Электромагнитный молот

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК дц Е 21 С 3)16 к ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ю ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(72) Н. П. Ряшенцев, Б, Ф, Симонов, Ю. В. Погарский и Э. Ф. Юрин (71) Институт горного дела СО АН СССР (53) 621,643.002 (088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР497405, кл. Е 21 С 3/16, 1970.2. Авторское свидетельство СССР398742, кл. Е 21 С 3/16,1971 (прототип). (54) (57) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ МОЛОТ, включающий корпус с соосно установленными электромагнитными катушками обратного хода, часть которых имеет общие полюса со смежными катушками, со,801051256 А стоящий из нескольких частей боек и диаг магнитные проКладки между катушками, отличающийся тем, что, с целью обеспечения близкого к постоянному значения по требляемой мощности молота при увеличении энергии удара и одновременном снижении динамических нагрузок на корпус, катушки обратного хода сгруппированй в нижнюю и верхнюю группы, а диамагнитные прокладки размещены между катушками верхней группы, в которой минимальное число катушек на единицу меньше числа частей бойка, а число катушек нижней группы не меньше числа частей бойка, причем длина каждой из катушек верхней группы равна длине каждой из частей бойка.Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствамударного действия для разрушения породи может быть использовано для процессовс динамическим воздействием, например,для забивки свай в грунт.5Известен электромагнитный молот, включающий корпус с электромагнитными катушками прямого и обратного ходов бойка 11.Недостатком указанного устройства является то, что при увеличении энергии удара путем повышения массы бойка необходимо пропорциональное увеличение потребляемой мощности моста.Наиболее близким к предлагаемому является электромагнитный молот, включающий корпус с соосно установленными электромагнитными катушками обратного хода,часть которых имеет общие полюса со смежными катушками, состоящий из несколькихчастей боек и диамагнитные прокладки между катушками 2,Недостатком известного электромагнитного молота является то, что вследствиезначительного реактивного усилия возрастают динамические нагрузки на корпус ипропорционально увеличению энергии удара увеличивается потребляемая мощностьэлектромагнитного молота.Цель изобретения - обеспечение близкого к постоянному значения потребляемой мош,ности молота при увеличении энергии удара и одновременном снижении ди- ЗОнамических нагрузок на корпус.Поставленная цель достигается тем, чтов электромагнитном молоте, включающемкорпус с соосно установленными электромагнитными катушками обратного хода,часть которых имеет общие полюса со смежными катушками, состоящий из несколькихчастей боек к диамагнитные прокладки между катушками, катушки обратного хода сгруппированы в нижнюю и верхнюю группы, а диамагнитные прокладки размещены 4 Омежду катушками верхней группы, в которой минимальное число катушек на единицу меньше числа частей бойка, а числокатушек нижней группы не меньше числачастей бойка, причем длина каждой из катушек верхней группы равна длине каждой 45из частей бойка. На фиг. 1 показана схема электромагнитного молота при положении бойков вмомент удара; на фиг. 2 -то же, при положении бойков в конце холостого хода.Электромагнитный молот состоит из катушек электромагнитов 1 - 7, Они одинаковы по размерам и составляют две группы:нижнюю 1 - 4 и верхнюю 5 - 7. Катушки- 4 заключены в общий ферромагнитный 55 корпус 8, а катушки 5 - 7 заключены в ферромагнитные части 9 - 11 корпуса 8. Катушки 1 - 4 отделены одна от другой полюсами 12 - 16 таким образом, что полюса 13 - 15 являются общими для смежных катушек.Верхняя группа катушек 5 - 7 имеет полюса 17 - 22, которые отделены друг от друга диамагнитными прокладками 23-25. Прокладки также разделяют корпус 8 от частей 9 - 11 и их друг от друга.Боек выполнен в виде ферромагнитных частей 26 - 29, размеры которых одинаковы по длине и равны длине каждой из катушек 5 - 7, которые перемещаются в не- магнитной направляющей 30. Нижний конец направляющей, выходящий за пределы катушки 1, фиксируется в корпусе фланцем 31. Энергия удара передается шаботу 32, перемещающемуся по направляющим пальцам 33, а затем свае 34. Удары корпуса смягчаются амортизатором 35.Катушки нижней группы 1 - 4 расположены относительно фланца 31 таким образом, чтобы в исходный момент, когда все части бойка находятся внизу, первая снизу часть бойка 26 устанавливалась со смещением в катушке 1. Поскольку длина катушек 1 - 4 одинакова, части 27 - 29 бойка также в катушках 1 - 4 установлены со смещением атносительно их концов..Электромагнитный молот работает следующим обоазом.В момент удара (расположение частей бойка в соответствии с фиг. 1) включается катушка 4 и ферромагнитная часть 29 бойка движется вверх. При подходе ее верхнего торца к полюсу 16 катушка 4 отключается.Часть 29 за счет приобретенной кинетической энергии движется вверх по инерции и входит в зону тяги катушки 5, после чего катушка 5 включается и часть 29 движется вверх под действием ее электромагнитной силы вплоть до момента подхода верхнего торца к полюсу 18. После этого катушка 5 отключается и аналогичным образом включаются в порядке очервдности катушки 6 и 7, перемещая вверх ферромагнитную часть 29. При подходе ее верхнего торца к полюсу 22 катушку 7 не отключают от источника питания и она продолжает удерживаться катушкой 7, занимая положение 36.В таком положении ферромагнитнойчасти 29 рабочий зазор Ьв магнитной системе катушки 7, обусловленный прохождением магнитного потока ф по полюсу 22, части 11 корпуса, полюсу 21 и ферромагнитной части 29 бойка, невелик. В результате для создания магнитного потока, необходимого для удержания части 29, требуется меньший ток катушки, чем для перемещения указанной ферромагнитной части. Поэтому на время удержания ферромагнитной части снижают напряжение питания катушки до величины, при которой ток в ней равен току удержанйя. В результате этого мощность, потребляемая катушкой оФ источника в период удержания ферромаг нитной части бойка, ниже мощности, по.1051256 шпиг Е ВНИИПИ Заказ 863134 Тираж 603 Подписноефилиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3требляемой катушкой при перемещении ферромагнитной части,После того, как ферромагнитная часть 29 перемещена вверх и удерживается в положении 36, аналогичным образом последовательно включаются катушки 3 - 6, осу- ществляя поочередный подъем ферромагнитной части 28. При этом катушка 6 остается включенной, удерживая ферромагнитную часть 28 в положении 37, а ток катушки снижается до тока удержания.Магнитный поток Я катушки 6 замыкается по полюсу 20, части 10 корпуса, полюсу 19, ферромагнитной части 28 бойка находящейся в положении 37, обеспечивая ее удержание.После эТого аналогично производится перемещение вверх ферромагнитной части 27 поочередным включением катушек 2 - 5 и последующее ее удерживание катушкой 5 в положении 38, затем перемещение ферромагнитной части 26 поочередным включением катушек 1 - 4 и последующее ее удерживание катушкой 4 в положении 39.Диамагнитные прокладки 23 - 25 обеспечивают увеличение тока удержания частей 26 - 29 бойка в катушках 7, 6, 5 и 4. После перемещения всех частей 26 - 29 бойка в верхнее положение,катушки 4 - 7 отключают от источника питания (не показан) и ферромагнитные части бойка под действием собственного веса падают вниз, 5 нанося удар по свае 34 через шабот 32. Возможно отключение катушек производить не одновременно, а с некоторой задержкой одна относительно другой в последовательности 7 - 6 - 5 - 4, причем задерж ки в отКлючении катушек выбираются такими, чтобы ферромагнитные части бойка, совершая свободное падение, находились в механическом контакте и наносили удар по шаботу одновременно.Поскольку удерживание самой нижней 15 части 26 бойка в поднятом положении 39 может быть произведено самой верхней катушкой нижней группы 4, то наименьшее число катушек верхней группы может быть на единицу меньше числа частей бойка.При использовании предлагаемого устройства возможно в значительной степени варьировать энергией удара, причем потребляемая мощность остается на близком к постоянному уровню при увеличении ударной энергии. Р,