линейный электромагнитный привод пресса
Классы МПК: | B21J7/30 приводимых в действие электромагнитными средствами B30B1/42 магнитными средствами, например электромагнитными |
Автор(ы): | Угаров Г.Г., Катаев А.Ф., Серебряков В.Н., Массад А.Х. |
Патентообладатель(и): | Саратовский государственный технический университет |
Приоритеты: |
подача заявки:
2000-12-18 публикация патента:
10.12.2002 |
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в оборудовании для обработки давлением. Линейный электромагнитный привод пресса включает статор с размещенной в нем катушкой и якорем, направляющий кожух с упором и возвратную пружину. Якорь состоит из двух подвижных относительно друг друга частей. Одна часть представляет собой стакан, а вторая - расположенный внутри стакана цилиндрический сердечник. Площадь поперечного сечения стакана меньше площади поперечного сечения цилиндрического сердечника. В верхней части стакана и сердечника имеются буртики. Якорь в начальном положении установлен с условием, что расстояние между буртиком сердечника и упором направляющего кожуха меньше, чем величина рабочего хода якоря. В результате обеспечивается повышение эффективности пресса. 3 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Формула изобретения
Линейный электромагнитный привод пресса, содержащий статор с размещенной в нем катушкой и якорем, направляющий кожух и возвратную пружину, отличающийся тем, что якорь выполнен из двух подвижных относительно друг друга частей, одна из которых выполнена в виде стакана, а другая, расположенная внутри первой, - в виде цилиндрического сердечника, причем стакан якоря выполнен с меньшей площадью поперечного сечения по отношению к сердечнику якоря, а оба выполнены с буртиками в верхней части, кроме того, направляющий кожух выполнен с упором, а якорь в начальном положении установлен с условием, что расстояние между буртиком сердечника и упором направляющего кожуха меньше, чем рабочий ход якоря.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к конструкциям оборудования для обработки ударом или давлением с электромагнитным приводом между статором и подвижным якорем. Известен линейный электромагнитный двигатель [1], используемый, например, в приводах прессового оборудования, который содержит цилиндрический статор в виде стакана с размещенной в нем обмоткой, комбинированный якорь, выполненный из цилиндрической и дисковой частей, направляющий корпус (кожух), подшипники скольжения и возвратную пружину. Направляющий корпус выполнен из ферромагнитного материала, а его часть, прилегающая к статору, выполнена большего диаметра. При подходе якоря к этой части кожуха происходит перераспределение пути замыкания магнитного потока и включения в работу верхнего рабочего воздушного зазора, образованного внутренней частью якоря и поверхностью торцевой части статора. При подаче импульса напряжения в обмотку возбуждения двигателя, используемого в качестве силового привода пресса, якорь перемещается вниз, совершая рабочий ход. Вначале тяговое усилие создается в нижнем рабочем зазоре, а при выходе дисковой части якоря на увеличенный диаметр корпуса включается в работу и верхний зазор, что приводит к увеличению ударной электромагнитной силы якоря. Недостатком этого линейного электромагнитного двигателя, работающего в прессовом оборудовании, является большой избыток электромагнитной силы после совершения полезной работы прессом. Так, например, после рубки, штамповки тонколистового материала, когда уже работа выполнена, избыточная электромагнитная сила идет на удар якоря о стопы и в случае, если избыточная электромагнитная сила больше силы сжатия возвратной пружины, то якорь "прилипает" к статору, нарушая частоту ходов якоря. Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является двигатель электромагнитного пресса [2], который состоит из статора, обмотки, комбинированного якоря, состоящего из дискового и цилиндрического, двух рабочих воздушных зазоров, возвратной пружины, кожуха и двух стопов - наружного и внутреннего. При подаче импульса напряжения на обмотку якорь приближается к стопам под действием электромагнитных сил, при этом пружина сжимается. С уменьшением воздушных зазоров электромагнитная сила пресса растет по кривой, близкой к гиперболе. Недостатком его является то, что в конце рабочего хода уже после совершения полезной работы пресс развивает большую избыточную электромагнитную силу, идущую на удар якоря о стопы, и в случае превышения избыточной силой силы сжатия возвратной пружины якорь "прилипает" к статору, вызывая сбой в частоте ходов якоря. Задачей изобретения является повышение эффективности пресса за счет уменьшения избыточной электромагнитной силы после совершения полезной работы, идущей на удар якоря о стопы статора, и устранение явления "прилипания" якоря к стопам. Поставленная задача решается следующим образом: в линейном электромагнитном приводе пресса, содержащем статор с размещенной в нем катушкой и якорем, направляющий кожух и возвратную пружину, якорь выполнен из двух подвижных друг относительно друга частей, одна из которых выполнена в виде стакана, а другая, расположенная внутри первой, - в виде цилиндрического сердечника, причем стакан якоря выполнен с меньшей площадью поперечного сечения по отношению к сердечнику якоря, а оба выполнены с буртиками в верхней части, кроме того, направляющий кожух выполнен с упором, а якорь в начальном положении установлен с условием, что расстояние между буртиком сердечника и упором направляющего кожуха меньше, чем рабочий ход якоря. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый линейный электромагнитный привод пресса отличается тем,что его комбинированный якорь состоит из двух подвижных относительно друг друга ферромагнитных частей - пустотелой в виде стакана и сплошного цилиндра, размещенного в нем, причем площадь поперечного сечения стакана якоря меньше площади поперечного сердечника якоря. Таким образом, заявляемый линейный электромагнитный двигатель соответствует критерию 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, введение которых способствовало устранению вышеназванных недостатков, что позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "существенные отличия". Конструкция и работа линейного электромагнитного привода пресса поясняется чертежами, где на фиг.1 и на фиг.2 приведена конструктивная схема привода пресса, а на фиг.3 зависимость электромагнитной силы F от зазора![линейный электромагнитный привод пресса, патент № 2193943](/images/patents/277/2193028/948.gif)
1. Патент РФ 2084071, МКИ 6 Н 02 К 33/02, H 01 F 7/16, B 21 J 7/30, БИ 23, 1996 - аналог. 2. А.с. СССР 734911, МКИ В 21 J 7/30, БИ 19, 1981, с. 267 - прототип.
Класс B21J7/30 приводимых в действие электромагнитными средствами
Класс B30B1/42 магнитными средствами, например электромагнитными
электромеханический пресс - патент 2528942 (20.09.2014) | ![]() |
электрический пресс - патент 2510332 (27.03.2014) | ![]() |
электрический пресс - патент 2479431 (20.04.2013) | ![]() |
винтовой вибропресс - патент 2114736 (10.07.1998) | |
электромагнитный пресс - патент 2096179 (20.11.1997) | |
способ электромагнитного прессования изделий из порошковых фракций, ориентируемых в магнитном поле, и электромагнитный пресс для его осуществления (варианты) - патент 2086028 (27.07.1997) | |
электромагнитный пресс - патент 2065360 (20.08.1996) | |
электромагнитный пресс - патент 2026792 (20.01.1995) | |
электромагнитный пресс - патент 2025277 (30.12.1994) |