CN106298155A - 一种盘式电磁铁 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种盘式电磁铁，是属于电液控制系统中的电磁控制元件。它包括对称固定在壳体中的一对E形轭铁、固定在E形环形轭铁凹槽中的一对线圈绕组、固定在E形轭铁圆柱孔中的一对轴承以及支撑在轴承内的盘式衔铁和推杆组件；盘式衔铁位于双E形轭铁和壳体形成的空间内，其外凸缘在E形环形轭铁凹槽中沿轴向滑动，其内凸缘与推杆固定输出电磁力；控制线圈通电时衔铁在控制磁通的作用产生较大的推力，运动方向分别由两个线圈分别控制。该双E形大推力盘式电磁铁具有推力大、双线圈控制、性能稳定、结构紧凑、响应快等优点，可广泛用于电液控制系统中电磁阀或电磁泵的直接驱动。

Description

一种盘式电磁铁

技术领域

本发明涉及一种用于电磁阀或电磁泵直接驱动的盘式电磁铁，尤其涉及一种盘式电磁铁。

背景技术

电磁铁作为电磁阀或电磁泵的一种驱动机构，结构简单、响应快、控制方便，在电液控制系统中得到广泛应用，但是目前的结构形式主要以螺管式为主，适用于中小型负载的驱动，在一些对负载推力较大的场合难以直接应用。盘式电磁铁在短行程内具有很大的推力，但是传统盘式电磁铁复位方式采用弹簧复位，具体结构可参见中国专利公开号为CN105448459A所示的多永磁高速双向电磁铁，该传统的盘式电磁铁中弹簧的质量对盘式电磁铁的复位性能影响较大，尤其是长期工作后随着弹簧疲劳老化及受温度的影响，弹簧刚度系数会发生变化，影响整个电磁阀或电磁泵的工作性能，此外弹簧本身存在的惯性力也会对电磁铁的运动产生影响，因此在一些精度要求高、工作寿命长的电磁控制系统中应用较少。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种提高盘式电磁铁的控制特性，避免弹簧对工作性能的影响的盘式电磁铁。

为实现上述目的，本发明的技术方案是包括有壳体、以及固定于壳体内的一对开口方向相对设置的轭铁；

该一对轭铁分别为上轭铁和下轭铁；

轭铁的中部从外向内轴向贯通设置有轭铁圆柱孔、推杆滑移孔和衔铁活动孔；

轭铁的左右两侧对称间隔设置有一对环形轭铁凹槽；

壳体相对于两个轭铁之间的空间轴向活动设置有衔铁，衔铁为盘式衔铁，衔铁的中部固定联动设置有推杆；

该推杆的上下两侧依次通过两个轭铁的衔铁活动孔、推杆滑移孔和轭铁圆柱孔并穿出壳体外，

所述的上轭铁的轭铁圆柱孔内设置有与推杆滑移支撑配合的上轴承，所述的下轭铁的轭铁圆柱孔内设置有与推杆滑移支撑配合的下轴承；

所述的上轭铁的环形轭铁凹槽内设置有上线圈绕组，所述的下轭铁的环形轭铁凹槽内设置有下线圈绕组。

进一步设置是壳体、上轭铁、下轭铁、衔铁和推杆均为轴对称结构。

进一步设置是上轭铁、下轭铁结构尺寸相同。

进一步设置是轭铁上设置有出线孔。

进一步设置是衔铁两侧面设有两个凸缘，内凸缘通过上、下定位销与推杆固定相连，外凸缘在环形轭铁凹槽中沿轴向滑动。

进一步设置是衔铁和上轭铁、下轭铁之间分别设有上限位片、下限位片。

进一步设置是上轭铁、下轭铁、衔铁由导磁材料制成，壳体、推杆、限位片由非导磁材料制成。

本发明与背景技术相比，具有的有益的效果是：

1．采用类似双E形的轭铁结构的设计和双线圈绕组的控制方式，取消传统盘式电磁铁的弹簧复位机构，控制特性受温度影响较小且无弹簧惯性力，长期工作时性能稳定；

2．采用双凸缘结构的盘式衔铁，与双E形的轭铁的开口相对，一定体积下的推力电流比大，且可实现双向控制；

3．结构紧凑，响应快、拆装方便、成本低。

因此，本发明的双E形大推力盘式电磁铁可用于大负载电磁阀或电磁泵的直接驱动，具有工程实用价值。

下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明做进一步介绍。

附图说明

图1是本发明盘式电磁铁结构图；

图2是本发明的单个轭铁结构图；

图3是本发明的盘式衔铁和推杆组件结构图。

图中：1.壳体，2.上线圈绕组，3.上轭铁，4.上限位片，5.上轴承，6.推杆，7.衔铁，8.下轴承，9.下限位片，10.下轭铁，11.下线圈绕组，12.轭铁圆柱孔，13.凹槽，14.出线孔，15.上定位销，16.下定位销，17.内凸缘，18.外凸缘。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体的描述，只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限定，该领域的技术工程师可根据上述发明的内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。

如图1所示，本发明包括对称固定在壳体1中的上轭铁3和下轭铁10、固定在环形轭铁凹槽中的上线圈绕组2和下线圈绕组11、固定在轭铁圆柱孔中的上轴承5和下轴承8以及支撑在轴承内的衔铁7和推杆6组件；衔铁7位于上轭铁3、下轭铁10、壳体1形成的空间内，沿轴向方向运动；上轭铁3和下轭铁10开口方向相对。本发明的壳体1、上轭铁3、下轭铁10、衔铁7和推杆6组件均为轴对称结构。衔铁7和上轭铁3、下轭铁10之间分别设有上限位片4、下限位片8。上轭铁3、下轭铁10、衔铁7由导磁材料制成，壳体1、推杆6、限位片4、8由非导磁材料制成。本发明取消传统盘式电磁铁的弹簧复位机构，控制特性受温度影响较小且无弹簧惯性力，长期工作时性能稳定。

如图2所示，上轭铁3、下轭铁10结构尺寸相同，均设有固定线圈绕组的环形轭铁凹槽13、固定轴承的轭铁圆柱孔12以及出线孔14。另外，轭铁还设置有位于轭铁圆柱孔12轴向内侧的推杆滑移孔和衔铁活动孔。

如图3所示，衔铁7为盘式衔铁，两侧面设有两个凸缘，内凸缘17通过上、下定位销15、16与推杆6固定相连，外凸缘18在环形轭铁凹槽中沿轴向滑动。

工作原理：上线圈绕组2通电而下线圈绕组11断电时，控制磁通在上轭铁3、衔铁7以及工作气隙中形成闭合环路（漏磁很小），衔铁7在控制磁通的作用下产生大推力使其沿轴向向上运动，直到上限位片4运动到上轭铁3的开口端的内圆环面时停止，非磁性材料制成的上限位片4的设计避免了衔铁7和轭铁直接接触产生的剩磁力。反之，下线圈绕组11通电流而上线圈绕组11断电时，运动方向相反。上下往返运动所需的电磁力可根据线圈绕组的电流进行控制。当上下线圈绕组交替通电时，能够实现电磁铁的上下循环运动，从而控制电磁阀的快速启闭或电磁泵的吸液排液过程。作为本发明的一个案例，当整体尺寸为直径62mm、高56mm时，线圈绕组的匝数均取1400匝，衔铁的行程为1mm时，0.36A控制电流驱动下行程内的电磁力均在60N以上，响应时间小于20ms，线圈温升处于正常范围。

Claims (7)

1.一种盘式电磁铁，包括有壳体（1）、以及固定于壳体（1）内的一对开口方向相对设置的轭铁；

该一对轭铁分别为上轭铁（3）和下轭铁（10）；

其特征在于：

轭铁的中部从外向内轴向贯通设置有轭铁圆柱孔、推杆滑移孔和衔铁活动孔；

轭铁上设置有环形轭铁凹槽；

壳体相对于两个轭铁之间的空间轴向活动设置有衔铁（7），衔铁（7）为盘式衔铁，衔铁的中部固定联动设置有推杆；

该推杆的上下两侧依次通过两个轭铁的衔铁活动孔、推杆滑移孔和轭铁圆柱孔并穿出壳体（1）外，

所述的上轭铁（3）的轭铁圆柱孔内设置有与推杆滑移支撑配合的上轴承（5），所述的下轭铁（10）的轭铁圆柱孔内设置有与推杆滑移支撑配合的下轴承（8）；

所述的上轭铁（3）的环形轭铁凹槽内设置有上线圈绕组（2），所述的下轭铁（10）的环形轭铁凹槽内设置有下线圈绕组（11）。

2.根据权利要求1所述的一种盘式电磁铁，其特征在于：壳体（1）、上轭铁（3）、下轭铁（10）、衔铁（7）和推杆（6）均为轴对称结构。

3.根据权利要求1所述的一种盘式电磁铁，其特征在于：上轭铁（3）、下轭铁（10）结构尺寸相同。

4.根据权利要求1所述的一种盘式电磁铁，其特征在于：轭铁上设置有出线孔（14）。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种盘式电磁铁，其特征在于：衔铁两侧面设有两个凸缘，内凸缘（17）通过上、下定位销（15、16）与推杆（6）固定相连，外凸缘（18）在环形轭铁凹槽中沿轴向滑动。

6.根据权利要求5所述的一种盘式电磁铁，其特征在于：衔铁（7）和上轭铁（3）、下轭铁（10）之间分别设有上限位片（4）、下限位片（8）。

7.根据权利要求5所述的一种盘式电磁铁，其特征在于：上轭铁（3）、下轭铁（10）、衔铁（7）由导磁材料制成，壳体（1）、推杆（6）、限位片（4、8）由非导磁材料制成。