ЛИНЕЙНЫЙ ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ С ОСЕВЫМ КАНАЛОМ И ПРОТЯЖНЫМ УСТРОЙСТВОМ С ЗАЦЕПЛЕНИЕМ ЗА ШАЙБЫ
LINEAR STEPPED ELECTROMAGNETIC MOTOR WITH AXIAL CHANNEL AND PULL-THOUGH DEVICE WITH ENGAGEMENT WITH WASHERS

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электромагнитным двигателям, и может быть использовано для создания машин с дискретным поступательным движением рабочего органа любой длины.
Известен линейный электромагнитный двигатель (ЛЭМД) для дискретного перемещения рабочего органа (А.С. 1483563 СССР, МКИ Н02К 41/03, опубл. 30.05.1989, бюл. №20), содержащий корпус со стопорными элементами, внутри которого помещен электромагнит.
Однако в таком электродвигателе рабочим органом, совершающим дискретное перемещение, является корпус самого электромагнита, что ограничивает область его применения.
Известен линейный шаговый электромагнитный двигатель (Патент РФ №59343, МПК H02K 41/03, опубл. 10.12.2006, бюл №34), содержащий корпус-статор и комбинированный якорь, оснащенные стопорными элементами, рабочий орган в виде помещенной в осевой канал якоря однонаправленной зубчатой штанги с жестко выдержанным продольным профилем.
Однако такой электромагнитный двигатель не позволяет применять для отбора механической мощности якоря гибкие силовые выводные элементы значительной длины.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является линейный шаговый электромагнитный двигатель (Патент РФ №2366065, МПК H02K 41/03, опубл. 27.08.2009, бюл №24), содержащий направляющий корпус, в котором размещены статор, обмотка и комбинированный якорь, рабочий орган, выполненный в виде гладкой, гибкой штанги или троса, стопорные элементы, механизм размыкания.
Недостатком данной конструкции является невозможность перемещения активной части рабочего органа через осевой канал двигателя при замкнутом однонаправленном движении, что ограничивает область применении линейного шагового электромагнитного двигателя.
Технической задачей изобретения является упрощение конструкции, расширение эксплуатационных возможностей и областей применения устройства.
Поставленная задача решается в линейном шаговом электромагнитном двигателе с осевым каналом и протяжным устройством с зацеплением за шайбы, содержащем направляющий корпус, в котором размещены статор, обмотка и комбинированный якорь, включающий цилиндрическую и дисковую части, рабочий орган, расположенный в осевом канале якоря и снабженный возвратной пружиной, отличающемся тем, что рабочий орган выполнен в виде штанги, цепи или троса с закрепленными на расстоянии l друг от друга шайбами, в осевом канале якоря размещено протяжное устройство с зацеплением за шайбы, причем передача усилия от втягивающегося в обмотку якоря рабочему органу обеспечивается подпружиненными зацепами, размещенными с шагом l внутри протяжного устройства и складывающимися при возврате втянувшегося якоря возвратной пружиной.
На фиг.1 и 2 показана конструкция предлагаемого линейного шагового электромагнитного двигателя с осевым каналом и протяжным устройством с зацеплением за шайбы.
Устройство содержит статор, состоящий из боковой части 2 и нижней части 1. В расточке статора размещена обмотка 4. Якорь 5 выполнен комбинированным из цилиндрической и дисковой частей, подпружинен возвратной пружиной 6, размещенной между нижней частью статора 1 и цилиндрической частью якоря 5, и пружиной 7, расположенной между направляющим корпусом 3 и дисковой частью якоря 5, и связан с протяжным устройством, оснащенным подпружиненными зацепами 8, размещенными с шагом l внутри него и складывающимися при обратном ходе якоря 5. Рабочий орган 9 выполнен в виде штанги, цепи или троса с закрепленными на расстоянии l друг от друга шайбами 10 и пропущен через протяжное устройство с зацеплением за шайбы 10. Протяжное устройство помещено в осевой канал якоря 5. Силовое сочленение с шайбами 10 рабочего органа 9 обеспечивается подпружиненными зацепами 8.
Линейный шаговый электромагнитный двигатель с осевым каналом и протяжным устройством с зацеплением за шайбы работает следующим образом.
хх
хх
В исходном состоянии комбинированный якорь 5 поджат возвратной пружиной 6 к направляющему корпусу 3. При подаче в обмотку 4 питающего электрического импульса от источника комбинированный якорь 5, связанный с протяжным устройством, под действием электромагнитной силы втягивается в обмотку 4, сжимая возвратную пружину 6, а подпружиненные зацепы 8, передавая усилие шайбам 10, перемещают рабочий орган 9 на величину δ хода комбинированного якоря 5. По окончании питающего импульса комбинированный якорь 5 с протяжным устройством возвращаются возвратной пружиной 6 на величину δ+δ, при возвращении подпружиненные зацепы 8, тыльной стороной упираясь в шайбы 10, складываются и перескакивают их. Под действием пружины 7 комбинированный якорь 5 перемещается на величину δ, осуществляя плотный контакт подпружиненных зацепов 8 с шайбами 10. Далее цикл повторяется.
Упрощение конструкции линейного шагового электромагнитного двигателя и возможность перемещения активной части рабочего органа через осевой канал двигателя при замкнутом однонаправленном движении позволяют расширить эксплуатационные возможности и область применения предлагаемого устройства.