电磁直驱式冲击振动体制造技术

本发明专利技术涉及工程机械技术领域，尤其是一种电磁直驱式冲击振动体。包括由定子、动子冲锤、检测装置、控制及驱动器组成，所述定子上固定安装有若干块永磁体，永磁体靠近动子冲锤一侧为N、S极交替排列，根据动子冲锤的长度及行程要求排列永磁体的长度，所述动子冲锤行程的两端设置冲程极限位置和回程极限位置，所述动子冲锤上固定安装有带铁芯的电磁线圈，线圈的排列方式按照三相A、B、C顺序，以三个为一组循环排列；动子冲锤非冲击一侧安装有检测装置。本发明专利技术减少了传统电动式冲击振动体的机构转换装置，减小重量和体积、提高效率，并提高冲击振动体的冲击作业力和动子的耐冲击性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工程机械
，尤其是一种电磁直驱式冲击振动体。
技术介绍
在工程机械中冲击振动作业机械一般包括凿岩机、植粧机、破碎镐、振动铲等，它 对坚硬土壤和岩石的破碎能力是其他机械无法比拟的。冲击振动机械（机具）的核心部件 为冲击振动体，冲击振动体按动力源有内燃式、气动式、液压式、电动式等，内燃式不需要配 备动力源，但是重量和体积较大、可靠性较差；气动式结构简单、技术难度低，但所配的动力 源（空压机）体积、重量大，气源传递效率低，噪声较大；液压式体积小、重量轻，但也存在着 制造难度大、成本高、油液易漏损、维修保养要求高、液压动力源不适合较长距离传输等缺 点；电动式具有动力源获取便捷、动力传输效率高、传输距离远、控制性能好、制造容易、价 格较低等优点，然而，现有的电动式冲击振动机械（机具）的冲击振动体采用的是将旋转电 机产生的运动通过机械机构转换为直线运动，转换机构复杂，增加了重量和体积，降低了效 率。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种电磁直驱式冲击振动体，减少了传统电动式 冲击振动体的机构转换装置，减小重量和体积、提高效率，并提高冲击振动体的冲击作业力 和动子的耐冲击性。 为了解决上述技术问题，本专利技术包括由定子、动子冲锤、检测装置、控制及驱动器 组成，所述定子上固定安装有若干块永磁体，永磁体靠近动子冲锤一侧为N、S极交替排列， 根据动子冲锤的长度及行程要求排列永磁体的长度，所述动子冲锤行程的两端设置冲程极 限位置和回程极限位置，所述动子冲锤上固定安装有带铁芯的电磁线圈，线圈的排列方式 按照三相A、B、C顺序，以三个为一组循环排列；动子冲锤非冲击一侧安装有检测装置，检测 装置由三个开关型霍尔传感器和一个线性型霍尔传感器组成，三个开关型霍尔传感器用来 检测与定子上永磁体的相对位置，线性型霍尔传感器用来检测极限位置以控制动子冲锤的 行程。 优选地，所述定子的永磁体、线圈及三个检测相对位置的霍尔传感器之间的尺寸 关系为：不同磁极的永磁体之间、不同相的动子线圈之间在动子运动方向上的尺寸相等，且 两个永磁体的尺寸等于三个线圈的尺寸，第一个霍尔传感器距离其最近的线圈距离为3/4 个线圈尺寸，后两个霍尔传感器距离前一个的距离分别为1/2个线圈尺寸，霍尔传感器的 信号传递给控制及驱动器，控制三相线圈的供电大小及方向。 本专利技术减少了传统电动式冲击振动体的机构转换装置，减小重量和体积、提高效 率，并提高冲击振动体的冲击作业力和动子的耐冲击性。【附图说明】 图1为本专利技术结构示意图； 图2为图IA-A位置剖视图； 图3为永磁体安装关系； 图4为电磁线圈安装结构图； 图5为多组电磁线圈接线原理图； 图6为单组线圈连线示意图； 图7为电磁直驱式冲击振动体工作过程图； 图8为控制程序流程图； 图9为电磁线圈供电控制方式。【具体实施方式】 本专利技术所列举的实施例，只是用于帮助理解本专利技术，不应理解为对本专利技术保护范 围的限定，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术思想的前提下，还可以对 本专利技术进行改进和修饰，这些改进和修饰也落入本专利技术权利要求保护的范围内。 本专利技术电磁直驱式冲击振动体如图1和图2所示，包括外壳1、第一磁辄2和第二 磁辄9、第一永磁体3和第二永磁体8、以及冲程极限位置141和回程极限位置142组成定 子部分；第一电磁线圈4和第二电磁线圈7、动子支架5、极限位置检测传感器11和相对位 置检测装置12组成动子部分，其中极限位置检测传感器11和相对位置检测传感器12安装 在动子支架5非受冲击的一端；动子与定子之间通过第一导轨6和第二导轨10连接，第一 导轨6和第二导轨10固定在外壳1内侧，导轨的滑块固定在动子支架5上，通过滑块在轨 道上的滑动实现动子相对定子的滑动；护线拖链13的一端与动子部分非冲击端相连，另一 端连接到控制及驱动器。定子上有两排永磁体组、动子上有两排电磁线圈，均为对称布置， 以达到互相抵消永磁体与电磁线圈之间在垂直运动方向上的力、减少对导轨的磨损。 定子部分中永磁体的排列安装方式如图3所示，多块第一永磁体3整齐排列固定 安装在磁辄2上，排列时第一永磁体3靠近线圈的一侧分别为N极和S极循环，即每相邻两 块永磁体3其靠近线圈侧的磁极不一样。磁辄2固定安装在壳体1上，安装方式可以采用 图2所示的螺栓15连接，但不局限于该方式。 动子部分中电磁线圈在动子支架上的安装方式如图4所不。电磁线圈4分为A、 B、C三相，循环排列安装在线圈磁辄2上，线圈磁辄2固定安装在动子支架5上，其安装方 式可以采用图3中所示的螺栓螺母式、但不局限于该固定连接方式，线圈对称分布在动子 支架的两侧。A、B、C三相线圈之间的连接方式如图4所示，三相线圈采用"Y"型连接方式， 即三个线圈的一端连接在一起、另一端与外界驱动电源相连，属于同一相的线圈与外界驱 动电源连接的一端连接在一起，由驱动电源统一供电，如图4中所有的A相线圈连接到驱动 电源的U 口、B相线圈连接到驱动电源的V 口、C相线圈连接到驱动电源的W 口。单组三相 线圈的接线示意图如图6所示，线圈均采用逆时针的缠绕方式，也可采用顺时针，三相线圈 缠绕方向一致即可。 电磁直驱式冲击振动体的工作过程如图7所示。在动子冲锤上安装极限位置传感 器，在定子上安装两个可供极限位置传感器检测的极限位置点。工作初始状态时，不论冲 锤位于任何位置，启动动子回程程序，此时由三个霍尔传感器来检测其对应的磁极，判断给 三相线圈的通电方向，使得各动子冲锤受如图7中位置一所示的向上作用力，在该力作用 下冲锤向上运动，当到达上极限位置时，极限位置传感器检测后输出信号，控制器运行的程 序切换到冲程程序，此时虽然冲锤运动方向向上，但其受电磁力为相反方向，见图7中位置 二，在电磁力作用下动子减速直到速度为零（位置三），然后动子在电磁力作用下开始加速 向下运动（位置四），动子持续加速至下极限位置（位置五）时，为避免冲击作业过程中线 圈损坏，将三相线圈全部断电，进入冲击过程（位置六），动子冲击后回弹，极限位置传感器 检测到下极限位置（位置七），控制器运行程序切换为回程程序，当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
电磁直驱式冲击振动体，其特征在于，包括由定子、动子冲锤、检测装置（11）、控制及驱动器组成，所述定子上固定安装有若干块永磁体（3，8），永磁体（3，8）靠近动子冲锤一侧为N、S极交替排列，根据动子冲锤的长度及行程要求排列永磁体的长度，所述动子冲锤行程的两端设置冲程极限位置（141）和回程极限位置(142)，所述动子冲锤上固定安装有带铁芯的电磁线圈（4，7），线圈的排列方式按照三相A、B、C顺序，以三个为一组循环排列；动子冲锤非冲击一侧安装有相对位置检测装置（11），检测装置（11）由三个开关型霍尔传感器和一个线性型霍尔传感器组成，三个开关型霍尔传感器用来检测与定子上永磁体的相对位置，线性型霍尔传感器用来检测极限位置以控制动子冲锤的行程。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张靖，张德恩，周平，刘飞，张欲保，熊为水，冯继新，陈赣，汤久望，何绍华，高久好，卞斌华，
申请(专利权)人：中国人民解放军六三九八三部队，
类型：发明
国别省市：江苏;32