CN103117147A - 一种盘式比例电磁铁端部结构 - Google Patents

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本发明涉及一种盘式比例电磁铁端部结构，包括磁轭(20)、衔铁(35)，磁轭(20)内设有电磁线圈(30)，磁轭(20)的一端面与衔铁(35)的一端面相对，衔铁(35)能相对于磁轭(20)作运动；与衔铁(35)相对的磁轭(20)端部形成带有锥形侧面凹槽，与此相对应的，衔铁(35)相对应的端部形成与所述凹槽相适配的凸台；所述凹槽的两侧面分别是第一侧面(60)、第二侧面(80)，所述凸台的两侧面分别是第三侧面(62)、第四侧面(82)，第三侧面(62)与第四侧面(82)分别与第一侧面(60)、第二侧面(80)相对应，且第一侧面(60)与第三侧面(62)、第二侧面(80)与第四侧面(82)形成的两组相对侧面中，至少有一组为锥形侧面。在同等尺寸前提下，本发明盘式比例电磁铁端部结构能够产生较大的电磁力，明显优于现有盘式比例电磁铁的力学特性。

Description

一种盘式比例电磁铁端部结构
技术领域
本发明涉及一种盘式比例电磁铁端部结构，其能够提高盘式比例电磁铁的启动电磁力。
背景技术
盘式比例电磁铁将传统比例电磁铁的大位移优点和传统盘式电磁铁的强启动电磁力特性结合于一体，在相关技术领域得到广泛应用。但是，随着节能、节材、节约型社会的发展，单位体积内高输出力是盘式比例电磁铁的发展方向，而现有的盘式比例电磁铁技术却不能满足这一要求，甚者，在如何利用漏磁磁通的原理上也存模糊不清的问题。这就要求本领域技术人员在如何正确使用比例电磁铁并且如何提高其输出力上下功夫。
发明内容
本发明公开了一种盘式比例电磁铁端部结构，其能够产生较大的电磁力，明显优于现有盘式比例电磁铁的力学特性。
为了达到上述目的，本发明采取如下技术方案：
技术方案1：一种盘式比例电磁铁端部结构，包括磁轭(20)、衔铁(35)，磁轭(20)内设有电磁线圈(30)，磁轭(20)的一端面与衔铁(35)的一端面相对，衔铁(35)能相对于磁轭(20)作运动；与衔铁(35)相对的磁轭(20)端部形成带有锥形侧面的凹槽，与此相对应的，衔铁(35)相对应的端部形成与所述凹槽相适配的凸台；所述凹槽的两侧面分别是第一侧面(60)、第二侧面(80)，所述凸台的两侧面分别是第三侧面(62)、第四侧面(82)，第三侧面(62)与第四侧面(82)分别与第一侧面(60)、第二侧面(80)相对应，且第一侧面(60)与第三侧面(62)、第二侧面(80)与第四侧面(82)形成的两组相对侧面中，至少有一组为锥形侧面。
优选的，所述凹槽位于所述磁轭(20)上电磁线圈(30)的窗口位置。
优选的，衔铁凸台的顶部开有槽。
优选的，磁轭(20)的外侧面为滑动导向面(78)，衔铁(35)形成滑动导向面(84)，衔铁的滑动导向面(84)贴于磁轭(20)的滑动导向面(78)，两者滑动配合。
优选的，磁轭(20)形成第二个凹槽，第二凹槽具有一个滑动导向面(78’)；与此相对应的，衔铁(35)形成第二个凸台，第二凸台具有一个滑动导向面(84’)，第二凸台能伸入所述的第二凹槽，且磁轭的滑动导向面(78’)与衔铁的滑动导向面(84’)相贴并滑动配合。
技术方案2：一种盘式比例电磁铁端部结构，包括磁轭(20)、衔铁(35)，磁轭(20)内设有电磁线圈(30)，磁轭(20)的一端面与衔铁(35)的一端面相对，衔铁(35)能相对于磁轭(20)作运动；与衔铁(35)相对的磁轭(20)端部形成凹槽，凹槽内紧固连接至少一个带有锥形侧面的卡环（即本技术方案中，带有锥形侧面的凹槽是依靠紧固连接至少一个带有锥形侧面的卡环来实现的）；与此相对应的，衔铁(35)相对应的端部形成与所述凹槽相适配的凸台，所述的凸台形成锥形侧面；所述凸台的锥形侧面与所述卡环的锥形侧面相对应。
优选的，所述凹槽位于所述磁轭(20)上电磁线圈(30)的窗口位置。
优选的，衔铁凸台的顶部开有槽。
优选的，磁轭(20)的外侧面为滑动导向面(78)，衔铁(35)形成滑动导向面(84)，衔铁的滑动导向面(84)贴于磁轭(20)的滑动导向面(78)，两者滑动配合。
优选的，磁轭(20)形成第二个凹槽，第二凹槽具有一个滑动导向面(78’)；与此相对应的，衔铁(35)形成第二个凸台，第二凸台具有一个滑动导向面(84’)，第二凸台能伸入所述的第二凹槽，且磁轭的滑动导向面(78’)与衔铁的滑动导向面(84’)相贴并滑动配合。
本发明具有的技术效果是：在同等尺寸前提下，本发明盘式比例电磁铁端部结构能够产生较大的电磁力，明显优于现有已经公开的盘式比例电磁铁的力学特性。
本发明盘式比例电磁铁端部结构可以应用于电梯用电磁制动器等领域。
附图说明
图1是实施例一盘式比例电磁铁端部结构及盘式比例电磁铁的结构示意图。
图2是实施例一盘式比例电磁铁端部结构中磁力线的流向详图。
图3是实施例一盘式比例电磁铁端部结构中磁力线的流向详图。
图4是实施例二盘式比例电磁铁端部结构的局部结构图。
图5是实施例三盘式比例电磁铁端部结构及盘式比例电磁铁的结构示意图。
图6是实施例三盘式比例电磁铁端部结构的局部结构图。
图7是实施例四盘式比例电磁铁端部结构的局部结构图。
图8是实施例五盘式比例电磁铁端部结构及盘式比例电磁铁的结构示意图。
图9是实施例六盘式比例电磁铁端部结构及盘式比例电磁铁的结构示意图。
图10是实施例六盘式比例电磁铁端部结构中磁力线的流向详图。
图11是实施例六盘式比例电磁铁端部结构中磁力线的流向详图。
图12是实施例七盘式比例电磁铁端部结构的局部结构图。
图13是实施例八盘式比例电磁铁端部结构的局部结构图。
图14是实施例九盘式比例电磁铁端部结构的局部结构图。
图15是实施例十盘式比例电磁铁端部结构的局部结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例作详细说明。
实施例一：参见图1-3，本实施例盘式比例电磁铁端部结构包括磁轭20、衔铁35，磁轭20内设置有电磁线圈30。在实际应用中，可以装有复位弹性件25、紧固螺栓15，紧固螺栓15穿过磁轭20，其外端旋接螺母，另一端与衔铁35连接。本实施例复位弹性件25选用弹簧，弹簧外套于紧固螺栓15，其一端顶于磁轭20内部，另一端顶于衔铁35的端面。
磁轭20的一端面与衔铁35的一端面相对，在外力作用下，衔铁35能朝向或远离磁轭20运动。磁轭20的端部（与衔铁35相对的一端）形成带有锥形侧面的凹槽，与此相对应的，衔铁35的该端部相应位置处形成可以与前述凹槽配对嵌套配合的凸台。前述凹槽的两侧面分别是侧面I 60、侧面II 80，侧面I 60与侧面II 80所形成的凹槽位于所述磁轭20端部上电磁线圈30的开口位置处。前述凸台的两侧面分别是侧面III 62、侧面IV 82，侧面III 62与侧面IV 82所形成的凸台也位于符合与前述凹槽配对嵌套配合的相应位置，该凸台能伸入到前述凹槽内，分别在所述的侧面I 60与侧面III 62间、所述的侧面II 80与侧面IV 82间形成工作磁隙；在侧面I 60与侧面III 62、侧面II 80与侧面IV 82中，至少有一组为锥形侧面，本实施例中，两组都为锥形侧面。
磁轭20的端面70、50分别正对衔铁35的端面72、52。磁轭20的外侧面为滑动导向面78，前述的端面70处于滑动导向面78与侧面80之间，即滑动导向面I78和滑动导向面II84位于磁轭20端部电磁线圈窗口的外侧。于衔铁35的侧面82的对面形成滑动导向面84，该滑动导向面84贴于磁轭20的滑动导向面78，两者滑动配合。磁轭20的滑动导向面I78和衔铁35的滑动导向面II84作为漏磁磁隙，提高所述磁轭20和所述衔铁35间的启动吸合力。
如图2所示，在盘式比例电磁铁的启动初期，部分磁力线5从磁轭20出发，穿过由磁轭20上的滑动导向面I 78和衔铁35上的滑动导向面II 84组成的漏磁磁隙，经由衔铁35，穿越由磁轭20的端面52和衔铁35的端面50组成的工作磁隙，返回磁轭20；同时，部分磁力线6从磁轭20出发，穿过由磁轭20上的滑动导向面I 78和衔铁35上的滑动导向面II 84组成的漏磁磁隙，经由衔铁35，穿越由侧面I 60与侧面III 62间形成的工作磁隙，返回磁轭20；其次，部分磁力线7从磁轭20出发，穿越由侧面II 80与侧面IV 82间形成的工作磁隙，进入衔铁35，穿越由侧面I 60与侧面III 62间形成的工作磁隙，返回磁轭20。
如图3所示，在盘式比例电磁铁的启动末期，大部分磁力线8从磁轭20出发，穿过由磁轭20的端面70和衔铁35的端面72组成的工作磁隙，经由衔铁35，穿越由磁轭20的端面52和衔铁35的端面50组成的工作磁隙，返回磁轭20。
实施例二：如图4所示，本实施例与实施例一的不同之处在于：本实施例磁轭20的端部（与衔铁35相对一端）带有锥形侧面的凹槽是依靠紧固连接带有锥形侧面的卡环I 2和卡环II 4来实现的。本实施例选择两卡环的结构，卡环II 4上形成的锥面60，卡环I2上形成的锥面80，以替代实施例一中凹槽的侧面I 60、侧面II 80，来实现设置实施例一带有锥形侧面的凹槽的目的，本实施例可以便于不改变原窗口尺寸大小和不削减磁极面积。
本实施例其它内容参考实施例一。
实施例三：参见图5、6，本实施例与实施例二的不同之处在于：衔铁凸台顶部开有槽90，该槽的横截面是方形，其目的在于增加磁阻。
本实施例其它内容参考实施例二。
实施例四：参见图7，本实施例与实施例二的不同之处在于：衔铁凸台顶部开有槽91，该槽的横截面是三角形，其目的在于增加磁阻。
本实施例其它内容参考实施例二。
实施例五：参见图8，本实施例与实施例1的不同之处在于：本实施例磁轭20、衔铁35的外边沿持平，因此，衔铁35上无滑动导向面II84。
本实施例其它内容参考实施例一。
实施例六：参见图9、10、11，本实施例与实施例五的不同之处在于：磁轭20形成第二个凹槽，此凹槽具有一个滑动导向面III 78’，该滑动导向面78’与端面50过渡相接。与此相对应的，衔铁35形成第二个凸台，该凸台具有一个滑动导向面IV 84’，该凸台能伸入前述的凹槽，且滑动导向面78’与滑动导向面IV 84’相贴并滑动配合。本实施例选择地将磁轭20上的滑动导向面III78’和衔铁35上的滑动导向面IV 84’作为漏磁磁隙，提高所述磁轭20和所述衔铁35间的启动吸合力，此时所述滑动导向面III 78’和所述滑动导向面IV 84’位于所述磁轭20端部上电磁线圈窗口的内侧。
如图10所示，在盘式比例电磁铁的启动初期，部分磁力线5从磁轭20出发，穿过由磁轭20上的滑动导向面I78’和衔铁35上的滑动导向面II 84’组成的漏磁磁隙，经由所述衔铁35，穿越由所述磁轭20端面72和所述衔铁35的端面70组成的工作磁隙，返回磁轭20；同时，部分磁力线6从磁轭20出发，穿过由磁轭20上的滑动导向面I 78’和衔铁35上的滑动导向面II 84’组成的漏磁磁隙，经由衔铁35，穿越由侧面II 80与侧面II 82间形成的工作磁隙，返回磁轭20；其次，部分磁力线7从磁轭20出发，穿越由侧面I 60与侧面III 62间形成的工作磁隙，进入衔铁35，穿越由侧面II 80与侧面IV 82间形成的工作磁隙，返回磁轭20。
如图11所示，在盘式比例电磁铁的启动末期，大部分磁力线8和磁力线8’从磁轭20出发，穿过由磁轭20的端面70和衔铁35的端面72组成的工作磁隙，经由衔铁35，穿越由磁轭20端面和衔铁35的端面组成的工作磁隙，返回磁轭20。
本实施例其它内容参考实施例五。
实施例七：参见图12，本实施例与实施例六的不同之处在于：本实施例磁轭20的端部（与衔铁35相对一端）带有锥形侧面的凹槽是依靠紧固连接带有锥形侧面的卡环I 2和卡环II 4来实现的。本实施例选择两卡环的结构，卡环II 4上形成的锥面60，卡环I 2上形成的锥面80，以替代实施例六中带有锥形侧面凹槽的侧面I 60、侧面II 80，来实现设置实施例六带有锥形侧面凹槽的目的，本实施例可以便于不改变原窗口尺寸大小和不削减磁极面积。
本实施例其它内容参考实施例六。
实施例八：参见图13，本实施例与实施例七的不同之处在于：衔铁凸台顶部开有槽91，该槽的横截面是三角形，其目的在于增加磁阻。
本实施例其它内容参考实施例七。
实施例九：参见图14，本实施例与实施例七的不同之处在于：衔铁凸台顶部开有槽90，该槽的横截面是方形，其目的在于增加磁阻。
本实施例其它内容参考实施例七。
实施例十：参见图15，本实施例与实施例六的不同之处在于：
1、本实施例磁轭20的端部（与衔铁35相对一端）带有锥形侧面的凹槽是依靠紧固连接带有锥形侧面的卡环I 2来实现的。本实施例选择一卡环的结构即卡环I 2，卡环I 2上形成的锥面80，以替代实施例六中带有锥形侧面凹槽的侧面II 80，来实现设置实施例六带有锥形侧面凹槽的目的，本实施例可以便于不改变原窗口尺寸大小和不削减磁极面积。
2、衔铁凸台只有一个锥面82，凸台的另一侧面为平面，该平面与磁轭凹槽未紧固卡环I 2的一侧平面间留有间隙92。
本实施例其它内容参考实施例六。
本领域的普通技术人员应当认识到，以上实施例仅是用来说明本发明，而并非作为对本发明的限定，只要在本发明的范围内，对以上实施例的变化、变型都将落在本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种盘式比例电磁铁端部结构，包括磁轭(20)、衔铁(35)，磁轭(20)内设有电磁线圈(30)，磁轭(20)的一端面与衔铁(35)的一端面相对，衔铁(35)能相对于磁轭(20)作运动；其特征在于：与衔铁(35)相对的磁轭(20)端部形成带有锥形侧面的凹槽，与此相对应的，衔铁(35)相对应的端部形成与所述凹槽相适配的凸台；所述凹槽的两侧面分别是第一侧面(60)、第二侧面(80)，所述凸台的两侧面分别是第三侧面(62)、第四侧面(82)，第三侧面(62)与第四侧面(82)分别与第一侧面(60)、第二侧面(80)相对应，且第一侧面(60)与第三侧面(62)、第二侧面(80)与第四侧面(82)形成的两组相对侧面中，至少有一组为锥形侧面。
2.如权利要求1所述的盘式比例电磁铁端部结构，其特征在于：所述的凹槽位于所述磁轭(20)上电磁线圈(30)的窗口处。
3.如权利要求1所述的盘式比例电磁铁端部结构，其特征在于：所述衔铁凸台的顶部开有槽。
4.如权利要求1-3任一项所述的盘式比例电磁铁端部结构，其特征在于：磁轭(20)的外侧面为滑动导向面(78)，衔铁(35)形成滑动导向面(84)，衔铁的滑动导向面(84)贴于磁轭(20)的滑动导向面(78)，两者滑动配合。
5.如权利要求1-3任一项所述的盘式比例电磁铁端部结构，其特征在于：所述的磁轭(20)形成第二个凹槽，第二凹槽具有一个滑动导向面(78’)；与此相对应的，衔铁(35)形成第二个凸台，第二凸台具有一个滑动导向面(84’)，第二凸台能伸入所述的第二凹槽，且磁轭的滑动导向面(78’)与衔铁的滑动导向面(84’)相贴并滑动配合。
6.一种盘式比例电磁铁端部结构，包括磁轭(20)、衔铁(35)，磁轭(20)内设有电磁线圈(30)，磁轭(20)的一端面与衔铁(35)的一端面相对，衔铁(35)能相对于磁轭(20)作运动；其特征在于：与衔铁(35)相对的磁轭(20)端部形成凹槽，凹槽内紧固连接至少一个带有锥形侧面的卡环；与此相对应的，衔铁(35)相对应的端部形成与所述凹槽相适配的凸台，所述的凸台形成锥形侧面；所述凸台的锥形侧面与所述卡环的锥形侧面相对应。
7.如权利要求6所述的盘式比例电磁铁端部结构，其特征在于：所述的凹槽位于所述磁轭(20)上电磁线圈(30)窗口位置。
8.如权利要求6所述的盘式比例电磁铁端部结构，其特征在于：衔铁凸台的顶部开有槽。
9.如权利要求6-8任一项所述的盘式比例电磁铁端部结构，其特征在于：磁轭(20)的外侧面为滑动导向面(78)，衔铁(35)形成滑动导向面(84)，衔铁的滑动导向面(84)贴于磁轭(20)的滑动导向面(78)，两者滑动配合。
10.如权利要求6-8任一项所述的盘式比例电磁铁端部结构，其特征在于：所述的磁轭(20)形成第二个凹槽，第二凹槽具有一个滑动导向面(78’)；与此相对应的，衔铁(35)形成第二个凸台，第二凸台具有一个滑动导向面(84’)，第二凸台能伸入所述的第二凹槽，且磁轭的滑动导向面(78’)与衔铁的滑动导向面(84’)相贴并滑动配合。
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