本發(fā)明屬于電磁驅(qū)動技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種電磁銷。
背景技術(shù):
目前市面現(xiàn)使用的電磁銷均由單一的電磁驅(qū)動結(jié)構(gòu)來實現(xiàn),在使用過程中存在如下不足:(1)現(xiàn)有電磁銷啟動做吸合動作,啟動功耗大;(2)現(xiàn)有電磁銷通常通過單一線圈驅(qū)動來實現(xiàn)電磁銷動作,體積相對較大;(3)現(xiàn)有電磁銷耗材多、制造費用高。
例如,公開號為CN2457721Y的中國專利公開了一種永磁操動機構(gòu),它由磁軛、雙拍合面動銜鐵、內(nèi)磁軛外壁上的環(huán)形凸臺、錐面磁分路腔、兩側(cè)面平行的瓦形永磁體、合分閘一體化線圈、磁分路盤和置于動銜鐵中的分閘彈簧組成。該機構(gòu)電磁驅(qū)動,永磁保持,具有雙拍合雙穩(wěn)態(tài)、緊急磁分路手動分閘、過電流自動保護功能,結(jié)構(gòu)緊湊,適用性強,安全可靠。但是該永磁操動機構(gòu)是通過單一線圈驅(qū)動來實現(xiàn)電磁銷動作,體積相對較大,且不具備雙極性雙氣隙單穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)及單向斷電保持功能。
再如,公開號為CN204978127U的中國專利公開了一種拖掛車用自動化電磁銷,包括底座、導(dǎo)向座、電磁機構(gòu)A、B、推桿及牽引機構(gòu),導(dǎo)向座的側(cè)面沿水平方向設(shè)置有導(dǎo)向孔;電磁機構(gòu)A包括電磁鐵座A及電磁鐵A,電磁機構(gòu)A設(shè)置在導(dǎo)向座的內(nèi)側(cè),電磁鐵座A的側(cè)面沿水平方向設(shè)置有與導(dǎo)向孔匹配的通孔A;電磁機構(gòu)B包括電磁鐵座B及電磁鐵B,電磁機構(gòu)B設(shè)置在底座上端面與電磁鐵座A對應(yīng)的另一端;牽引機構(gòu)包括兩個對稱設(shè)置的座板,兩座板分別設(shè)置有與導(dǎo)向孔匹配的通孔B及通孔C;推桿為可沿通孔A、導(dǎo)向孔、通孔B、C水平方向移動的T形桿。該自動化電磁銷通過控制電磁鐵A、B的通電或斷電來調(diào)節(jié)推桿的位置,從而實現(xiàn)推桿的自動插拔;采用電動執(zhí)行機構(gòu),不易損壞,且制作、維護和使用成本更低。但是該電磁銷同樣是通過單一的電磁驅(qū)動結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)磁銷動作,不具備永磁磁保持及永磁軸向驅(qū)動的功能,不能滿足現(xiàn)有電磁銷小型化、低成本、高可靠性要求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種電磁銷。該電磁銷通過磁鋼、靜鐵芯、軛鐵、動鐵芯形成半封閉磁路;動鐵芯的環(huán)形結(jié)構(gòu)短接磁鋼兩端極性形成雙極性雙氣隙單穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu);通過磁鋼的永磁特性積蓄磁能對動鐵芯動作提供推動力,線圈磁效能更高。解決了現(xiàn)有電磁銷功耗大、體積大、制造成本高的問題。
本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案予以實現(xiàn)的。
一種電磁銷,包括殼體、磁鋼、骨架、線圈、后蓋、心軸、靜鐵芯、軛鐵、動鐵芯、銷;所述磁鋼設(shè)置在靜鐵芯與軛鐵之間,后蓋固定在殼體底部,所述銷安裝固定在后蓋上,所述骨架一端面與磁鋼相連,另一端面與銷相連,所述線圈纏繞在骨架的環(huán)形槽中,所述動鐵芯活動安裝在骨架的中心圓孔內(nèi),所述心軸活動安裝在靜鐵芯的內(nèi)孔中,并與動鐵芯相連,所述軛鐵和動鐵芯安裝在殼體內(nèi)。
所述靜鐵芯、軛鐵、動鐵芯均由導(dǎo)磁材料制成。
所述線圈的繞制方與磁鋼的極性方向相對應(yīng)。
所述磁鋼位于靜鐵芯與軛鐵之間,且磁鋼的極性設(shè)置位置在靜鐵芯外圓柱貼合面與軛鐵的內(nèi)圓柱貼合面上。
所述磁鋼由單個或多個磁鋼組成。
所述磁鋼為雙極性,且磁鋼極性與電磁銷的徑向方向相同。
所述磁鋼對稱分布于靜鐵芯外圓柱面的四周。
所述動鐵芯為環(huán)形結(jié)構(gòu)。
所述磁鋼的形狀為圓形或扇形。
本發(fā)明的有益效果是:
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明通過磁鋼、靜鐵芯、軛鐵、動鐵芯形成半封閉磁路,動鐵芯的環(huán)形結(jié)構(gòu)短接磁鋼兩端極性形成雙極性雙氣隙單穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu),動鐵芯與靜鐵芯、軛鐵吸合,使心軸處于初始狀態(tài)(頂起狀態(tài)),線圈通電時,動鐵芯在線圈內(nèi)極化磁場及靜鐵芯與軛鐵之間磁鋼磁場共同作用下,使動鐵芯動作至限位位置及或與后蓋貼合,可通過持續(xù)供電保持狀態(tài),此時心軸處于縮進狀態(tài)。當(dāng)線圈通電終止或通反向電時,動鐵芯離開限位位置,與靜鐵芯、軛鐵吸合,動鐵芯回復(fù)到初始狀態(tài),心軸頂起。采用本發(fā)明可以起到降低功耗,縮小體積、降低成本、提高可靠性的效果。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1-殼體,2-磁鋼,3-骨架,4-線圈,5-后蓋,6-心軸,7-靜鐵芯,8-軛鐵、9-動鐵芯,10-銷。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖進一步描述本發(fā)明的技術(shù)方案,但要求保護的范圍并不局限于所述。
如圖1所示的一種電磁銷,包括殼體1、磁鋼2、骨架3、線圈4、后蓋5、心軸6、靜鐵芯7、軛鐵8、動鐵芯9、銷10;所述磁鋼2設(shè)置在靜鐵芯7與軛鐵8之間,后蓋5固定在殼體1底部,所述銷10安裝固定在后蓋5上,所述骨架3一端面與磁鋼2相連,另一端面與銷10相連,所述線圈4纏繞在骨架3的環(huán)形槽中,所述動鐵芯9活動安裝在骨架3的中心圓孔內(nèi),所述心軸6活動安裝在靜鐵芯7的內(nèi)孔中,并與動鐵芯9相連,所述軛鐵8和動鐵芯9安裝在殼體1內(nèi)。本技術(shù)方案通過磁鋼2、靜鐵芯7、軛鐵8、動鐵芯9形成半封閉磁路,動鐵芯9的環(huán)形結(jié)構(gòu)短接磁鋼2兩端極性形成雙極性雙氣隙單穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu),動鐵芯9與靜鐵芯7、軛鐵8吸合,使心軸6處于初始狀態(tài)(頂起狀態(tài)),線圈4通電時,動鐵芯9在線圈4內(nèi)極化磁場及靜鐵芯7與軛鐵8之間磁鋼2磁場共同作用下,使動鐵芯9動作至限位位置,可持續(xù)供電保持狀態(tài),此時心軸6處于縮進狀態(tài)。當(dāng)線圈4通電終止或通反向電時,動鐵芯9離開限位位置,與靜鐵芯7、軛鐵8吸合,動鐵芯9回復(fù)到初始狀態(tài),心軸6頂起。采用技術(shù)方案可以起到降低功耗,縮小體積、降低成本、提高可靠性的效果。
所述靜鐵芯7、軛鐵8、動鐵芯9均由導(dǎo)磁材料制成。
所述線圈4的繞制方與磁鋼2的極性方向相對應(yīng)。
所述磁鋼2位于靜鐵芯7與軛鐵8之間,且磁鋼2的極性設(shè)置位置在靜鐵芯7外圓柱貼合面與軛鐵8的內(nèi)圓柱貼合面上。
所述磁鋼2由單個或多個磁鋼2組成。所述磁鋼2的形狀為圓形或扇形,在實際應(yīng)用中不局限于圓形或扇形。所述磁鋼2為雙極性,且磁鋼極性與電磁銷的徑向方向相同。
所述磁鋼2對稱分布于靜鐵芯7外圓柱面的四周。
所述動鐵芯9為環(huán)形結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明在裝配時,將磁鋼2吸附在靜鐵芯7的外圓柱面上裝入軛鐵8中,再將軛鐵裝入殼體1中,將動鐵芯9圓環(huán)中間圓柱軸活動裝在骨架3的中心圓孔內(nèi),再將它們裝入殼體1內(nèi),骨架3一端面與磁鋼端面接觸固定磁鋼2,防止磁鋼2串動。將心軸6穿過靜鐵芯7的中間圓孔與動鐵芯9相連裝在一起,最后再將裝有銷10的后蓋5或本身有凸起的后蓋5裝入殼體1中,后蓋5上的銷10或后蓋5上的凸起壓住固定線圈4,動鐵芯9的動作行程通過后蓋5與動鐵芯9端面距離來進行調(diào)整,也可以通過心軸6與殼體1之間增加限位裝置來實現(xiàn),或通過其它在動鐵芯軸向運動方向上的相應(yīng)零件增加限位裝置來實現(xiàn)對動作行程的調(diào)節(jié)。
下面結(jié)合圖1進一步描述本發(fā)明的工作原理如下:
初始時,動鐵芯9與靜鐵芯7、軛鐵8受磁鋼2的作用吸合在一起,處于吸合保持狀態(tài),連接裝在動鐵芯9上的心軸6處于初始頂起狀態(tài)。
動作時,在線圈4的引出端上加電,線圈4激勵產(chǎn)生的磁場作用在動鐵芯9上,動鐵芯上的磁場與磁鋼2的磁場同向相斥,動鐵芯9中間的圓柱端面磁場與靜鐵芯7端面磁場同向、動鐵芯9的外圓柱端面磁場與軛鐵8端面磁場同向,貼合面受電磁力同向作用產(chǎn)生排斥力,推動動鐵芯9運動,直至動鐵芯運動至限位位置,即與后蓋端面貼合,連接裝在動鐵芯的心軸6內(nèi)縮,電磁銷動作。
回復(fù)時,線圈4通電終止時,磁鋼2的磁場大于線圈內(nèi)磁場,磁鋼作用在靜鐵芯7端面和軛鐵8端面的磁場對動鐵芯9產(chǎn)生吸力,動鐵芯做回復(fù)運動與靜鐵芯、軛鐵吸合,電磁銷回復(fù)到心軸6處于頂起的初始狀態(tài);線圈4通反向電時,線圈4激勵產(chǎn)生的磁場作用在動鐵芯9上,動鐵芯上的磁場與磁鋼2的磁場異向相吸,動鐵芯9中間的圓柱端面磁場與靜鐵芯7端面磁場異向、動鐵芯9的外圓柱端面磁場與軛鐵8端面磁場異向,受電磁力異向作用產(chǎn)生吸力,動鐵芯9做回復(fù)運動與靜鐵芯7、軛鐵8吸合,電磁銷回復(fù)到心軸6處于頂起的初始狀態(tài)。
本發(fā)明采用半封閉磁路和雙極性雙氣隙單穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu),提高了電磁銷初始啟動能力和動作加速度,增加了動作行程距離,降低了功耗、減小了耗材、縮小了體積,降低了成本,提高了可靠性性能。