電磁直驅式?jīng)_擊振動體的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及工程機械技術領域，尤其是一種電磁直驅式?jīng)_擊振動體。
【背景技術】
[0002] 在工程機械中沖擊振動作業(yè)機械一般包括鑿巖機、植粧機、破碎鎬、振動鏟等，它 對堅硬土壤和巖石的破碎能力是其他機械無法比擬的。沖擊振動機械（機具）的核心部件 為沖擊振動體，沖擊振動體按動力源有內(nèi)燃式、氣動式、液壓式、電動式等，內(nèi)燃式不需要配 備動力源，但是重量和體積較大、可靠性較差；氣動式結構簡單、技術難度低，但所配的動力 源（空壓機）體積、重量大，氣源傳遞效率低，噪聲較大；液壓式體積小、重量輕，但也存在著 制造難度大、成本高、油液易漏損、維修保養(yǎng)要求高、液壓動力源不適合較長距離傳輸?shù)热?點；電動式具有動力源獲取便捷、動力傳輸效率高、傳輸距離遠、控制性能好、制造容易、價 格較低等優(yōu)點，然而，現(xiàn)有的電動式?jīng)_擊振動機械（機具）的沖擊振動體采用的是將旋轉電 機產(chǎn)生的運動通過機械機構轉換為直線運動，轉換機構復雜，增加了重量和體積，降低了效 率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種電磁直驅式?jīng)_擊振動體，減少了傳統(tǒng)電動式 沖擊振動體的機構轉換裝置，減小重量和體積、提高效率，并提高沖擊振動體的沖擊作業(yè)力 和動子的耐沖擊性。
[0004] 為了解決上述技術問題，本發(fā)明包括由定子、動子沖錘、檢測裝置、控制及驅動器 組成，所述定子上固定安裝有若干塊永磁體，永磁體靠近動子沖錘一側為N、S極交替排列， 根據(jù)動子沖錘的長度及行程要求排列永磁體的長度，所述動子沖錘行程的兩端設置沖程極 限位置和回程極限位置，所述動子沖錘上固定安裝有帶鐵芯的電磁線圈，線圈的排列方式 按照三相A、B、C順序，以三個為一組循環(huán)排列；動子沖錘非沖擊一側安裝有檢測裝置，檢測 裝置由三個開關型霍爾傳感器和一個線性型霍爾傳感器組成，三個開關型霍爾傳感器用來 檢測與定子上永磁體的相對位置，線性型霍爾傳感器用來檢測極限位置以控制動子沖錘的 行程。
[0005] 優(yōu)選地，所述定子的永磁體、線圈及三個檢測相對位置的霍爾傳感器之間的尺寸 關系為：不同磁極的永磁體之間、不同相的動子線圈之間在動子運動方向上的尺寸相等，且 兩個永磁體的尺寸等于三個線圈的尺寸，第一個霍爾傳感器距離其最近的線圈距離為3/4 個線圈尺寸，后兩個霍爾傳感器距離前一個的距離分別為1/2個線圈尺寸，霍爾傳感器的 信號傳遞給控制及驅動器，控制三相線圈的供電大小及方向。
[0006] 本發(fā)明減少了傳統(tǒng)電動式?jīng)_擊振動體的機構轉換裝置，減小重量和體積、提高效 率，并提高沖擊振動體的沖擊作業(yè)力和動子的耐沖擊性。
【附圖說明】
[0007] 圖1為本發(fā)明結構示意圖；
[0008] 圖2為圖IA-A位置剖視圖；
[0009] 圖3為永磁體安裝關系；
[0010] 圖4為電磁線圈安裝結構圖；
[0011] 圖5為多組電磁線圈接線原理圖；
[0012] 圖6為單組線圈連線示意圖；
[0013] 圖7為電磁直驅式?jīng)_擊振動體工作過程圖；
[0014] 圖8為控制程序流程圖；
[0015] 圖9為電磁線圈供電控制方式。
【具體實施方式】
[0016] 本發(fā)明所列舉的實施例，只是用于幫助理解本發(fā)明，不應理解為對本發(fā)明保護范 圍的限定，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明思想的前提下，還可以對 本發(fā)明進行改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權利要求保護的范圍內(nèi)。
[0017] 本發(fā)明電磁直驅式?jīng)_擊振動體如圖1和圖2所示，包括外殼1、第一磁輒2和第二 磁輒9、第一永磁體3和第二永磁體8、以及沖程極限位置141和回程極限位置142組成定 子部分；第一電磁線圈4和第二電磁線圈7、動子支架5、極限位置檢測傳感器11和相對位 置檢測裝置12組成動子部分，其中極限位置檢測傳感器11和相對位置檢測傳感器12安裝 在動子支架5非受沖擊的一端；動子與定子之間通過第一導軌6和第二導軌10連接，第一 導軌6和第二導軌10固定在外殼1內(nèi)側，導軌的滑塊固定在動子支架5上，通過滑塊在軌 道上的滑動實現(xiàn)動子相對定子的滑動；護線拖鏈13的一端與動子部分非沖擊端相連，另一 端連接到控制及驅動器。定子上有兩排永磁體組、動子上有兩排電磁線圈，均為對稱布置， 以達到互相抵消永磁體與電磁線圈之間在垂直運動方向上的力、減少對導軌的磨損。
[0018] 定子部分中永磁體的排列安裝方式如圖3所示，多塊第一永磁體3整齊排列固定 安裝在磁輒2上，排列時第一永磁體3靠近線圈的一側分別為N極和S極循環(huán)，即每相鄰兩 塊永磁體3其靠近線圈側的磁極不一樣。磁輒2固定安裝在殼體1上，安裝方式可以采用 圖2所示的螺栓15連接，但不局限于該方式。
[0019] 動子部分中電磁線圈在動子支架上的安裝方式如圖4所不。電磁線圈4分為A、 B、C三相，循環(huán)排列安裝在線圈磁輒2上，線圈磁輒2固定安裝在動子支架5上，其安裝方 式可以采用圖3中所示的螺栓螺母式、但不局限于該固定連接方式，線圈對稱分布在動子 支架的兩側。A、B、C三相線圈之間的連接方式如圖4所示，三相線圈采用"Y"型連接方式， 即三個線圈的一端連接在一起、另一端與外界驅動電源相連，屬于同一相的線圈與外界驅 動電源連接的一端連接在一起，由驅動電源統(tǒng)一供電，如圖4中所有的A相線圈連接到驅動 電源的U 口、B相線圈連接到驅動電源的V 口、C相線圈連接到驅動電源的W 口。單組三相 線圈的接線示意圖如圖6所示，線圈均采用逆時針的纏繞方式，也可采用順時針，三相線圈 纏繞方向一致即可。
[0020] 電磁直驅式?jīng)_擊振動體的工作過程如圖7所示。在動子沖錘上安裝極限位置傳感 器，在定子上安裝兩個可供極限位置傳感器檢測的極限位置點。工作初始狀態(tài)時，不論沖 錘位于任何位置，啟動動子回程程序，此時由三個霍爾傳感器來檢測其對應的磁極，判斷給 三相線圈的通電方向，使得各動子沖錘受如圖7中位置一所示的向上作用力，在該力作用 下沖錘向上運動，當?shù)竭_上極限位置時，極限位置傳感器檢測后輸出信號，控制器運行的程 序切換到?jīng)_程程序，此時雖然沖錘運動方向向上，但其受電磁力為相反方向，見圖7中位置 二，在電磁力作用下動子減速直到速度為零（位置三），然后動子在電磁力作用下開始加速 向下運動（位置四），動子持續(xù)加速至下極限位置（位置五）時，為避免沖擊作業(yè)過程中線 圈損壞，將三相線圈全部斷電，進入沖擊過程（位置六），動子沖擊后回彈，極限位置傳感器 檢測到下極限位置（位置七），控制器運行程序切換為回程程序，