CN102945724B - 一种电磁铁 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电磁铁，本发明使锥孔的大端孔沿与塞堵部的外周面或柱状衔铁的外周面重合，从而增大锥孔的大端开口和锥孔的孔壁面面积，使得电磁线圈通电时，柱状衔铁与止座之间的吸力比现有技术中柱状衔铁与止座之间的吸力大，因此在电磁线圈中的电流强度相同的情况下，本发明的柱状衔铁与止座具有更高的吸合强度，从而节约了电力资源，并相应的提高了电磁铁的使用可靠性。

Description

一种电磁铁

技术领域

本发明涉及电磁控制开关技术领域，尤其涉及一种电磁铁。

背景技术

目前，国内用于控制高铁列车直流电机供电的接触器常常采用气缸来驱动，但是由于气缸存在附件较多、占地面积大、输出力不稳定和难以检修的缺点，从而造成了接触器的占用空间大以及无法稳定可靠的控制直流电机供电的问题。

申请号为98200216.5的中国发明专利公开了一种电磁铁，该电磁铁具有沿上下方向延伸的筒状的筒体，筒体外绕设有电磁线圈，筒体中沿上下方向导向装配有柱状衔铁，并在筒体的上端断口处固定有用于阻止柱状衔铁从筒体中脱出的止座，止座的下端具有伸入筒体中的塞堵部，该塞堵部为横截面面积向下逐渐减小的锥台，柱状衔铁的上端设有与锥台吻合配合的锥孔，锥孔为盲孔，锥孔的盲端孔壁与锥台之间装设有复位弹簧，并在柱状衔铁和止座上对应开设有中心孔，该中心孔中穿设有沿上下方向与止座导向配合的顶杆，顶杆通过柱状衔铁上旋设的锁钉固定在柱状衔铁上，在使用时，电磁线圈不通电时，衔铁在复位弹簧的作用下与柱状衔铁分开；电磁线圈通电时，被电磁线圈磁化的止座会通过电磁力吸引柱状衔铁，使柱状衔铁吸合在止座上，并且在柱状衔铁上下移动的过程中，衔铁会带动顶杆随其一起移动，从而通过顶杆输出拉力或推力。锥孔的大端孔沿处具有与锥台根部挡止配合的环形平台，这个环形平台虽然能够改善衔铁和止座吸合时的挡止性能，但是由于在锥孔的大端开口处设置环形平台会导致锥孔的大端开口减小，从而使得锥孔的孔壁面积减小，进而导致在衔铁和止座吸合过程中两者之间的吸合力减小，影响电磁铁的工作可靠性和稳定性。

发明内容

本发明的目的是提供一种电磁铁，旨在提高电磁铁在电磁线圈通电时，柱状衔铁与止座之间的吸合力。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：

本发明的电磁铁的技术方案如下：

一种电磁铁，包括外围绕设有电磁线圈的筒体、筒体的一端端口上固定的止座、筒体中滑动装配的用于带动顶杆输出推力或拉力的柱状衔铁，所述柱状衔铁处于止座的一侧，所述止座具有伸入筒体中的外周面为柱状的塞堵部，所述塞堵部与柱状衔铁的靠近止座的一端分别设有吻合配合的锥孔和锥台，所述锥孔的大端开口与锥台的小端相对，所述锥孔的大端孔沿与所述塞堵部的外周面或柱状衔铁的外周面重合。

所述锥台的锥角处于19度至21度之间。

所述锥孔与锥台的锥角均为20度。

所述柱状衔铁上开设有用于与顶杆同轴螺纹连接的中心螺纹孔。

所述中心螺纹孔的远离止座的一端旋设有用于顶紧顶杆的挡止螺钉。

所述筒体的外围绕设有至少两圈电磁线圈，所有电磁线圈构成的整体呈螺旋状绕设在筒体的外围。

所述柱状衔铁的外表面上设有处于柱状衔铁与筒体之间的耐磨层。

本发明使锥孔的大端孔沿与塞堵部的外周面或柱状衔铁的外周面重合，从而增大锥孔的大端开口和锥孔的孔壁面面积，使得电磁线圈通电时，柱状衔铁与止座之间的吸力比现有技术中柱状衔铁与止座之间的吸力大，因此在电磁线圈中的电流强度相同的情况下，本发明的柱状衔铁与止座具有更高的吸合强度，从而节约了电力资源，并相应的提高了电磁铁的使用可靠性。

附图说明

图1是本发明的实施例的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1中柱状衔铁的结构示意图；

图4是图1中止座的结构示意图。

具体实施方式

本发明的电磁铁的实施例：如图1至图4所示，该电磁铁由筒状的外壳体1、外壳体1内装设的筒状的筒体2、筒体2与外壳体1之间设置的绕设于筒体2外围的电磁线圈3、筒体2下端固定的止座4、筒体2上端与外壳体1的上端之间固定的环形封堵体5、环形封堵体5上旋合的处于环形封堵体5内孔上方的盖体6、筒体2中滑动装配的处于止座4上方的柱状衔铁7、柱状衔铁7上固定的从止座4上开设的通孔中穿出的顶杆8构成。其中，电磁线圈3有四个，且四个电磁线圈3构成的整体呈螺旋状绕设在筒体2的外围；止座4具有伸入筒体2中的外周面为柱状的塞堵部4-1，塞堵部4-1开设有大端开口朝上的锥孔4-2，该锥孔4-2为盲孔，止座4上开设的通孔处于该盲孔的盲端孔壁上，锥孔4-2大端孔沿与塞堵部4-1的外周面重合；柱状衔铁7上开设有与止座4上的通孔对应的沿上下方向延伸的中心螺纹孔7-1，中心螺纹孔7-1为通孔，顶杆8的一端后螺纹连接在该中心螺纹孔7-1中，并与中心螺纹孔7-1上端旋设的挡止螺钉9挡止配合，下端从止座4上的止座4上的通孔中穿出，柱状衔铁7的下端设有与所述锥孔4-2吻合配合的锥台7-2，锥台7-2的大端朝下，且锥台7-2和锥孔4-2的锥角均为20度。

对于电磁铁来说，构成磁路的导磁体为取得每个电磁铁磁阻一致性，均需在机加工后进行磁性热处理（真空退火），因此表面硬度很低。退火后的柱状衔铁7及其与筒体2的接触面构成动摩擦副是软金属对软金属，抗磨性差，加之柱状衔铁7及其与筒体2的接触面由机加工出来的不圆度和不同心度，柱状衔铁7承受不能抵消的径向吸力，而在柱状衔铁7与筒体2的接触面上产生正压力，进而在两者之间产生动磨擦力。由于软金属对软金属多次摩擦，造成接触点摩擦、发毛和粘着，易于卡死，导致阀门工作失效。因此对衔铁运动面经过适当抗磨化处理来避免上述问题，提高电磁铁的工作可靠性和工作寿命，也就是在所述柱状衔铁7的外表面上设有处于柱状衔铁7与筒体2之间的耐磨层。

由于电磁铁设计要求行程大吸力大，根据经验电磁铁发热也比较大，所以要选用耐温等级较高的聚酰亚胺漆包铜圆线QY-1(GB/T6109.6-2008）作为电磁线圈3用线，以提高电磁线圈3的耐热性，延长电磁铁的使用寿命，使用时根据计算选择线径。

本发明在使用时，在电磁线圈3通电的情况下，电磁线圈3上产生的电磁吸力会吸引柱状衔铁7向靠近止座4的方向移动，直至柱状衔铁7的锥台7-2被吸合在止座4上的锥孔4-2中；同时，柱状衔铁7会带动顶杆8一起移动，以将柱状衔铁7的动作通过顶杆8作用在接触器元件上。

本发明中，柱状衔铁7上的锥台7-2的锥度被设定为20度，以使锥台7-2与锥孔4-2的配合锥面最大，也就是柱状衔铁7与止座4上的电磁强度作用面积最大，从而使得电磁线圈3通电时，柱状衔铁7与止座4之间的吸力最大，因此在电磁线圈3中的电流强度相同的情况下，本发明的柱状衔铁7与止座4具有最高的吸合强度，从而节约了电力资源，并相应的提高了电磁铁的使用可靠性。

本发明中，锥孔4-2的孔壁面与塞堵部4-1处于锥孔4-2周围的外周面在锥孔4-2的大端孔沿处相交，也就是止座4的塞堵部4-1的上端具有尖边结构，与现有技术中塞堵部4-1的平台结构对比，尖边结构能够增加锥孔4-2的深度和大端开口的口径，也就是将现有技术中的平台结构的环端面也变更至锥孔4-2的孔壁上，从而进一步增大锥台7-2和锥孔4-2的配合锥面的面积，增强衔铁和止座4之间的吸力强度。

本发明中，将处于筒体2与外壳体1之间的同样大小的区间内的一个电磁线圈3，才分为四个电磁线圈3，使得在同样大小的空间内，整个电磁线圈3能够产生更强的吸力。

在上述实施例中，顶杆通过柱状衔铁上开设的中心螺纹孔同轴螺纹连接在柱状衔铁上，以使顶杆可拆固定在柱状衔铁上，在其他实施例中，顶杆也可以焊接、过盈装配或通过柱状衔铁径向穿设的锁钉固定在柱状衔铁上。

在上述实施例中，锥台的锥角为20度，在其他实施例中，锥台的锥角处于等于或大于19度至小于20之间的范围内，在这个范围内，柱状衔铁与止座之间的吸力也处于较大的范围内。

在上述实施例中，锥孔开设在止座的塞堵部上，锥台设置在柱状衔铁上，在其他实施例中，锥孔也可以开设在柱状衔铁上，锥台也对应的设置在止座的塞堵部上，这个属于现有技术，因此不再赘述。

Claims (5)

1.一种电磁铁，包括外围绕设有电磁线圈的筒体、筒体的一端端口上固定的止座、筒体中滑动装配的用于带动顶杆输出推力或拉力的柱状衔铁，所述柱状衔铁处于止座的一侧，所述止座具有伸入筒体中的外周面为柱状的塞堵部，所述塞堵部与柱状衔铁的靠近止座的一端分别设有吻合配合的锥孔和锥台，所述锥孔的大端开口与锥台的小端相对，其特征在于：所述锥孔位于塞堵部，所述锥孔的大端孔沿与所述塞堵部的外周面重合，所述筒体的内孔为台阶孔，台阶孔的台阶位于锥孔的大端孔沿处，筒体内孔对应塞堵部的孔的直径小于筒体内孔其它部分的孔的直径；所述柱状衔铁上开设有用于与顶杆同轴螺纹连接的中心螺纹孔，中心螺纹孔为通孔，中心螺纹孔的远离止座的一端旋设有用于顶紧顶杆的挡止螺钉。

2.根据权利要求1所述的电磁铁，其特征在于：所述锥台的锥角处于19度至21度之间。

3.根据权利要求2所述的电磁铁，其特征在于：所述锥孔与锥台的锥角均为20度。

4.根据权利要求1或2或3所述的电磁铁，其特征在于：所述筒体的外围绕设有至少两圈电磁线圈，所有电磁线圈构成的整体呈螺旋状绕设在筒体的外围。

5.根据权利要求1或2或3所述的电磁铁，其特征在于：所述柱状衔铁的外表面上设有处于柱状衔铁与筒体之间的耐磨层。