[發明專利]一種大行程快速響應電磁鐵

在審

• 申請號: 202110295223.5
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN113517108A
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 程春東
• 申請（專利權）人: 煙臺金鋼磁性材料有限公司
• 主分類號: H01F7/08
• 分類號: H01F7/08
• 代理公司: 煙臺智宇知識產權事務所(特殊普通合伙) 37230
• 代理人: 李增發

本發明涉及機電工程元件或部件，具體是一種大行程快速響應電磁鐵，包括殼體，殼體內上方設置上靜銜鐵、下方設置下靜銜鐵，上靜銜鐵和下靜銜鐵外抵接軸套，上靜銜鐵、下靜銜鐵和軸套外繞設線圈，軸套內沿軸向滑動配合上動銜鐵、下動銜鐵，上動銜鐵的下端固接上磁石，下動銜鐵的上端固接下磁石，上磁石和下磁石通過軛鐵連接，上動銜鐵的上端與上靜銜鐵下端之間和下動銜鐵的下端與下靜銜鐵上端之間存在氣隙，上動銜鐵的上端固接頂桿，頂桿與上靜銜鐵沿軸向滑動配合并穿出殼體，下靜銜鐵中部開設通孔，通孔內置入彈簧，彈簧的上端抵接下動銜鐵的下端、下端抵接殼體的底壁內側。本發明具備更大吸合觸發加速度,且較不受氣隙長度的影響。

技術領域

本發明涉及機電工程元件或部件，具體是一種大行程快速響應電磁鐵。

背景技術

習知的傳統電磁鐵結構如圖1所示,具備有以下特征:殼體2內固設靜銜鐵3、軸套9，靜銜鐵3和軸套9外繞設線圈5，軸套9內沿軸向滑動配合動銜鐵6，靜銜鐵3內沿軸向滑動配合頂桿1，頂桿1與動銜鐵6的上端固接并穿出殼體2，動銜鐵6下端抵接彈簧10，靜銜鐵3和動銜鐵6之間存在氣隙4。線圈5經導通電流產生感應磁力線11,并激勵動銜鐵6與靜銜鐵3產生相互磁吸力,進而作動產生推力。根據該結構的數學模型可推導出公式:

，其中，

。

顯而易見傳統電磁鐵的電磁力與氣隙長度的平方成反比。因此當吸合觸發時,氣隙長度為最大值,此時的電磁力適足以克服彈簧力與靜摩擦力總合,隨氣隙距離的縮短,在接近閉合時產生急劇升高的電磁力。但吊詭的是氣隙的大小攸關行程的大小,是該電磁鐵的關鍵規格所在,然而卻又直接影響響應時間的長短,對設計者而言往往產生進退失據無法拿捏的難題。

隨近期自動化控制技術的不斷提升,對電磁鐵的規格要求也不斷提升,尤其是對響應時間與行程的要求。因此在相同的體積與功耗條件下,如何對現有電磁鐵結構加以優化是本領域技術人員面臨的技術問題。

發明內容:

本實現本發明的目的，本發明提供一種大行程快速響應電磁鐵，所采取的技術方案是:

一種大行程快速響應電磁鐵，包括殼體，所述殼體內上方設置上靜銜鐵、下方設置下靜銜鐵，所述上靜銜鐵和下靜銜鐵外抵接軸套，所述上靜銜鐵、下靜銜鐵和軸套外繞設線圈，所述軸套內沿軸向滑動配合上動銜鐵、下動銜鐵，所述上動銜鐵的下端固接上磁石，所述下動銜鐵的上端固接下磁石，所述上磁石和下磁石通過軛鐵連接，所述上動銜鐵的上端與所述上靜銜鐵下端之間和所述下動銜鐵的下端與所述下靜銜鐵上端之間存在氣隙，所述上動銜鐵的上端固接頂桿，所述頂桿與所述上靜銜鐵沿軸向滑動配合并穿出所述殼體，所述下靜銜鐵中部開設通孔，所述通孔內置入彈簧，所述彈簧的上端抵接所述下動銜鐵的下端、下端抵接所述殼體的底壁內側。所述上磁石和下磁石的同極相對。所述軛鐵和殼體由導磁材料制成。

與現有技術相比，本發明具備更大吸合觸發加速度,且較不受氣隙長度的影響。

附圖說明

圖1是現有電磁鐵的結構示意圖。

圖2是本發明的結構示意圖。

圖3是本發明逆磁組與線圈電流產生之頂桿相對運動的示意圖。

圖4是傳統電磁鐵氣隙長度/推力的曲線圖。

圖5是本發明氣隙長度/推力的曲線圖。

具體實施方式

下面通過結合附圖的形式來對本發明的具體實施方式來做進一步的詳細的說明，但以下實施例僅列舉的是較優選的實施例，其僅起到解釋說明的作用來幫助理解本發明，并不能理解為是對本發明作的限定。

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。

下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。