БРОНЕВОЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТ ДЛЯ УДАРНОГО ИНСТРУМЕНТА

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована в ручных электроинструментах для создания втягивающей силы при возвратно-поступательном движении.
Известен электромагнит с втягивающим якорем, содержащий корпус, намагничивающую катушку, неподвижную часть электромагнита из ферромагнитного материала и подвижную часть магнитопровода - якорь [1]. Данный электромагнит нашел широкое применение при производстве электромагнитных реле, однако он характеризуется низкой эффективностью преобразования электрической энергии в механическую из-за наличия большого числа паразитных воздушных зазоров.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой модели является броневой электромагнит для ударного инструмента, содержащий цилиндрический внешний магнитопровод и якорь, а также намагничивающую катушку и стоп (упор) [2]. В указанном броневом электромагните катушка окружена внешним магнитопроводом, что позволяет защитить ее от механических воздействий, однако в ней имеется значительный поток рассеяния из-за сравнительно больших паразитных
воздушных зазоров, что приводит к уменьшению коэффициента полезного действия.
Требуемый технический результат заключается в повышении коэффициента полезного действия электромагнита.
Требуемый технический результат достигается тем, что в броневом электромагните для ударного инструмента, содержащем катушку, кольцевой внешний магнитопровод и якорь с втулкой, катушка в продольном сечении имеет форму трапеции, кольцевой внешний магнитопровод в виде ярма и соосных ярму двух полюсов, между которыми размещена указанная катушка, а соприкасающиеся поверхности ярма и соосных ему полюсов наделены резьбой, части полюсов, расположенные со стороны катушки имеют форму усеченных конусов, при этом каждый из полюсов имеет осевое цилиндрическое отверстие.
На чертеже представлен разрез броневого электромагнита для ударного инструмента.
Электромагнит содержит катушку 1, имеющую в продольном сечении форму трапеции, ярмо 2, полюсы 3, имеющие осевые цилиндрические отверстия, причем части полюсов 3, расположенные со стороны катушки 1, имеют форму усеченных конусов, втулку 4, и якорь 5, при этом ярмо 2 крепится к корпусу (не показан), катушка 1 размещена и зажата плотно между полюсами 3, втулка 4 крепится к каркасу катушки 1 (не показан), якорь 5 размещен во втулке 4, а соприкасающиеся поверхности ярма 2 и полюсов 3 наделены резьбой 6.
Все элементы конструкции электромагнита серийно выпускаются отечественной промышленностью, при этом внешний магнитопровод, содержащий ярмо 2 и полюсы 3, выполнен из сплошной стали. Якорь 5 может быть выполнен полностью из стали, а может быть выполнен из магнитных и диамагнитных звеньев. Конусные части полюсов 3, между которыми зажата катушка 1, обеспечивают неизменность ее положения как при ударе, так и при вибрациях, причем степень неподвижности катушки 1 зависит от того, как ввернуты в ярмо 2 конические полюсы 3, то есть тем, как используется резьба 6. При полном использовании резьбы 6 воздушный зазор (не показан) между ярмом 2 и коническими полюсами 3 практически отсутствует и поток рассеяния значительно уменьшается.
Броневой электромагнит для ударного механизма работает следующим образом. При подключении катушки 1 к источнику электрической энергии по последней будет протекать ток. Под действием указанного тока возникает магнитный поток в кольцевом внешнем сердечнике, образованный ярмом 2 и полюсами 3. Возрастая, магнитный поток внешнего магнитопровода обеспечивает поступательное движение якоря 5 и тем передает движение хвостовику рабочего инструмента (не показан), который совершает удар по преграде. Свободное движение якоря 5 обеспечивается за счет его нахождения во втулке 4, а высокий коэффициент полезного действия достигается тем, что благодаря резьбе 6 между соприкасающимися поверхностями ярма 2 и полюсов 3, уменьшается поток рассеяния и больший магнитный поток участвует в создании движения якоря 5. После отключения
катушки 1 якорь возвращается в исходное положение под действием соответствующей пружины (не показана)
Источники, принятые во внимание:
[1]. Основы теории электрических аппаратов. Под ред. Г.В.Буткевича. М., Высшая школа, 1970, стр.238, рис.5.1
[2]. Чунихин А.А. Электрические аппараты. М., Энергоатомиздат, 1988, стр.192, рис.5.7