CN103971999A - 长行程低温升双线圈电磁铁 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种长行程低温升双线圈电磁铁，包括壳体、磁芯、连接件、线圈单元、限位单元、控制单元；线圈单元包括吸合线圈、保持线圈以及线圈骨架；线圈骨架包括支撑筒、设置在支撑筒上且向外延伸的上限位板、中限位板和下限位板，保持线圈设置上限位板和中限位板之间；吸合线圈设置在中限位板和下限位板之间；磁芯包括定磁芯和动磁芯；定磁芯和动磁芯在壳体内沿轴线设置；动磁芯的一端与定磁芯相接触，其另一端伸出壳体；定磁芯和动磁芯设置在线圈骨架的支撑筒内；定磁芯与保持线圈相匹配，动磁芯与吸合线圈相匹配；动磁芯可相对线圈骨架的支撑筒移动；本发明能合理控制温升、实现较小空间提供较大吸力、并提供较大行程、节能环保，寿命长。

Description

长行程低温升双线圈电磁铁

技术领域

本发明属于电磁领域，涉及一种长行程低温升双线圈电磁铁。

背景技术

目前，电磁铁应用非常广泛，电磁铁的特点是工作、可靠寿命长。

但是常规电磁铁也有存在以下技术问题：

1、不能频繁动作。电磁铁工作时发热量大，散热不及时导致温升过高，降低使用寿命。

2、行程不能太长。电磁铁吸力与行程的平方成反比，行程加大会导致吸力急剧降低，严重时导致不能正常工作。

发明内容

为了解决背景技术中所存在的技术问题，本发明目的是提供一种长行程低温升双线圈电磁铁。

本发明的第一种技术解决方案是：

一种长行程低温升双线圈电磁铁，包括壳体、磁芯、连接件、线圈单元、限位单元、控制单元，其特征在于：

所述线圈单元包括吸合线圈、保持线圈以及线圈骨架；所述线圈骨架包括支撑筒、设置在支撑筒上且向外延伸的上限位板、中限位板和下限位板，所述保持线圈设置上限位板和中限位板之间；所述吸合线圈设置在中限位板和下限位板之间；所述磁芯包括定磁芯和动磁芯；所述定磁芯和动磁芯在壳体内沿轴线设置；所述动磁芯的一端与定磁芯相接触，其另一端伸出壳体；所述定磁芯和动磁芯设置在线圈骨架的支撑筒内；所述定磁芯与保持线圈相匹配，所述动磁芯与吸合线圈相匹配；所述动磁芯可相对线圈骨架的支撑筒移动；所述连接件与动磁芯伸出壳体的一端固连；所述限位单元用于限制动磁芯沿壳体轴线运动的距离；所述控制单元用于控制吸合线圈、保持线圈各自的通断；

上述定磁芯上与动磁芯相对的一端设置有凹坑，所述动磁芯上设置有与凹 坑相匹配的凸起。

上述定磁芯上的凹坑为锥形凹坑；

上述限位单元包括上限位装置和下限位装置，所述上限位装置为设置在动磁芯下端且向外延伸的凸环；所述下限位单元为设置在凸环下方且与壳体固连的环状板或设置在凸环下方的接收盘；所述环状板或接收盘与壳体的间距为动磁芯的行程；

上述壳体与上限位装置之间设置有减震垫圈；所述壳体上端面设置有可拆卸密封盖。

本发明的第二种技术解决方案是：

一种长行程低温升双线圈电磁铁，包括壳体、磁芯、连接件、线圈单元、限位单元、控制单元，其特征在于：所述线圈单元包括吸合线圈、保持线圈以及线圈骨架；所述线圈骨架包括支撑筒、设置在支撑筒上且向外延伸的上限位板、中限位板和下限位板，所述吸合线圈设置上限位板和中限位板之间；所述保持线圈设置在中限位板和下限位板之间；所述磁芯包括定磁芯和动磁芯；所述定磁芯和动磁芯在壳体内沿轴线设置；所述动磁芯的一端与定磁芯相接触，其另一端伸出壳体；所述定磁芯和动磁芯设置在线圈骨架的支撑筒内；所述定磁芯与吸合线圈相匹配，所述动磁芯与保持线圈相匹配；所述动磁芯可相对线圈骨架的支撑筒移动；所述连接件与动磁芯伸出壳体的一端固连；所述限位单元用于限制动磁芯沿壳体轴线运动的距离；所述控制单元用于控制吸合线圈、保持线圈各自的通断；

上述定磁芯上与动磁芯相对的一端设置有凹坑，所述动磁芯上设置有与凹坑相匹配的凸起；

上述定磁芯上的凹坑为锥形凹坑；

上述限位单元包括上限位装置和下限位装置，所述上限位装置为设置在动磁芯下端且向外延伸的凸环；所述下限位单元为设置在凸环下方且与壳体固连的环状板或设置在凸环下方的接收盘；所述环状板或接收盘与壳体的间距为动磁芯的行程；

上述壳体与上限位装置之间设置有减震垫圈；所述壳体上端面设置有可拆 卸密封盖。

本发明的优点：

1、本发明提供一种长寿命低温升的双线圈电磁铁，电磁铁的两组线圈工作时间由单片机/时间继电器/或PLC/可控硅等有时效性触发装置控制，能合理控制温升。

2、本发明提供的双线圈电磁铁在较小空间内能提供较大的起始吸力，因为电磁铁的吸力与行程的关系，要提供较大行程，就要大的吸力，也需要消耗大的功率，导致温度升高，就需要大的空间散热，而此电磁铁因为吸合线圈工作时间很短，一般控制在0.3秒以内，发热量很小，吸合后由保持线圈提供持续吸力，完成电磁铁的完整工作过程，保持线圈功率小，发热量小，实现较小空间提供较大吸力。

3、本发明提供的双线圈电磁铁能提供相同空间内提供较大行程，双线圈平行排列，电磁铁可做成细长型，两组线圈磁力线叠加增大磁力线长度，实现提供较大行程。

4、该电磁铁采用单片机/时间继电器/或PLC/可控硅等有时效性触发装置控制，设计思路先进，功能实用，温升可控，扩展方便，节能环保，寿命长。

附图说明

图1是第一种本发明所提供的长行程低温升双线圈电磁铁（含环状板）的半剖结构示意图；

图2是图1的磁芯下行的半剖结构示意图；

图3是第一种本发明所提供的长行程低温升双线圈电磁铁（含接收盘）的半剖结构示意图；

图4是第二种本发明所提供的长行程低温升双线圈电磁铁（含环状板）的半剖结构示意图；

图5是图4的磁芯下行的半剖结构示意图；

图6是第二种本发明所提供的长行程低温升双线圈电磁铁（含接收盘）的半剖结构示意图；

图7是本发明的电磁部分主视图；

图8是本发明的电磁部分仰视图；

其中：1-壳体，2-连接件，3-保持线圈，4-吸合线圈，5-上限位板，6-中限位板，7-下限位板，8-定磁芯，9-动磁芯，10-支撑筒，11-凸环，12-环状板，13-密封盖，14-减震垫圈，15-接收盘。

具体实施方式

参见图1-图3，本发明一种长行程低温升双线圈电磁铁，包括壳体1、磁芯、连接件2、线圈单元、限位单元、控制单元；线圈单元包括吸合线圈4、保持线圈3以及线圈骨架；线圈骨架包括支撑筒10、设置在支撑筒10上且向外延伸的上限位板5、中限位板6和下限位板7，保持线圈3设置上限位板5和中限位板6之间；吸合线圈4设置在中限位板6和下限位板7之间；磁芯包括定磁芯8和动磁芯9；定磁芯8和动磁芯9在壳体1内沿轴线设置；动磁芯9的一端与定磁芯8相接触，其另一端伸出壳体1；定磁芯8和动磁9芯设置在线圈骨架的支撑筒10内；定磁芯8与保持线圈3相匹配，动磁芯9与吸合线圈4相匹配；动磁芯9可相对线圈骨架的支撑筒10移动；连接件2与动磁芯9伸出壳体1的一端固连；限位单元用于限制动磁芯沿壳体1轴线运动的距离；控制单元分两路用于控制吸合线圈4、保持线圈3各自的通断；定磁芯8上与动磁芯9相对的一端设置有凹坑，所述动磁芯9上设置有与凹坑相匹配的凸起；定磁芯8上的凹坑为锥形凹坑；限位单元包括上限位装置和下限位装置，上限位装置为设置在动磁芯9下端且向外延伸的凸环11；下限位单元为设置在凸环11下方且与壳体1固连的环状板12或设置在凸环11下方的接收盘15；环状板12或接收盘15与壳体1的间距为动磁芯9的行程；壳体1与上限位装置之间设置有减震垫圈14；壳体1上端面设置有可拆卸密封盖13；

参见图4-图6，本发明一种长行程低温升双线圈电磁铁，包括壳体1、磁芯、连接件2、线圈单元、限位单元、控制单元；线圈单元包括吸合线圈4、保持线圈3以及线圈骨架；线圈骨架包括支撑筒10、设置在支撑筒10上且向外延伸的上限位板5、中限位板6和下限位板7，吸合线圈4设置上限位板5和中限位板6之间；保持线圈3设置在中限位板6和下限位板7之间；磁芯包括定磁芯8和动磁芯9；定磁芯8和动磁芯9在壳体1内沿轴线设置；动磁芯 9的一端与定磁芯8相接触，其另一端伸出壳体1；定磁芯8和动磁9芯设置在线圈骨架的支撑筒10内；定磁芯8与吸合线圈4相匹配，动磁芯9与保持线圈3相匹配；动磁芯9可相对线圈骨架的支撑筒10移动；连接件2与动磁芯9伸出壳体1的一端固连；限位单元用于限制动磁芯沿壳体1轴线运动的距离；控制单元分两路用于控制吸合线圈4、保持线圈3各自的通断；定磁芯8上与动磁芯9相对的一端设置有凹坑，所述动磁芯9上设置有与凹坑相匹配的凸起；定磁芯8上的凹坑为锥形凹坑；限位单元包括上限位装置和下限位装置，上限位装置为设置在动磁芯9下端且向外延伸的凸环11；下限位单元为设置在凸环11下方且与壳体1固连的环状板12或设置在凸环11下方的接收盘15；环状板12或接收盘15与壳体1的间距为动磁芯9的行程；壳体1与上限位装置之间设置有减震垫圈14；壳体1上端面设置有可拆卸密封盖13；

根据电磁铁实施安装的具体工程环境，该装置中，吸合线圈采用0.8平方漆包线，绕线650匝，保持线圈采用0.6平方漆包线，绕线800匝；用户在触发装置上可设定参数。例：吸合线圈0.2秒，保持线圈1秒，间歇时间0.5秒；拉动的吊装物力量15Kg行程15mm，经过大量试验，总开合动作超过100万次，工作可靠，温升保持在15℃以内，完全满足特殊环境使用；

基于特定应用环境，电磁铁起始吸力≥20Kg，工作行程≥15mm，动作周期≤1.5S，在此特定环境下，常规绕制的电磁铁温升太大，不能满足使用要求，特制双线圈电磁铁绕制，满足应用要求；

双线圈特殊绕制，两组线圈平行排列，分为吸合线圈和保持线圈，增加磁力线长度，增加了电磁铁的工作行程，不同于一般电磁铁绕制方法；

满足特定环境需要，两组线圈所用的漆包线不同。吸合线圈使用直径0.8平方漆包线绕制650圈，用于提供起始行程时所需的吸力，保持线圈使用直径0.6平方漆包线绕制800圈，和吸合线圈一起提供起始吸力，在动衔铁动作后，吸合线圈断电时提供电磁铁保持吸合时所需的吸力；

电磁铁吸合线圈和保持线圈工作时间由单片机等触发装置控制，吸合线圈工作时间短，只提供起始吸力，电磁铁吸合后所需保持吸力由保持线圈提供，电磁铁工作周期的吸合时间由保持线圈通电时间决定。合理控制两组线圈工作时间维持电磁铁温升在可控范围。

Claims (10)

1.一种长行程低温升双线圈电磁铁，包括壳体、磁芯、连接件、线圈单元、限位单元、控制单元，其特征在于：所述线圈单元包括吸合线圈、保持线圈以及线圈骨架；所述线圈骨架包括支撑筒、设置在支撑筒上且向外延伸的上限位板、中限位板和下限位板，所述保持线圈设置上限位板和中限位板之间；所述吸合线圈设置在中限位板和下限位板之间；所述磁芯包括定磁芯和动磁芯；所述定磁芯和动磁芯在壳体内沿轴线设置；所述动磁芯的一端与定磁芯相接触，其另一端伸出壳体；所述定磁芯和动磁芯设置在线圈骨架的支撑筒内；所述定磁芯与保持线圈相匹配，所述动磁芯与吸合线圈相匹配；所述动磁芯可相对线圈骨架的支撑筒移动；所述连接件与动磁芯伸出壳体的一端固连；所述限位单元用于限制动磁芯沿壳体轴线运动的距离；所述控制单元用于控制吸合线圈、保持线圈各自的通断。

2.根据权利要求1所述的长行程低温升双线圈电磁铁，其特征在于：所述定磁芯上与动磁芯相对的一端设置有凹坑，所述动磁芯上设置有与凹坑相匹配的凸起。

3.根据权利要求2所述的长行程低温升双线圈电磁铁，其特征在于：所述定磁芯上的凹坑为锥形凹坑。

4.根据权利要求1或2或3所述的长行程低温升双线圈电磁铁，其特征在于：所述限位单元包括上限位装置和下限位装置，所述上限位装置为设置在动磁芯下端且向外延伸的凸环；所述下限位单元为设置在凸环下方且与壳体固连的环状板或设置在凸环下方的接收盘；所述环状板或接收盘与壳体的间距为动磁芯的行程。

5.根据权利要求4所述的长行程低温升双线圈电磁铁，其特征在于：所述壳体与上限位装置之间设置有减震垫圈；所述壳体上端面设置有可拆卸密封盖。

6.一种长行程低温升双线圈电磁铁，包括壳体、磁芯、连接件、线圈单元、限位单元、控制单元，其特征在于：所述线圈单元包括吸合线圈、保持线圈以及线圈骨架；所述线圈骨架包括支撑筒、设置在支撑筒上且向外延伸的上限位板、中限位板和下限位板，所述吸合线圈设置上限位板和中限位板之间；所述保持线圈设置在中限位板和下限位板之间；所述磁芯包括定磁芯和动磁芯；所述定磁芯和动磁芯在壳体内沿轴线设置；所述动磁芯的一端与定磁芯相接触，其另一端伸出壳体；所述定磁芯和动磁芯设置在线圈骨架的支撑筒内；所述定磁芯与吸合线圈相匹配，所述动磁芯与保持线圈相匹配；所述动磁芯可相对线圈骨架的支撑筒移动；所述连接件与动磁芯伸出壳体的一端固连；所述限位单元用于限制动磁芯沿壳体轴线运动的距离；所述控制单元用于控制吸合线圈、保持线圈各自的通断。

7.根据权利要求6所述的长行程低温升双线圈电磁铁，其特征在于：所述定磁芯上与动磁芯相对的一端设置有凹坑，所述动磁芯上设置有与凹坑相匹配的凸起。

8.根据权利要求7所述的长行程低温升双线圈电磁铁，其特征在于：所述定磁芯上的凹坑为锥形凹坑。

9.根据权利要求6或7或8所述的长行程低温升双线圈电磁铁，其特征在于：所述限位单元包括上限位装置和下限位装置，所述上限位装置为设置在动磁芯下端且向外延伸的凸环；所述下限位单元为设置在凸环下方且与壳体固连的环状板或设置在凸环下方的接收盘；所述环状板或接收盘与壳体的间距为动磁芯的行程。

10.根据权利要求9所述的长行程低温升双线圈电磁铁，其特征在于：所述壳体与上限位装置之间设置有减震垫圈；所述壳体上端面设置有可拆卸密封盖。