Патент на изобретение №2366065
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ЛИНЕЙНЫЙ ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ
(57) Реферат:
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для создания машин с дискретным поступательным неограниченным движением рабочего органа. Технический результат заключается в упрощении конструкции при расширении эксплуатационных возможностей и областей применения. Устройство содержит статор, состоящий из боковой части (2) и нижней части (1). В расточке статора размещена обмотка (9). Якорь выполнен комбинированным и состоит из цилиндрической части (3) и плоской дисковой части (4) со стороны направляющего корпуса (6). Между нижней частью статора (1) и цилиндрической частью якоря (3) размещена возвратная пружина (10). Рабочий орган (13) может быть выполнен в виде троса, гибкой штанги или проволоки, пропущенных в осевой канал якоря через отверстия в направляющем корпусе (6) и нижней части статора (1). Силовое сочленение рабочего органа с якорем на рабочем ходе обеспечивается подпружиненными заклинивающими конусными элементами (11), например, в виде кулачков, размыкание которых при холостом ходе производится механизмом размыкания в виде двуплечего поворотного рычага (5), размещенного одним плечом в проточке дисковой части якоря (4), а вторым – на стопорных элементах (11). Рычаг имеет сквозное отверстие для размещения рабочего органа. Соосность якоря и статора задается направляющими штифтами (8). 1 ил.
Изобретение относится к электротехнике, в частности к линейным шаговым электродвигателям, и может быть использовано для создания машин с дискретным поступательным неограниченным движением рабочего органа. Известен электромагнитный линейный двигатель для дискретного перемещения (см. А.С. СССР Однако в таком электродвигателе рабочим органом, совершающим дискретное перемещение, является корпус самого электромагнита, что ограничивает область его применения. Известны также линейные шаговые электродвигатели (см. А.С. СССР Данные устройства имеют сложное конструктивное исполнение, требуют наличия специальных электрических преобразователей, обеспечивающих управление несколькими обмотками, и не могут быть использованы в качестве силовых элементов привода. Наиболее близким аналогом предлагаемого технического решения является линейный шаговый электромагнитный двигатель, содержащий статор, обмотку, комбинированный якорь, выполненный в форме цилиндра с дисковой частью, возвратную пружину и направляющий корпус. Один торец якоря имеет цилиндрическую проточку для размещения возвратной пружины, другой торец оснащен стопорными элементами – собачками – в виде плоских, подпружиненных, радиально подвижных секторов, роль направляющих стержней и рабочего органа двигателя выполняет помещенная в сквозной осевой канал якоря и дискретно перемещаемая им на каждом его рабочем ходе с помощью собачек однонаправленная зубчатая штанга, фиксируемая от обратного движения при возврате якоря пружиной и собачками на статоре двигателя (см. патент РФ на полезную модель Недостатком решения является необходимость изготовления рабочего органа с жестко выдержанным продольным профилем, что удорожает его изготовление и ограничивает области использования двигателя. Задачей настоящего решения является разработка линейного шагового электромагнитного двигателя с осевым каналом, который может быть использован в качестве силовых элементов привода. Технический результат заключается в упрощении конструкции при расширении эксплуатационных возможностей и областей применения устройства. Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемом устройстве рабочий орган выполнен в виде пропущенной в осевой канал двигателя гладкой, гибкой штанги или троса необходимой длины, передача рабочего усилия штанге или тросу обеспечивается подпружиненными встречно рабочему ходу якоря, помещенными внутрь его конусной проточки и выступающими над его дисковой частью заклинивающими трос или штангу стопорными элементами, размыкаемыми при остановке втянувшегося якоря двуплечим поворотным рычагом на его дисковой части, выполненным с возможностью обеспечения упора одним плечом в торец статора, а другим – в стопорные элементы для обеспечения их размыкания при остановке втянувшегося якоря. На чертеже показана конструкция предлагаемого линейного шагового электромагнитного двигателя, где 1, 2 – статор; 3 – цилиндрическая часть якоря; 4 – дисковая часть якоря; 5 – поворотный двуплечий рычаг; 6 – направляющий корпус; 7 – внешнее плечо рычага; 8 – направляющие штифты; 9 – обмотка; 10 – возвратная пружина; 11 – стопорные элементы в виде кулачков; 12 – пружина для подпружинивания стопорных элементов; 13 – рабочий орган. Устройство содержит статор, состоящий из боковой части 2 и нижней части 1. В расточке статора размещена обмотка 9. Якорь выполнен комбинированным и состоит из цилиндрической части 3 и плоской дисковой части 4 со стороны направляющего корпуса 6. Между нижней частью статора 1 и цилиндрической частью якоря 3 размещена возвратная пружина 10. Рабочий орган 13 может быть выполнен в виде троса, гибкой штанги или проволоки, пропущенных в осевой канал якоря через отверстия в направляющем корпусе 6 и нижней части статора 1. Силовое сочленение рабочего органа с якорем на рабочем ходе обеспечивается подпружиненными с помощью пружины 12 заклинивающими конусными элементами 11, например, в виде кулачков, которые помещены внутрь конусной проточки, выполненной в дисковой части якоря 4, и выступают над ней (дисковой частью). Размыкание кулачков при холостом ходе производится механизмом размыкания в виде двуплечего поворотного рычага 5, размещенного одним плечом в проточке дисковой части якоря 4, а вторым – на стопорных элементах 11. Рычаг 5 имеет сквозное отверстие для размещения рабочего органа. Соосность якоря и статора задается направляющими штифтами 8. В исходном состоянии якорь 3, 4 поджат возвратной пружиной 10 к направляющему корпусу 6, а подпружиненные в осевом направлении стопорные элементы 11 полностью входят в конусную проточку якоря и плотно охватывают рабочий орган 13 по боковой поверхности. При подаче в обмотку 9 питающего электрического импульса от источника якорь 3, 4 под действием электромагнитной силы втягивается в обмотку 9, сжимая возвратную пружину 10. Незначительные взаимные осевые перемещения стопорных элементов 11 и дисковой части якоря 4, контактирующих по конусной поверхности, создают значительные радиальные усилия, надежно зажимающие рабочий орган 13, который перемещается совершающим рабочий ход якорем на величину
Формула изобретения
Линейный шаговый электромагнитный двигатель, содержащий направляющий корпус, в котором размещены статор, обмотка и комбинированный якорь, включающий цилиндрическую и дисковую части, рабочий орган, расположенный в осевом канале якоря и снабженный стопорными элементами с механизмом размыкания и возвратной пружиной, отличающийся тем, что рабочий орган выполнен в виде гладкой, гибкой штанги или троса, стопорные элементы выполнены в виде конусных элементов, подпружиненных встречно рабочему ходу якоря и помещенных внутрь конусной проточки, выполненной в дисковой части якоря, и выступающих над дисковой частью, механизм размыкания представляет собой двуплечий поворотный рычаг, размещенный на дисковой части якоря, выполненный с возможностью обеспечения упора одним плечом в торец статора, а другим – в стопорные элементы для обеспечения их размыкания при остановке втянувшегося якоря.
РИСУНКИ
|
||||||||||||||||||||||||||
1483563, МКИ H02K 41/03, опубл. 30.05.89, бюл. 
. После втягивания якоря в обмотку рычаг 5 опирается внешним плечом 7 на торцевую поверхность боковой части статора 2, смещает в осевом направлении стопорные элементы 11 и, сжимая пружину 12, обеспечивает размыкание рабочего органа 13 и якоря, который по окончании питающего импульса возвращается пружиной 10 в исходное положение, и цикл повторяется.