Инерционный пульсатор

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1)992855

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительйое к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03139,81 (21) 3332106/25-06 (щ М. mn.з

F 15 В 21/12 с присоединением заявки М 3332109/25-06

3332110/25-06 (23) ПриоритетГосударственный коиитет

СССР но делам изобретений и открытий (Я3) УДК 621. 65 (088.8 ) Опубликовано 300183. Бюллетень М 4

Дата опубликования описания 300133

Н.П. Ряшенцев, A.È. Прокопенко и О.Г/ ешти; с

1!" .,;. -" :,,, Рз (72) Авторы изобретения

{71) Заявитель

Институт горного дела Сибирского отделения

AH СССР (54 ) . .ИНЕРЦИОННЫЙ ПУЛЬОАТОР

Изобретение относится к инерционным пульсаторам, которые могут работать как молотки различного назначения, компрессоры, насосы и т.п. с электромагнитным приводом.

Известен энерционный пульсатор, содержащий корпус с крышками и электрообмоткой, два ферромагнитных сердечника с плунжерами, установленные в корпусе с возможностью возвратнопоступательного перемещения в противофазе, два стержня, установленные в осевых полостях масс и крышках корпуса, причем один из стержней подпружинен и имеет ограничитель хода, другой закреплен в крышке, а плунжеры сердечников установлены в-осевой полости масс 31 3.

Недостатками известного пульсатора являются отсутствие возможности обращать часть тепловых потерь, выделяющихся в электрообмотке и в ферромагнитных сердечниках в полезную работу, также отсутствие системы охлаждения электрообмотки н ферромагнитных сердечников, что снижает надежность и долговечность устройства. Кроме того, в известном устройстве невозможно осуществить синхронную работу масс.

Цель изобретения. — повыШение эффективности работы пульсатора.

Поставленная цель достигается тем, что пульсатор снабжен герметичной полостью, а массы — дополнительной кольцевой полостью, сообщенной с герметичной полостью посредством каналов, выполненных в плунжерах сер1() дечников.

Кроме того, пульсатор снабжен охлаждающим.устройством и компенсирующей емкостью, а герметичная полость заполнена теплоносителем и расположена между сердечниками с возможностью

15 сообщения с о а да щим устройством и компенсирующей емкостью.

При этом стержни выполнены ступен-. чатыми, дополнительная кольцевая полость образована внутренней поверхностью массы и большой ступенью стержня, а охлаждающее устройство выполнено в виде сквозных вертикальных каналов, выполненных в массах,и полости, образованной поверхностью кор-.

25 пуса и электрообмоткой и сообщенной с .герметичной полостью и .компенсирующей емкостью, причем отношение площади сечения сердечника к площади дополнительной кольцевой полости равЗ0 .но отношению площади сечения плунже992855 ра к разности площадей сечения плунжера и стержня.

Также плунжеры выполнены ступенчатыми,а дополнительная кольцевая полость образована внутренней поверхностью массы и меньшей ступенью плун 5 жера.

Герметичная полость выполнена с возможностью периодического сообщения с охлаждаюцим устройством и дополнительной кольцевой полостью, а объем дополнительной кольцевой полости больше объема герметичной полости на величину теплового расширения теплоносителя.

Кроме того, пульсатор снабжен,штоком, установленным в осевых каналах, !5 выполненных в сердечнике, и глухих расточках, выполненных в плунжерах,. и уплотненным относительно плунжеров, а герметичная полость образована торцом штока и поверхностью плун ( жера, причем отношение площади сече-, ния дополнительной кольцевой полости. к плоцади сечения штока равно отно-. шению разности плоцадей сечения плунжера и стержня к площади сечения стержня.

На фиг. 1 представлен инерционный пульсатор, герметичная полость которого выполнена с возможностью периодического сообщения с охлаждаюцим 30 устройством и дополнительной кольцевой полостью; на фиг. 2 — то же, с охлаждающим устройством; на фиг. 3— то же, с синхронизацией работы масс.

Инерционный пульсатор содержит 3$ корпус 1 с крышками 2 и электрообмоткой 3 ферромагнитные сердечники 4 и

5, два стержня 6 и 7, установленные в осевых полостях 8 и 9 масс 10 и 11.

Стержень б закреплен в крышке 2 при помоци гайки 12 с воэможностью ограниченного перемещения и снабжен пружиной 13 и ограничителем 14 хода.

Стержень 7 закреплен в крышке 2 неподвижно. Сердечники 4 и 5 снабжены плун- . 45 жерами 15 и 1б, установленными в полостях 8 и 9. Пульсатор содержит герметичную полость 17 и дополнительные кольцевые полости 18 и 19, сообщенные с ней каналами 20.

Пульсаторы (фиг. 1 и 2 ) дополнительно снабжены охлаждаюцим устройством (не показано ) и компенсируюцей емкостью 21.

Охлаждающее устройство (не показано ) пульсатора, изображенного на 55 фиг. 1, выполнено в виде холодильни- ка 22, сообщенного каналами 23-26 с клапанами 27 и 28. Пружины 29 и 30 предназначены для возврата масс 10 и 11 в исходное положение. 60

Охлаждающее устройство (не показа но ) пульсатора, изображенного на фиг. 2, выполнено в виде сквозных вертикальных каналов 31 для прохода воздуха полости 32 и каналов 33 и 34.

Пульсатор, изображенный на фиг.3, снабжен штоком 35, для.синхронизации работы масс.

Инерционный пульсатор, изображенный. на фиг. 1, работает следующим образом.

При подаче тока на электрообмотку 3, сердечники 4 и 5 вместе с плунжерами 15 и 16 начинают двигаться навстречу друг другу. При этом в герметичной полости 17 создается давление. Под действием этого давления клапан 28 открывается и теплоноситель, проходя по каналам.23 и 24 электрообмотки 3, поступает в кольцевые полости 18 и 19, заставляя массы 10 и 11 двигаться также навстречу дру1 другу до соприкосновения сердечников 4 и 5. При этом импульс удара воздействует на стержень (инструмент ) 7, под действием которого он перемецается и создает в полости 19 разряжение, при этом теплоноситель поступает в полость 19 из емкости 21. При обратном ходе масс

10 и 11 под действием пружин 29 и

30 из полостей 18 и 19 теплоноситель вытесняется через каналы 20, 25 и

26 в холодильник 22 и через клапан

27 в полость 17. Далее цикл повторяется.

Таким образом, в полости 18 и 19 теплоноситель поступает с температурой выше, чем в полость 17., так как он проходит по каналам 23 и 24 электрообмотки 3. Из полости 18 и 19 теплоноситель проходит через холодильник 22 и охлажденный поступает в полость 17. Так как нагретый теплоноситель имеет объем больше, чем охлажденный, а скорость движения масс 10 и 11 зависит от давления и от объема теплоносителя и работа электромагнита определяется давлением и к эличеством вытесняемого из полости 17 охлажденного теплоносителя, поэтому на совершение полезной работы — разгона масс 10 и 11 при одном и том же давлении. — объем теплоносителя затрачивается больше, чем сжатие этого объема в полости 17. Таким образом, часть тепловых потерь, выделяющихся в электрообмотке 3, идет на совершение полезной работы — разгона масс 10 и 11.

Инерционный пульсатор, изображенный на фиг. 2, работает аналогично описанному выше.

Различие заключается в том, что стержни 6 и 7 выполнены ступенчато и при. движении масс 10 и 11 жидкость из полости 17 переходит в полость 18 и 19 по каналам 20 и 34 в силу того, что отношение площади сечения сердечника (например 4 ) к площади дополнительной кольцевой полости 18 равйо отношению площади сечения плунже992855 ра 15 к разности площадей сечения плунжера 15 и стержня 7.

Перед соударением плунжеров 15 и

16.питание электрообмотки 3 отключает, и холостой ход масс 10 и 11 осуществляется за счет пружин 29 и 5

30. Далее цикл повторяется. Жидкость из полости 17, постоянно циркулируя по каналам 20 и 34 и полости 32,передает выделяющееся в электрообмотке 3 и ферромагнитных сердечниках !О и 5 тепло .массам 10 и 11. Охлаждение масс происходит за счет воздушного потока. Компенсирующая .емкость

21 предназначена для устранения разряжения в полости 19 вследствие выдвижения стержня 7 при совершении полезной работы и для изменения объема в полости 17 вследствие теплового расширения жидкости.

Пульсатор, изображенный на фиг. 3, 2О работает аналогично описанным выше, однако движение масс 10 и 11 возможно только при определенном соотношении, а именно необходимо, чтобы отношение площади сечения дополнитель 25 ной кольцевой полости 19 к площади

Сечения штока 35 было равно отношению разности площади сечения плунжеров 16 и стержня 7 к площади сечения стержня 7 ° Аналогично соотноше.ние и для противоположной части. пульсатора. При таком соотношении указанных площадей работа пульсатора устойчива-и массы 10 и 11 имеют синхронное движение.

Исходя из анализа конструктивнйх схем инерционных пульсаторов, благодаря синхронной работе масс 10 и Й., можно повысить эффективность, надежность и долговечность работы пульсатора примерно на 20-30%. 40

Формула изобретения

1. Инерционный пульсатор, содер- . 45 жащий корпус с крышками и электрообмоткой, два ферромагнитных сердечника с плунжерами, установленных в корпусе с воэможностью возвратно-поступательного перемещения в противофазе, два стержня, установленных в осевых полостях масс и крышках корпуса, причем один из стержней подпру. жинен и имеет ограничитель хода, другой закреплен в крышке, а плунжеры сердечников установлены в осевой полости масс, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения эффективности работы, он снабжен герметичной полостью, а массы — допол- . нительной кольцевой полостью, сооб-.

I ценной с герметичной полостью посредством каналов, выполненных в йлунжерах средечников.

2. Пульсатор по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что он снабжен охлаждающим устройством и компенсирующей емкостью, а герметичная полость. заполнена теплоносителем и расположена между сердечниками с возможностью сообщения с охлаждакицим устройством и компенсирующей емкостью.

3. Пульсатор по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю шийся тем, что стержни выполнены ступенчатыми, дополнительная кольцевая полость образована внутренней поверхностью массы и большей ступенью стержня, .а охлаждающее устройство выполнено в виде сквозных вертикальных каналов, вйполненных в массах, и полости, образованной поверхностью корпуса и электрообмот-. кой и сообщенной с герметичной полостью и компенсирующей емкостью, причем отношение площади сечения сер-дечника к площади дополнительной кольцевой полости равно отношению площади сечения нлунжера к ра ности площадей сечения плунжера и стержня.

4. Пульсатор по пп. 1 и 2, о т— л и ч. а ю шийся тем, что плунже- ры выполнены ступенчатыми, а допол- ° нительная кольцевая полость образована внутренней поверхностью массы и меньшей ступенью плунжера.

5. Пульсатор по пп.1, 2 и 4, отличающийся, тем, что герметичная полость выполнена с возможностью периодического сообщения с охлаждакяцим устройством и.дополнительной.кольцевой полостью, а объем дополнительной кольцевой полости больше объема герметичной полости на величину теплового расширения теплоносителя.

6. Пульсатор по пп.1 и 4, о т— л и ч а ю шийся тем, что он снабжен штоком, установленным в осевых каналах, выполненных в сердечнике, и глухих расточках, выполненных в плунжерах, и уплотненным относительно плунжера, а герметичная полость образована торцом штока и поверхностью плунжера, причем отношение площади сечения дополнительной кольцевой полости к площади сечения штока равно отношению разности площадей сечения плунжера и стержня к площади сечения стержня..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2915701/25-06, кл. F 15 В 21/12, 1980.

N д

18

17

J5 9 д

/б

17

ВНИИПИ Заказ 411/45 Тираж 715 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4