CN103794331A - 摆动式双保持电磁铁 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摆动式双保持电磁铁，该电磁铁包括外壳、盖板、铁芯、骨架和摆杆组件；外壳与盖板固定连接且围合成内置铁芯、骨架和摆杆组件的腔体，骨架的外围上缠绕电线后形成电磁线圈，铁芯安设在该电磁线圈的中心通孔内且在摆杆组件的两个极限位置之间运动；摆杆组件分别抵持在外壳与盖板之间，且摆杆组件的底端上安设有可产生永磁磁场的永磁块组，电磁线圈的磁场与永磁块组的磁场方向相反。本发明中该电磁线圈可获得高磁场强度，从而实现大的驱动力；铁芯靠永久磁场的作用可保持在两个极限位置上，不需要电能就可保证铁芯有足够的保持力停留在极限位置上。该电磁铁有效避免现有结构中的缺陷，且具有体积小、工作可靠及工作效率高等特点。

Description

摆动式双保持电磁铁

 

技术领域

本发明涉及电气元件领域，尤其涉及一种摆动式双保持电磁铁。

 

背景技术

电磁铁是一种能将电磁能转换为机械能的电气元件，其工作原理是：当电流通过导线时，会在导线的周围产生磁场，电流通过螺线管时，会在螺线管之内制成均匀磁场。电磁铁是一种非常重要的电气元件，在自动化控制系统中应用十分广泛，主要作用是控制电路的开关。

现有市面上通用的电磁铁一般都有两个极限位置，一个极限位置是靠弹簧保持，该保持方式存在保持力小、稳定性差等问题；另一个极限位置是靠电磁线圈长期通电的状态下保持，该保持方式存在发热及能耗大等问题。另外，电磁铁还存在无法采用大功率驱动的缺陷。

 

发明内容

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种结构简单、体积小、工作可靠、占用空间小的摆动式双保持电磁铁。

为了实现上述目的，本发明提供一种摆动式双保持电磁铁，包括外壳、盖板、铁芯、骨架和摆杆组件；所述外壳与盖板固定连接且围合成内置铁芯、骨架和摆杆组件的腔体，所述骨架的外围上缠绕电线后形成电磁线圈，所述铁芯安设在该电磁线圈的中心通孔内且在摆杆组件的两个极限位置之间运动；所述摆杆组件分别抵持在外壳与盖板之间，且所述摆杆组件的底端上安设有可产生永磁磁场的永磁块组，所述电磁线圈的磁场与永磁块组的磁场方向相反。

其中，所述摆杆组件包括顶杆、铜管和固定支架；所述外壳上设有第一衔接孔，所述盖板上设有第二衔接孔，所述顶杆的一端抵持在第一衔接孔内，所述顶杆的另一端贯穿铜管后抵持在第二衔接孔内，所述固定支架固定连接在该铜管的底端上。

其中，所述第一衔接孔的长度大于外壳的厚度，所述第二衔接孔的长度大于盖板的厚度。

其中，所述永磁块组由多个永磁块构成，所述固定支架上设有多个与永磁块形状大小相适配的凹槽，每个永磁块容纳在对应的凹槽内。

其中，所述铁芯上设有凸起，所述外壳上设有与凸起相适配的容纳孔。

其中，所述电磁线圈上设有多个连接柱，所述外壳上还设有多个与连接柱相适配的柱孔。

其中，所述电磁铁还包括垫片，所述垫片固定在固定支架上，且位于固定支架与骨架之间。

其中，所述外壳的底端上开有过线孔，所述电线的一端穿过该过线孔后与外部电源电连接。

其中，所述过线孔的边沿处设有用于固定该电线位置的电线卡位。

其中，所述盖板的底端上安设有用于收容电线的卡座。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供的摆动式双保持电磁铁，在摆杆组件上安设有永磁块组，该永磁块组产生一个永久磁场，电磁线圈通电时产生一个与永久磁场相反的磁场，使得铁芯与永磁块组产生相对运动，当达到一个极限位置时断电后，活动的铁芯在永久磁场的作用下保持在该极限位置上，当电磁线圈再得到一个反向电压时，又会产生一个与现状态相反的一个磁场，从而使得活动的铁芯再次发生运动达到另一个极限位置，断电后在永久磁场的作用下在该极限位置上保持不动；这样反复变换电磁线圈的通电极性来实现活动铁芯往复运动；且该电磁线圈可获得高磁场强度，从而实现大的驱动力；在两个极限位置靠永久磁场的作用，不需要电能就可保证铁芯有足够的保持力停留在极限位置上。该结构的改进，有效避免现有结构中的缺陷，且具有结构简单、体积小、工作可靠及工作效率高等特点。

 

附图说明

图1为本发明中摆动式双保持电磁铁的爆炸图；

图2为图1组装后的结构图；

图3为图2的剖视图。

主要元件符号说明如下：

10、外壳                  11、盖板

12、铁芯                  13、骨架

14、摆杆组件              15、电线

16、电磁线圈              17、永磁块组

18、垫片                  19、电线卡位

20、卡座                  101、第一衔接孔

102、容纳孔               103、柱孔

111、第二衔接孔           121、凸起   

141、顶杆                 142、铜管           

143、固定支架             161、连接柱     

171、永磁块               1431、凹槽

具体实施方式

为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。

请参阅图1-3，本发明提供的一种摆动式双保持电磁铁，包括外壳10、盖板11、铁芯12、骨架13和摆杆组件14；外壳10与盖板11固定连接且围合成内置铁芯12、骨架13和摆杆组件14的腔体，骨架13的外围上缠绕电线15后形成电磁线圈16，铁芯12安设在该电磁线圈16的中心通孔内，且铁芯12在摆杆组件14的两个极限位置之间运动；摆杆组件14分别抵持在外壳10与盖板11之间，且摆杆组件14的底端上安设有可产生永磁磁场的永磁块组17，电磁线圈16的磁场与永磁块组17的磁场方向相反。

相较于现有技术，本发明提供的摆动式双保持电磁铁，在摆杆组件上安设有永磁块组17，该永磁块组17产生一个永久磁场，电磁线圈16通电时产生一个与永久磁场相反的磁场，使得铁芯12与永磁块组17产生相对运动，当达到一个极限位置时断电后，活动的铁芯12在永久磁场的作用下保持在该极限位置上，当电磁线圈16再得到一个反向电压时，又会产生一个与现状态相反的一个磁场，从而使得活动的铁芯12再次发生运动达到另一个极限位置，断电后在永久磁场的作用下在该极限位置上保持不动；这样反复变换电磁线圈的通电极性来实现活动铁芯12往复运动；且该电磁线圈16可获得高磁场强度，从而实现大的驱动力；在两个极限位置靠永久磁场的作用，不需要电能就可保证铁芯12有足够的保持力停留在极限位置上。该结构的改进，有效避免现有结构中的缺陷，且具有结构简单、体积小、工作可靠及工作效率高等特点。

在本实施例中，摆杆组件14包括顶杆141、铜管142和固定支架143；外壳10上设有第一衔接孔101，盖板11上设有第二衔接孔111，顶杆141的一端抵持在第一衔接孔101内，顶杆141的另一端贯穿铜管142后抵持在第二衔接孔111内，固定支架143固定连接在该铜管142的底端上。第一衔接孔101的长度大于外壳10的厚度，第二衔接孔111的长度大于盖板11的厚度。将这两个衔接孔的长度设计成大于外壳10或盖板11的厚度，使得摆杆组件14的旋转过程中不会发生从孔中脱落的现象，提高了旋转工作的稳定性。

在本实施例中，永磁块组17由多个永磁块171构成，固定支架143上设有多个与永磁块171形状大小相适配的凹槽1431，每个永磁块171容纳在对应的凹槽1431内。通过永磁块组17与电磁线圈16的相对运动，实现摆杆组件14的旋转，在本图中，永磁块171的数量为两个，当然，并不局限于这个数量，可以根据实际情况，改变永磁块171的数量，如果是对永磁块171的数量的改变，均落入本发明的保护范围内。

在本实施例中，铁芯12上设有凸起121，外壳10上设有与凸起121相适配的容纳孔102。在电磁铁的通电工作过程中，若是凸起121固定在该容纳孔102内后，铁芯12就运动达到一个极限位置，若是凸起121远离容纳孔102，说明铁芯12向另一个极限位置运动。通过该结构的设计，可方便观察到该铁芯12的运动状态。

在本实施例中，电磁线圈16上设有多个连接柱161，外壳10上还设有多个与连接柱161相适配的柱孔103，通过连接柱161与柱孔103的适配，实现两者结构的稳定性。

在本实施例中，电磁铁还包括垫片18，垫片18固定在固定支架143上，且位于固定支架143与骨架13之间。通过垫片18的隔离，避免永磁块171与电磁线圈16之间直接接触，使得电磁线圈16可获得更高的磁场强度，从而实现更大的驱动力。

在本实施例中，外壳10的底端上开有过线孔，电线15的一端穿过该过线孔后与外部电源电连接。过线孔的边沿处设有用于固定该电线位置的电线卡位19，盖板11的底端上安设有用于收容电线15的卡座20，卡座20与电线卡位19的配合，可有效防止电线15出现磨损或脱线的现象，提高了电线16的使用寿命。

本发明提供的摆动式双保持电磁铁，其工作原理如下：通过电磁线圈16的磁力和永磁块组17的磁力互相排斥，使摆杆组件14旋转，其旋转幅度为30°。当电磁线圈16中的红线接正，黑线接负时，电磁线圈16和永磁块组17对应面所产生磁力为S级，而对应永磁也为S级，同极互相排斥，使永磁块组17转而吸向电磁线圈16，带动摆杆组件14，异极相吸，摆杆组件14顺时运动；反之，电磁线圈16中的红线接正，黑线接负时，摆杆组件14逆时针运动。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种摆动式双保持电磁铁，其特征在于，包括外壳、盖板、铁芯、骨架和摆杆组件；所述外壳与盖板固定连接且围合成内置铁芯、骨架和摆杆组件的腔体，所述骨架的外围上缠绕电线后形成电磁线圈，所述铁芯安设在该电磁线圈的中心通孔内且在摆杆组件的两个极限位置之间运动；所述摆杆组件分别抵持在外壳与盖板之间，且所述摆杆组件的底端上安设有可产生永磁磁场的永磁块组，所述电磁线圈的磁场与永磁块组的磁场方向相反。

2.根据权利要求1所述的摆动式双保持电磁铁，其特征在于，所述摆杆组件包括顶杆、铜管和固定支架；所述外壳上设有第一衔接孔，所述盖板上设有第二衔接孔，所述顶杆的一端抵持在第一衔接孔内，所述顶杆的另一端贯穿铜管后抵持在第二衔接孔内，所述固定支架固定连接在该铜管的底端上。

3.根据权利要求2所述的摆动式双保持电磁铁，其特征在于，所述第一衔接孔的长度大于外壳的厚度，所述第二衔接孔的长度大于盖板的厚度。

4.根据权利要求1所述的摆动式双保持电磁铁，其特征在于，所述永磁块组由多个永磁块构成，所述固定支架上设有多个与永磁块形状大小相适配的凹槽，每个永磁块容纳在对应的凹槽内。

5.根据权利要求1所述的摆动式双保持电磁铁，其特征在于，所述铁芯上设有凸起，所述外壳上设有与凸起相适配的容纳孔。

6.根据权利要求1所述的摆动式双保持电磁铁，其特征在于，所述电磁线圈上设有多个连接柱，所述外壳上还设有多个与连接柱相适配的柱孔。

7.根据权利要求2所述的摆动式双保持电磁铁，其特征在于，所述电磁铁还包括垫片，所述垫片固定在固定支架上，且位于固定支架与骨架之间。

8.根据权利要求1所述的摆动式双保持电磁铁，其特征在于，所述外壳的底端上开有过线孔，所述电线的一端穿过该过线孔后与外部电源电连接。

9.根据权利要求8所述的摆动式双保持电磁铁，其特征在于，所述过线孔的边沿处设有用于固定该电线位置的电线卡位。

10.根据权利要求1所述的摆动式双保持电磁铁，其特征在于，所述盖板的底端上安设有用于收容电线的卡座。

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