Инерционный пульсатор

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(Щ М, К.з Р 15 В 21/12 с присоединением заявки йо 3332109/25-06 3332110/25-06(23) Приоритет Государственный коинтет СССР но делам нзобретеннй н открытнйОпубликовано 300133. Бюллетень йо 4 Дата опубликования описания 300133 ВН.П, Ряшенцев, А,И, Прокопенко и О.Г/ енй 1 ти. 1 Г ";. ф м(72) Авторы изобретения горного дела Сибирского АН СССР 1) Заявитель нстит ления 54 ).ИНЕРЦИоннцй ПуЛЬСАто 10 ча 20 ноИзобретение 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 возвратно- поступательного 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 1 3Недостатками известного пульсатора являются отсутствие возможности обращать часть тепловых потерь, выцеляющихся в электрообмотке и в Ферромагнитных сердечниках в полезную работу, также отсутствие системы охлаждения электрообмотки и 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 герметичнойполостью, а массы - дополнительнойкольцевой полостью, сообщенной сгерметичной полостью посредством каналов, выполненных в плунжерах сердечников.Кроме того, пульсатор снабжен охлаждающим устройством и компенсирующей емкостью, а герметичная полостьзаполнена теплоносителем и расположена между сердечниками с возможностью 5 сообщения с ох аждающим устройствоми компенсирующей емкостью.При этом стержни выполнены ступен".тыми, дополнительная кольцеваялость образована внутренней поверхстью массы ибольшой ступенью стержня, а охлаждающее устройство выполнено в виде сквозных вертикальныхканалов, выполненных в массах,и полости, образованной поверхностью кор пуса и электрообмоткой и сообщеннойс .герметичной полостью и .компенсирующей емкостью, причем отношениеплощади сечения сердечника к площадидополнительной кольцевой полости рав .но отношению площади сечения плунже 992855ра к разности площадей сечения плунжера и стержня.Также плунжеры выполнены ступенчатыми,а дополнительная кольцевая полость образована внутренней поверхностью массы и меньшей ступенью плунжера.Герметичная полость выполнена свозможностью периодического сообщенияс охлаждаюцим устройством и дополнительной кольцевой полостью, а объемдополнительной кольцевой полостибольше объема герметичной полости навеличину теплового расширения теплоносителя.Кроме того, пульсатор снабжен,штоком, установленным в осевых каналах, 5выполненных в сердечнике, и глухихрасточках, выполненных в плунжерах,.и уплотненным относительно плунжеров, а герметичная полость образована торцом штока и поверхностью плунжера, причем отношение площади сече-,ния дополнительной кольцевой полостик плоцади сечения штока равно отношению разности плоцадей сеченияплунжера и стержня к площади сечения 25стержня.На Фиг. 1 представлен инерционныйпульсатор, герметичная полость которого выполнена с возможностью периодического сообщения с охлаждаюцим 30устройством и дополнительной кольцевой полостью; на Фиг. 2 - то же, сохлаждающим устройством; на Фиг. 3 -то же, с синхронизацией работы масс.Инерционный пульсатор содержит 35корпус 1 с крышками 2 и электрообмоткой 3 Ферромагнитные сердечники 4 и5, два стержня б и 7, установленныев осевых полостях 8 и 9 масс 10 и 11.Стержень 6 закреплен в крышке 2 припомоци 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- . 45жерами 15 и 1 б, 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 компенсируюцейемкостью 21,Охлаждающее устройство (не показано ) пульсатора, изображенного на 55Фиг. 1, выполнено в виде холодильни-ка 22, сообщенного каналами 23-26 склапанами 27 и 28. Пружины 29 и 30предназначены для возврата масс 10и 11 в исходное положение, 60Охлаждающее устройство (не показано ) пульсатора, изображенного нафиг. 2, выполнено в виде сквозныхвертикальных каналов 31 для проходавоздуха 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 следующимобразом.При подаче тока на электрообмотку 3, сердечники 4 и 5 вместе сплунжерами 15 и 16 начинают двигаться навстречу друг другу, При этомв герметичной полости 17 создаетсядавление. Под действием этого давления клапан 28 открывается и теплоноситель, проходя по каналам.23 и 24электрообмотки 3, поступает в кольцевые полости 18 и 19, заставляямассы 10 и 11 двигаться также навстречу друг другу до соприкосновениясердечников 4 и 5. При этомимпульсудара воздействует на стержень (инструмент ) 7, под действием которого он перемецается и создает в полости 19 разряжение, при этом теплоноситель поступает в полость 19 иземкости 21. При обратном ходе масс10 и 11 под действием пружин 29 и30 из полостей 18 и 19 теплоносительвытесняется через каналы 20, 25 и26 в холодильник 22 и через клапан27 в полость 17. Далее цикл повторяется.Таким образом, в полости 18 и 19теплоноситель поступает с температурой выше, чем в полость 17., так какон проходит по каналам 23 и 24 электрообмотки 3, Из полости 18 и 19теплоноситель проходит через холодильник 22 и охлажденный поступаетв полость 17. Так как нагретый теплоноситель имеет объем больше, чемохлажденный, а скорость движениямасс 10 и 11 зависит от давления иот объема теплоносителя и работаэлектромагнита определяется давлениеми кэличеством вытесняемого из полости 17 охлажденного теплоносителя,поэтому на совершение полезной работы - разгона масс 10 и 11 при одноми том же давлении. - объем теплоносителя затрачивается больше, чем сжатие этого объема в полости 17. Такимобразом, часть тепловых потерь, выделяющихся в электрообмотке 3, идетна 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 плунжера 15 к разности площадей сеченияплунжера 15 и стержня 7,Перед соударением плунжеров 15 и16.питание электрообмотки 3 отключает, и холостой ход масс 10 и 11осуществляется за счет пружин 29 и 530. Далее цикл повторяется. Жидкостьиз полости 17, постоянно циркулируяпо каналам 20 и 34 и полости 32,передает выделяющееся в электрообмотке 3 и ферромагнитных сердечниках 10и 5 тепло .массам 10 и 11, Охлаждение масс происходит за счет воздушного потока. Компенсирующая. емкость21 предназначена для устранения разряжения в полости 19 вследствие выдвижения стержня 7.при совершенииполезной работы и для изменения объема в полости 17 вследствие теплово"го расширения жидкости,Пульсатор, изображенный на фиг. 3, 2 Оработает аналогично описанным выше,однако движение масс 10 и 11 возможно только при определенном соотношении, а именно необходимо, чтобыотношение площади сечения дополнитель 25ной кольцевой полости 19 к площадиСечения штока 35 было равно отношению разности площади сечения плунжеров 16 и стержня 7 к площади сечения стержня 7Аналогично соотноше.ние и для противоположной части. пульсатора. При таком соотношении указанных площадей работа пульсатора устойчива-и массы 10 и 11 имеют синхронноедвижение.Исходя из анализа конструктивныхсхем инерционных пульсаторов, благодаря синхронной работе масс 10 и 11,можно повысить эффективность, надежность и долговечность работы пульса"тора примерно на 20-30. 40 формула изобретения1. 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-. 6 О 1 ценной с герметичной полостью посредством каналов, выполненных в плунжерах средечников.2. Пульсатор по п.1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что он снабженохлаждающим устройством и компенсирующей емкостью, агерметичная полостьзаполнена теплоносителем и расположена между сердечниками с возможностьюсообщения с охлаждакщим устройствоми компенсирующей емкостью.3. Пульсатор по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что стержни выполнены ступенчатыми, дополнительная кольцевая полость образованавнутренней поверхностью массы и большей ступенью стержня, .а охлаждающееустройство выполнено в виде сквозныхвертикальных каналов, вйполненныхв массах, и полости, образованнойповерхностью корпуса и электрообмот-.кой и сообщенной с герметичной полостью и компенсирующей емкостью,причем отношение площади сечения сер- .дечника к площади дополнительнойкольцевой полости равно отношениюплощади сечения ллунжера к раностиплощадей сечения плунжера и стержня.4. Пульсатор по пп. 1 и 2, о т -л и ч. а ю щ и й с я тем, что плунже-ры выполнены ступенчатыми, а дополнительная кольцевая полость образо"вана внутренней поверхностью массыи меньшей ступенью плунжера.5, Пульсатор по пп.1, 2 и 4,о т л и ч а ю щ и й с я, тем, чтогерметичная полость выполнена с возможностью периодического сообщенияс охлаждакяцим устройством и.дополнительной кольцевой полостью, а объемдополнительной кольцевой полостибольше объема герметичной полостина величину теплового расширениятеплоносителя.6. Пульсатор по пп.1 и 4, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что онснабжен штоком, установленным в осевых каналах, выполненных в сердечнике, и глухих расточках, выполненныхв плунжерах, и уплотненным относительно плунжера, а герметичная полость образована торцом штока иповерхностью плунжера, причем отношение площади сечения дополнительнойкольцевой полости к площади сечения штока равно отношению разности площадей сечения плунжера и стержня кплощади сечения стержняИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 2915701/25-06,кл. Г 15 В 21/12, 1980.