линейный электромеханизм в.и.смирнова
Классы МПК: | H02K7/06 устройства для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное или наоборот H02K41/02 линейные электродвигатели; дуговые электродвигатели |
Патентообладатель(и): | Смирнов Валерий Ильич |
Приоритеты: |
подача заявки:
1992-01-22 публикация патента:
20.01.1998 |
Использование: в силовых и управляемых электроприводах в роботизированных системах сварочного, монтажного и складского профилей. Сущность изобретения: устройство содержит статор 2 с многофазной обмоткой 3 и ротор 6 с короткозамкнутой обмоткой, закрепленной на полом валу 7. Внутри полого вала 7 размещен шток 8 линейного перемещения с шариковинтовым устройством, связывающим шток 8 с полым валом 7. На полом валу 7 закреплен тормозной диск 12 электромагнитного тормоза с прорезями. При набегании прорези на П-образный сердечник измерительного трансформатора магнитный измерительный поток в нем и соответствующий сигнал на вторичной его обмотке достигают минимума. 3 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Формула изобретения
Линейный электромеханизм, содержащий корпус со статором, в котором закреплен магнитопровод с многофазной обмоткой и с ротором с короткозамкнутой обмоткой, закрепленным на полом валу, установленном в подшипниковых щитах в радиальных подшипниках с возможностью вращения, а внутри полого вала размещен шток линейного перемещения с шариково-винтовым устройством, связывающим шток с полым валом, на котором закреплен тормозной диск подпружиненного электромагнитного тормоза, отличающийся тем, что устройство управления тормозом выполнено в виде прорезей на тормозном диске и П-образного сердечника с обмотками измерительного трансформатора с обеспечением при набегании прорези на него достижения минимума магнитного потока в нем, причем вторичная обмотка измерительного трансформатора соединена со счетчиком импульсов, выход которого подключен к первому входу компаратора, а устройство установки заданного числа импульсов к второму входу компаратора, выход которого связан с обмоткой электромагнитного тормоза.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к электротехнике, точному машиностроению, робототехнике, в частности к линейным шаговым электромеханизмам, преобразующим импульсы электроэнергии в дискретное линейное перемещение исполнительного механизма, и может быть использовано в силовых и управляемых электроприводах, осуществляющих линейное возвратно-поступательное перемещение рабочих органов без ограничения создаваемых усилий, например в робототизированных системах сварочного, монтажно-сборочного и складского профилей. Известен электромеханизм линейного перемещения, состоящий из коллекторного двигателя переменного ряда или постоянного тока, как источника вращающего момента, шариковинтовой пары, позволяющей при вращении шпинделя перемещаться ему в продольном направлении, в котором закреплен магнитопровод с многофазной обмоткой и ротором с короткозамкнутой обмоткой, закрепленным на полом валу, установленном в подшипниковых щитах в радиальных подшипниках с возможностью вращения, внутри полого вала размещен шток линейного перемещения с шарикововинтовым устройством, связывающим шток с полым валом, на котором закреплен тормозной диск подпружиненного электромагнитного тормоза. Недостатком известного устройства является сложность в изготовлении и значительная их стоимость. Кроме того, недостаточная надежность при работе, обусловленная многократностью возвратно-поступательных перемещений при больших нагрузках на линейный выдвижной элемент в осевом и радиальном направлениях, повышенных износ и нагрев при длительном режиме работы, а также несовершенство системы управления и контроля за перемещениями рабочего элемента с повышенной точностью в режимах шагового и длительного равномерного передвижения. Техническим результатом изобретения является повышение надежности и долговечности за счет уменьшения осевых и радиальных нагрузок на выдвижной линейный элемент, уменьшения тепловых нагрузок и повышения точности линейного позиционирования как в режиме шагового, так и в режиме длительного равномерного возвратно-поступательного перемещения линейного элемента. В совокупность существенных признаков, характеризующих изобретение, входят общие с прототипом признаки: корпус со статором, в котором закреплен магнитопровод с многофазной обмоткой с ротором с короткозамкнутой обмоткой, закрепленным на полом валу, установленном в подшипниковых щитах в радиальных подшипниках с возможностью вращения, а внутри полого вала размещен шток линейного перемещения с шарикововинтовым устройством, связывающим шток с полым валом, на котором закреплен тормозной диск подпружиненного электромагнитного тормоза. Отличительные от прототипа признаки следующие: устройство управления тормозом выполнено в виде пазов на тормозном диске и П-образного сердечника с обмотками измерительного трансформатора с обеспечением при набегании прорези на него достижения минимума магнитного потока в нем. Причем вторичная обмотка измерительного трансформатора соединена со счетчиком импульсов, выход которого подключен к первому входу компаратора, а устройство установки данного числа импульсов к второму входу компаратора, выход которого связан с обмоткой электромагнитного тормоза. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый линейный электромеханизм отличается более совершенным выполнением подвижного линейного элемента, сопрягаемого с винтовой направляющей ротора, наличием устройства управления, позволяющего повысить точность линейного позиционирования, а также более эффективной системой охлаждения тормозного устройства в исполнительном механизме. Таким образом, заявляемое устройство соответствует условию патентоспособности изобретения "новизна". Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии условию патентоспособности "изобретательский уровень". На фиг. 1 представлен общий вид линейного электромеханизма в продольном разрезе, на фиг. 2 линейный элемент с конфигурацией п канавок, на фиг. 3 - блок-схема системы управления линейного двигателя. В корпусе 1 закреплен пакет статора 2, в пазах которого размещена двухфазная или трехфазная обмотка 3, на торцах корпуса 1 установлены подшипниковые щиты 4 с радиальными подшипниками 5, короткозамкнутый ротор 6 посажен на полый вал 7, вращающийся на радиальных шарикоподшипниках 5, внутри полого вала 7 расположен выдвижной элемент 8, выполненный в виде винтового штока, в котором канавки 9 с полукруглым профилем имеют вид п- заходного винта, в утолщениях полого вала с внутренней стороны выполнена канавка 10 полукруглого профиля в радиальной плоскости по внутреннему диаметру утолщения ротора, и образуют полости, в которых расположено п шариков 11 под углом друг к другу 360o/п при многозаходовом винте. Шарики могут находиться в таком положении как с сепаратором, так и без сепаратора. При больших усилиях на валу для уменьшения нагрузки на шарики можно их число увеличить (и соответственно увеличить число канавок выдвижного элемента). При выполнении на внешней поверхности выдвижного элемента 8 винтовой канавки 9 не предусматривается канал для возврата шариков. Например, при двухзаходовом винте (п= 2) возможно расположение двух шариков, где угол развода шарков

Класс H02K7/06 устройства для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное или наоборот
Класс H02K41/02 линейные электродвигатели; дуговые электродвигатели