в направлении прямого хода первую., вторую и третью зоны выступов. Шаг по выступам первой и второй зон выступов якоря равен соответственно шагу выступов полюсов 5 и 6, а шаг выступов третьей зоны якоря равен шагу выступов полюсов 9 и 10.

Все выступы полюсов и якоря выполнены с одинаковыми соотношениями геометрических размеров внутри одной зоны деления, а толщина прокладки 15 подобрана так, что в крайнем положении обр атного хода выступы якоря опережают выступы полюсов в направлении прямого хода на половину ширины выступа. Число выступов на якоре выполнено таким, что в этом положении зоны выступов якоря и полюсов с одинаковыми делениями полностью перекрываются.

Расстояние 1 между полюсами 9 и 10 катушки прямого хода определяется по формуле

L= f+m, где 1 — расстояние между первой и третьей

10 зонами выступов якоря; т — шаг выступов полюсов 9и10; п=0, 1, 2,... — целое число.

Расстояние между полюсом 10 и инструментом 17 подобрано так, что при ударе выступы первой и третьей зон якоря отстают от выступов полюсов 9 и 10 соответственно на половину ширины выступа.

Электромагнитный молот работает следующим образом.

В исходном положении якорь 11 удер20 живается в крайнем верхнем положении магнитным полем обтекаемых током секций

2 и 4 катушки обратного хода. При этом все выступы якоря опережают в направлении прямого хода выступы полюсов на

25 половину ширины выступа, а координата перемещения Х равна нулю.

При подаче управляющего импульса напряжение с выхода системы 19 питания и управления на секции 7 и 8 катушки прямого хода в них начинается процесс

30 нарастания тока. При достижении током значения тока трогания якорь, преодолевая удерживающее электромагнитное усилие секций 2 и 4, начинает двигаться вниз.

Поскольку удерживающее усилие с момента трогания якоря резко уменьшается с увезь личением координаты Х, то результирующее усилие, действующее на якорь, быстро нарастает до величины удерживающего усилия.

Для выхода верхнего торца якоря 11 из датчика 13 в нем вырабатывается импульс напряжения, поступающий на вход системы 19 питания и управления, которая отключает секции 2 и 4 катушки обратного хода.

45 При входе нижнего торца якоря в полюс 10 зубцы третьей (нижней) зоны в ыступов якоря начинают взаимодействовать с выступами полюса 10, создавая пульсирующую знакопеременную силу (кривая 20, фиг. 2), а выступы первой (верх50 ней) зоны якоря — с выступами полюса 9, создавая пульсирующую силу (кривая 21, фиг. 2) той же частоты. Одновременно с этим в датчике 14 вырабатывается импульс напряжения, поступающий на вход системы 19 питания, которая

55 Отк ючает секцию 7 катушки прямого хода и в ней начинается процесс спадания тока.

Таким образом, в момент удара (точка h, фиг. 2) якоря 11 по инструменту 17 на якорь

1588842

Формула изобретения сост р ороны секции 8 катушки прямого хода ии 7 и обтекаемой затухающим током секции деиствует п оложительный импульс сил ы (к ивая 22, фиг. 2), благодаря чему осуществляется прижим якоря к инструменту.

П и затухании- тока в секции 7 прижим ри секякоря осу о уществляется магнитным полем ции 8.

Спустя интервал времени, определя емый частотой ударов молота, на в д а выходе блока 19 формируется управляющий импульс 1 на секции 2, 3 и 4 катушки обпает на секции

8 кат шки ратного хода, при этом секции кату прямого хода отключаются. 15

Под действием магнитного поля катушки обратного хода якорь движется вверх. я 11

В момент выхода верхнего торца якор из полюса 5 в датчике 13 вырабатывается импульс напряжения, поступающий в систему питания и управления на отклю- 20 чение секции 3 катушки обратного хода;

Секции 2 и 4 осуществляют удержива6 ние якоря в верхнем положении. Далее цикл повторяется.

Таким образом, положительный импульс силы, действующий со стороны зон выступов якоря и полюсов в момент удара на якорь, устраняет его отскок от инструмента, что предотвращает повторный удар якоря по инструменту и повышает эффективность работы молота.

Электромагнитный молот по авт. св. № 1435708, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы молота за счет устранения отскока якоря, катушка прямого хода выполнена из секций, а на поверхности ее полюса последнего в направлении прямого хода образованы выступы с шагом, равным шагу выступов другого полюса катушки прямого хода, причем расстояние между ее полюсами соответствует расстоянию между первой и третьей зонами выступов якоря.

Составитель Н. Заболоцкая

Редактор М. Петрова Техред А. Кравчук Корректор В. Гнрвяк

Ти аж 540

Заказ 2520

ВНИИПИ Государственного комитета но изобретениям II огкрмгням врн б ат кПатент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 1

Производственно-нздательскии ком ин