ЭЛЕКТРОПРИВОД

ЭЛЕКТРОПРИВОД


RU (11) 2084076 (13) C1

(51) 6 H02P3/04, H02K7/10, H02K33/02 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 95104485/07 
(22) Дата подачи заявки: 1995.03.28 
(45) Опубликовано: 1997.07.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Авторское свидетельство СССР N 1667198, кл. H 02 K 7/10, 1987. 2. Патент США N 3161074, 74-424.8, 1964. 
(71) Заявитель(и): Новосибирский государственный технический университет 
(72) Автор(ы): Горелик Э.А.; Жуковский Ю.В.; Литвинов Б.В.; Тув А.М.; Хомяков В.В. 
(73) Патентообладатель(и): Новосибирский государственный технический университет 

(54) ЭЛЕКТРОПРИВОД 

Использование: в электромеханических линейных исполнительных механизмах с однонаправленной осевой нагрузкой. Сущность: электропривод представляет собой совмещенную конструкцию электродвигателя, винтового преобразователя вращательного движения в поступательное и тормоза. Электромагнит тормоза выполнен в виде сочлененных с корпусом двух коаксиальных ферромагнитных цилиндров 9, 10 с кольцевой обмоткой 12 между ними и снабжен сочлененным с валом 3 ферромагнитным диском 13, установленным с аксиальным зазором относительно торцевых поверхностей цилиндров, обращенных к подшипниковому узлу 5, воспринимающему осевую нагрузку. Тормозные диски 14 и 16 размещены с противоположной стороны электромагнита. В результате повышается ресурс за счет разгрузки подшипникового узла, воспринимающего осевую нагрузку. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



-

Изобретение относится к электромеханическим линейным исполнительным механизмам с однонаправленной осевой нагрузкой и может быть использовано, например, в качестве привода штанговых насосов для откачки нефти из скважин.

Известен электропривод (авт. св. СССР N 1667198, кл. H 02 K 7/10, 1987), содержащий электродвигатель и винтовой преобразователь вращательного движения в поступательное. Однако известный электропривод характеризуется недостаточно широкими функциональными возможностями ввиду отсутствия тормозного устройства.

Известен электропривод (патент США N 3161074 кл. 74-424.8, 1964), являющийся прототипом предлагаемого изобретения, содержащий электродвигатель с полым валом ротора, винтовой преобразователь вращательного движения в поступательное, состоящий из гайки, сочлененной с полым валом, и винта, проходящего внутри этого вала, а также тормоз, состоящий из электромагнита и двух коаксиальных дисков с фрикционными слоями, обращенными друг к другу, причем один из дисков ферромагнитный, сочленен посредством пружины с корпусом электропривода, с возможностью аксиального перемещения установлен между электромагнитом и другим диском, жестко сочлененным с полым валом ротора. Магнитопровод электромагнита выполнен в виде двух коаксиальных ферромагнитных цилиндров с радиальной перемычкой между ними. Обмотка электромагнита расположена в объеме, ограниченном вышеуказанными цилиндрами и перемычкой.

Недостатком известного электропривода, работающего в режиме однонаправленной осевой нагрузки (например, за счет веса штанговых колонн и плунжерного насоса), является наличие существенных осевых усилий на подшипниковый узел, предопределяющий повышенные потери в нем, нагрев, ускоренное его изнашивание и, как результат, снижение ресурса электропривода.

Задачей изобретения является создание электропривода с повышенным ресурсом за счет разгрузки подшипникового узла, воспринимающего осевую нагрузку.

Это достигается тем, что в электроприводе, содержащем корпус, электродвигатель с полым валом ротора, винтовой преобразователь вращательного движения в поступательное, состоящий из гайки, сочлененной с полым валом и винта, проходящего внутри вала, тормоз, включающий жестко сочлененный с корпусом электромагнит и два коаксиальных тормозных диска, фрикционные слои которых обращены друг к другу, причем один из тормозных дисков выполнен из ферромагнитного материала, сочленен посредством пружины с корпусом с возможностью аксиального перемещения и размещен между электромагнитом и другим тормозным диском, жестко закрепленным на валу ротора, указанный электромагнит выполнен в виде двух коаксиальных ферромагнитных цилиндров с кольцевой обмоткой между ними и снабжен ферромагнитным диском, закрепленным на валу с аксиальным зазором относительно торцевых поверхностей полюсов, обращенных к подшипниковому узлу, воспринимающему одностороннюю осевую нагрузку, а вышеуказанные тормозные диски расположены с противоположной стороны электромагнита.

На чертеже представлен предложенный электропривод (поперечный разрез).

Электропривод представляет собой совмещенную конструкцию электродвигателя, преобразователя вращательного движения в поступательное и тормоза.

Электродвигатель состоит из статора 1 и ротора 2 с полым валом 3, установленным в подшипниках 4, 5. Полый вал 3 сочленен с гайкой 6, образующий совместно с винтом 7 преобразователь вращательного движения в поступательное. Электромагнит тормоза состоит из жестко сочлененных с корпусом 8 двух коаксиальных ферромагнитных цилиндров 9, 10 с конструктивной немагнитной перемычкой 11 и кольцевой обмоткой 12. Ферромагнитный диск 13 жестко сочленен с валом 3 и установлен между электромагнитом и подшипниковым узлом 5, воспринимающим однонаправленное осевое усилие. Ферромагнитный тормозной диск 14 посредством пружины 15 сочленен с корпусом 8. Тормозной диск 16 установлен на валу 3. Тормозные диски 14 и 16 снабжены ферромагнитными слоями 17 и 18, обращенными друг к другу.

Электропривод работает следующим образом. До подачи напряжения на электродвигатель и обмотку электромагнита 12 ферромагнитный тормозной диск 14 под воздействием пружины 15 прижат к диску 16, обеспечивая эаторможенное состояние ротора и электромеханизма в целом. При одновременной подаче напряжения на электродвигатель и обмотку 12 электромагнита ферромагнитный диск 14, преодолевая сопротивление пружины 15, притягивается к ферромагнитным цилиндрам 9 и 10, выполняющим роль полюсов электромагнита. При этом ротор 2 растормаживается и совместно с полым валом 3 и гайкой 6 начинает вращаться. Винт 7 при этом перемещается в ту или другую сторону в зависимости от направления вращения ротора. Однонаправленная осевая нагрузка на выходном штоке электропривода, действующая в направлении, указанном на чертеже, через винт 7, гайку 6 и полый вал 3 воздействует на подшипниковый узел 5, ужесточая режим его работы. Однако с момента подачи напряжения на катушку 12 электромагнита ферромагнитный диск 13, жестко сочлененный с валом 3 ротора, начинает испытывать аксиальную силу тяжения к цилиндрическим полюсам 9, 10, сочлененным с корпусом 8 электропривода. Эта аксиальная сила направлена навстречу осевой нагрузке электропривода, частично ее компенсирует, уменьшая воздействие на подшипниковый узел 5. Таким образом, тормозное устройство заявляемого электропривода при сохранении своего основного назначения приобретает новые функциональные возможности по разгрузке от осевых усилий подшипниковых узлов. Вследствие этого облегчается режим работы наиболее нагруженных подшипниковых узлов, уменьшаются потери в них, снижается нагрев, замедляется их изнашивание и, как результат, увеличивается ресурс электропривода. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Электропривод, содержащий корпус, электродвигатель с полым валом ротора, винтовой преобразователь вращательного движения в поступательное, состоящий из гайки, сочлененной с полым валом, и винта, проходящего внутри вала, тормоз, включающий в себя жестко сочлененный с корпусом электромагнит и два коаксиальных тормозных диска, фрикционные слои которых обращены друг к другу, причем один из тормозных дисков выполнен из ферромагнитного материала, сочленен посредством пружины с корпусом с возможностью аксиального перемещения и размещен между электромагнитом и другим тормозным диском, жестко закрепленным на валу ротора, отличающийся тем, что указанный электромагнит выполнен в виде двух коаксиальных ферромагнитных цилиндров с кольцевой обмоткой между ними и снабжен ферромагнитным диском, закрепленным на валу с аксиальным зазором относительно торцевых поверхностей цилиндров, обращенных к подшипниковому узлу, воспринимающему осевую нагрузку, а вышеуказанные тормозные диски расположены с противоположной стороны электромагнита.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru