CN106438601A - 自锁式电磁控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自锁式电磁控制装置，包括呈圆柱体形状的上本体和设置在上本体底部与之固定连接的下本体；所述上本体内设置有贯穿其顶端面且向下延伸的阶梯状第一偏心孔，所述第一偏心孔的下方设置有与之连通且垂直向下延伸贯穿上本体底端面的第二偏心孔，所述第一偏心孔的中轴线与第二偏心孔的中轴线重合；所述下本体内设置有贯穿其顶端面的第三偏心孔，所述第三偏心孔的中轴线与第一偏心孔、第二偏心孔的中轴线相偏离设置，所述第一偏心孔内设置有触发机构，所述第二偏心孔内设置有电磁机构。本发明将触发机构和电磁机构设置在同一个竖直方向上，两者采用轴向连接的方式，不仅大幅减小了装置的径向尺寸，而且惯性体部件的锁定响应时间短。

Description

自锁式电磁控制装置

技术领域

本发明涉及火工装置的安保机构，具体地指一种自锁式电磁控制装置。

背景技术

如图1所示，传统的电磁控制装置主要由上本体1、下本体2、开关部件7、惯性体部件8、惯性弹簧9、壳体14、线圈部件15、衔铁17、轭铁18、压缩弹簧19、转子机构21、锁定销23组成。

上本体1为带有偏心孔的圆柱体形状，偏心孔为阶梯孔。上本体1的偏心孔上端内装有惯性体部件8、惯性弹簧9、开关部件7。惯性体部件8为阶梯状的圆柱体，中部带有环型槽，另一端为开口形状，开关部件7通过螺纹与上本体1连接。

下本体2也为带有偏心孔的圆柱体，下本体2的偏心孔内装有能够转动的转子机构21。上本体1与下本体2通过螺钉连接。壳体14内装有锁定销23、衔铁17、轭铁18、压缩弹簧19、线圈部件15。壳体14为圆柱体的桶状结构，一端为开口形状，另一端为带有中心孔的底部，壳体14底部有外螺纹，壳体14通过外螺纹被固定在上本体1的侧面孔中。轭铁18为中心带孔的圆柱体形状，中心孔口部为喇叭形状；线圈部件15用漆包线缠绕在带中心孔的工字形线架上；衔铁17为圆柱体形状，圆柱体一端为锥形结构，衔铁17另一端带有中心孔，中心孔内装有锁定销23；压缩弹簧19一端顶在轭铁18上，另一端顶在衔铁上7。

惯性弹簧9将惯性体部件8保持在初始状态，此时惯性体部件8将转子机构21锁定在安全位置。在未给线圈部件15供电的情况下，锁定销23将惯性体部件8锁定在初始状态，即使存在沿惯性体部件8方向的冲击过载，锁定销23也能将其锁定。当给线圈部件15供电后，衔铁17和锁定销23在电磁力的作用下向轭铁18的方向运动，解除对惯性体部件8的限制，在惯性力的作用下惯性体部件8向上运动，进入工作状态。

然而，现有的电磁机构虽然能够实现锁定功能，但外形尺寸尤其是径向尺寸较大，需要产品能够提供较大的空间尺寸，同时结构复杂、成本高。此外，通过锁定销对惯性体部件进行锁定响应时间长，且驱动锁定销沿其轴向运动所需的电磁力较大。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种自锁式电磁控制装置，该装置将触发机构和电磁机构设置在同一个竖直方向上，两者采用轴向连接的方式，不仅大幅减小了装置的径向尺寸，而且惯性体部件的锁定响应时间短。

为实现上述目的，本发明所设计的自锁式电磁控制装置，包括呈圆柱体形状的上本体和设置在上本体底部与之固定连接的下本体；所述上本体内设置有贯穿其顶端面且向下延伸的阶梯状第一偏心孔，所述第一偏心孔的下方设置有与之连通且垂直向下延伸贯穿上本体底端面的第二偏心孔，所述第一偏心孔的中轴线与第二偏心孔的中轴线重合；所述下本体内设置有贯穿其顶端面的第三偏心孔，所述第三偏心孔的中轴线与第一偏心孔、第二偏心孔的中轴线相偏离设置；

所述第一偏心孔内设置有触发机构，所述触发机构包括设置在第一偏心孔顶部的开关部件、设置在第一偏心孔底部且可沿其内壁上下滑动的呈阶梯状圆柱体结构的惯性体部件、以及设置在开关部件与惯性体部件之间的惯性弹簧；

所述开关部件的顶部外壁与第一偏心孔的顶部内壁通过螺纹连接，所述开关部件的底部向下延伸出触头；所述惯性体部件包括呈阶梯状的安装座、以及设置在安装座底部与之一体成型的呈杆状结构的惯性杆，所述安装座上设置有与触头相匹配的接触座，所述惯性体部件的顶部可在惯性力的作用下向上运动压缩惯性弹簧直至接触座与触头触接，所述惯性杆的底部垂直向下延伸可贯穿第二偏心孔伸入第三偏心孔内，且所述惯性杆的中部间隔设置有第一环形限位槽、第二环形限位槽；所述惯性弹簧的顶端与开关部件的底端抵接，所述惯性弹簧的底端与惯性体部件的顶端抵接；

所述第二偏心孔内设置有电磁机构，所述电磁机构包括与第二偏心孔内壁贴合呈圆柱形中空筒状结构的壳体、设置在壳体内与其内壁贴合呈圆柱形中空筒状结构的线圈部件、设置在线圈部件上方与壳体内壁贴合的限位部件、设置在线圈部件内腔上部与限位部件内壁贴合且可沿限位部件内壁上下滑动的衔铁、设置在线圈部件内腔下部且与壳体的底端面固定连接的轭铁、以及设置在衔铁与轭铁之间的压缩弹簧；

所述壳体的为顶部敞开的圆柱形中空筒状结构，其底部设置有供惯性体部件的惯性杆穿过的中心孔，所述限位部件的内壁与衔铁的顶部围合形成的空腔内设置有用于对惯性杆进行轴向限位的限位球；所述衔铁和轭铁的中部均设置有用于惯性体部件的惯性杆穿过的中心孔，所述衔铁的底部设置有外壁呈倒圆锥形结构的凸起段；所述轭铁呈倒T形结构，其顶部设置有可与衔铁底部的凸起段相嵌合的圆锥形孔，其底部与壳体的底端面固定；所述压缩弹簧的顶端与衔铁的下端面抵接，所述压缩弹簧的底端与轭铁的上端面抵接。

进一步地，所述第三偏心孔内设置有转子机构，所述转子机构包括垂直固定设置在第三偏心孔中部的转轴、和套设在转轴上可绕其旋转的转子，所述转轴的底部嵌入第三偏心孔的底部与之固定连接，所述转轴的顶部延伸穿入上本体的底部，所述转子上设置有可供惯性体部件的惯性杆插入的限位通孔。

进一步地，所述线圈部件为由漆包线缠绕而成的线圈部件。

进一步地，所述壳体的底部外壁设置有外螺纹，所述第二偏心孔底部内壁设置有与壳体外螺纹相匹配的内螺纹。

再进一步地，所述限位部件的外壁设置有外螺纹，所述壳体的顶部内壁设置有与限位部件外螺纹相匹配的内螺纹。

更进一步地，所述上本体与下本体相贴合的端面外缘设置有保证其同轴度的环形止口结构。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

其一，本发明将触发机构和电磁机构设置在同一个竖直方向上，两者采用轴向连接的方式，不仅大幅减小了装置的径向尺寸，而且结构简单、成本低廉。

其二，本发明采用限位球对惯性体部件进行锁定，限位球可以利用自身的重量向下运动，替代了现有由电磁力驱动锁定销运动的方式，因此大大减少了所需的电磁力。

其三，本发明的衔铁、轭铁为上下设置结构，在通电的情况下，衔铁同时受到电磁力和重力的作用向轭铁方向运动，缩短了惯性体部件的锁定响应时间。

附图说明

图1为传统的电磁控制装置在初始状态时的剖视结构示意图；

图2为本发明的自锁式电磁控制装置在初始状态时的剖视结构示意图；

图3为图2中触发机构的剖视放大结构示意图；

图4为图2中电磁机构的剖视放大结构示意图；

图5为图2中衔铁吸合到位后限位球解除对惯性体部件限制的剖视结构示意图；

图6为图2中惯性体部件为工作状态时的剖视结构示意图。

其中，上本体1、下本体2、第一偏心孔3、第二偏心孔4、第三偏心孔5、触发机构6、开关部件7、惯性体部件8、安装座8.1、惯性杆8.2、惯性弹簧9、触头10、接触座11、第一环形限位槽12.1、第二环形限位槽12.2、电磁机构13、壳体14、线圈部件15、限位部件16、衔铁17、凸起段17.1、轭铁18、圆锥形孔18.1、压缩弹簧19、限位球20、转子机构21、转轴21.1、转子21.2、环形止口结构22、锁定销23。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述：

图中所示的一种自锁式电磁控制装置，包括呈圆柱体形状的上本体1和设置在上本体1底部与之固定连接的下本体2，上本体1与下本体2相贴合的端面外缘设置有保证其同轴度的环形止口结构22；上本体1内设置有贯穿其顶端面且向下延伸的阶梯状第一偏心孔3，第一偏心孔3的下方设置有与之连通且垂直向下延伸贯穿上本体1底端面的第二偏心孔4，第一偏心孔3的中轴线与第二偏心孔4的中轴线重合；下本体2内设置有贯穿其顶端面的第三偏心孔5，第三偏心孔5的中轴线与第一偏心孔3、第二偏心孔4的中轴线相偏离设置；

第一偏心孔3内设置有触发机构6，触发机构6包括设置在第一偏心孔3顶部的开关部件7、设置在第一偏心孔3底部且可沿其内壁上下滑动的呈阶梯状圆柱体结构的惯性体部件8、以及设置在开关部件7与惯性体部件8之间的惯性弹簧9；

开关部件7的顶部外壁与第一偏心孔3的顶部内壁通过螺纹连接，开关部件7的底部向下延伸出触头10；惯性体部件8包括呈阶梯状的安装座8.1、以及设置在安装座8.1底部与之一体成型的呈杆状结构的惯性杆8.2，安装座8.1上设置有与触头10相匹配的接触座11，惯性体部件8的顶部可在惯性力的作用下向上运动压缩惯性弹簧9直至接触座11与触头10触接，惯性杆8.2的底部垂直向下延伸可贯穿第二偏心孔4伸入第三偏心孔5内，且惯性杆8.2的中部间隔设置有第一环形限位槽12.1、第二环形限位槽12.2；惯性弹簧9的顶端与开关部件7的底端抵接，惯性弹簧9的底端与惯性体部件8的顶端抵接；

第二偏心孔4内设置有电磁机构13，电磁机构13包括与第二偏心孔4内壁贴合呈圆柱形中空筒状结构的壳体14、设置在壳体14内与其内壁贴合呈圆柱形中空筒状结构的线圈部件15、设置在线圈部件15上方与壳体14内壁贴合的限位部件16、设置在线圈部件15内腔上部与限位部件16内壁贴合且可沿限位部件16内壁上下滑动的衔铁17、设置在线圈部件15内腔下部且与壳体14的底端面固定连接的轭铁18、以及设置在衔铁17与轭铁18之间的压缩弹簧19；

壳体14的为顶部敞开的圆柱形中空筒状结构，其底部设置有供惯性体部件8的惯性杆8.2穿过的中心孔，壳体14的底部外壁设置有外螺纹，第二偏心孔4底部内壁设置有与壳体14外螺纹相匹配的内螺纹。线圈部件15为由漆包线缠绕而成的线圈部件。

限位部件16的内壁与衔铁17的顶部围合形成的空腔内设置有用于对惯性杆8.2进行轴向限位的限位球20，限位部件16的外壁设置有外螺纹，壳体14的顶部内壁设置有与限位部件16外螺纹相匹配的内螺纹。衔铁17和轭铁18的中部均设置有用于惯性体部件8的惯性杆8.2穿过的中心孔，衔铁17的底部设置有外壁呈倒圆锥形结构的凸起段17.1；轭铁18呈倒T形结构，其顶部设置有可与衔铁17底部的凸起段17.1相嵌合的圆锥形孔18.1，其底部与壳体14的底端面固定；压缩弹簧19的顶端与衔铁17的下端面抵接，压缩弹簧19的底端与轭铁18的上端面抵接。这样，将触发机构6和电磁机构13设置在同一个竖直方向上，两者采用轴向连接的方式，大大减小了上本体的径向尺寸，结构简单、成本低。

上述技术方案中，第三偏心孔5内设置有转子机构21，转子机构21包括垂直固定设置在第三偏心孔5中部的转轴21.1、和套设在转轴21.1上可绕其旋转的转子21.2，转轴21.1的底部嵌入第三偏心孔5的底部与之固定连接，转轴21.1的顶部延伸穿入上本体1的底部，转子21.2上设置有可供惯性体部件8的惯性杆8.2插入的限位通孔21.3。

本发明的使用过程：当线圈部件15没有供电时(即为初始状态)，限位球20位于惯性体部件8上端的第一环形限位槽12.1内(如图3所示)，通过衔铁17顶部的限位，限位球20将惯性体部件8约束，从而防止由于惯性力使惯性体部件8向上运动脱离初始状态。

当给线圈部件15供电后(即为工作状态)，衔铁17在电磁力的作用下向轭铁18的方向运动直至与轭铁18嵌合，衔铁17顶部所占的空间被释放出来，限位球20进入该释放空间(如图5所示)。此时限位球20解除对惯性体部件8的限制，在惯性力的作用下惯性体部件8向上运动，限位球20进入惯性体部件8下端的第二环形限位槽12.2，断电后将惯性体部件8锁定在工作状态(如图6所示)，实现电磁机构自锁的功能。

当需要将惯性体部件8恢复到初始状态时，同样需要给线圈部件15供电后，衔铁17在电磁力的作用下向轭铁18的方向运动直至与轭铁18嵌合，衔铁17顶部所占的空间被释放出来，限位球20进入该释放空间。此时限位球20解除对惯性体部件8的限制，在惯性弹簧9的作用下惯性体部件8向下运动，限位球20进入惯性体部件8上端的第一环形限位槽12.1，断电后将惯性体部件8锁定在初始状态，实现产品状态的恢复。

以上，仅为本发明的具体实施方式，应当指出，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭示的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种自锁式电磁控制装置，包括呈圆柱体形状的上本体(1)和设置在上本体(1)底部与之固定连接的下本体(2)，其特征在于：所述上本体(1)内设置有贯穿其顶端面且向下延伸的阶梯状第一偏心孔(3)，所述第一偏心孔(3)的下方设置有与之连通且垂直向下延伸贯穿上本体(1)底端面的第二偏心孔(4)，所述第一偏心孔(3)的中轴线与第二偏心孔(4)的中轴线重合；所述下本体(2)内设置有贯穿其顶端面的第三偏心孔(5)，所述第三偏心孔(5)的中轴线与第一偏心孔(3)、第二偏心孔(4)的中轴线相偏离设置；

所述第一偏心孔(3)内设置有触发机构(6)，所述触发机构(6)包括设置在第一偏心孔(3)顶部的开关部件(7)、设置在第一偏心孔(3)底部且可沿其内壁上下滑动的呈阶梯状圆柱体结构的惯性体部件(8)、以及设置在开关部件(7)与惯性体部件(8)之间的惯性弹簧(9)；

所述开关部件(7)的顶部外壁与第一偏心孔(3)的顶部内壁通过螺纹连接，所述开关部件(7)的底部向下延伸出触头(10)；所述惯性体部件(8)包括呈阶梯状的安装座(8.1)、以及设置在安装座(8.1)底部与之一体成型的呈杆状结构的惯性杆(8.2)，所述安装座(8.1)上设置有与触头(10)相匹配的接触座(11)，所述惯性体部件(8)的顶部可在惯性力的作用下向上运动压缩惯性弹簧(9)直至接触座(11)与触头(10)触接，所述惯性杆(8.2)的底部垂直向下延伸可贯穿第二偏心孔(4)伸入第三偏心孔(5)内，且所述惯性杆(8.2)的中部间隔设置有第一环形限位槽(12.1)、第二环形限位槽(12.2)；所述惯性弹簧(9)的顶端与开关部件(7)的底端抵接，所述惯性弹簧(9)的底端与惯性体部件(8)的顶端抵接；

所述第二偏心孔(4)内设置有电磁机构(13)，所述电磁机构(13)包括与第二偏心孔(4)内壁贴合呈圆柱形中空筒状结构的壳体(14)、设置在壳体(14)内与其内壁贴合呈圆柱形中空筒状结构的线圈部件(15)、设置在线圈部件(15)上方与壳体(14)内壁贴合的限位部件(16)、设置在线圈部件(15)内腔上部与限位部件(16)内壁贴合且可沿限位部件(16)内壁上下滑动的衔铁(17)、设置在线圈部件(15)内腔下部且与壳体(14)的底端面固定连接的轭铁(18)、以及设置在衔铁(17)与轭铁(18)之间的压缩弹簧(19)；

所述壳体(14)为顶部敞开的圆柱形中空筒状结构，其底部设置有供惯性体部件(8)的惯性杆(8.2)穿过的中心孔，所述限位部件(16)的内壁与衔铁(17)的顶部围合形成的空腔内设置有用于对惯性杆(8.2)进行轴向限位的限位球(20)；所述衔铁(17)和轭铁(18)的中部均设置有用于惯性体部件(8)的惯性杆(8.2)穿过的中心孔，所述衔铁(17)的底部设置有外壁呈倒圆锥形结构的凸起段(17.1)；所述轭铁(18)呈倒T形结构，其顶部设置有可与衔铁(17)底部的凸起段(17.1)相嵌合的圆锥形孔(18.1)，其底部与壳体(14)的底端面固定；所述压缩弹簧(19)的顶端与衔铁(17)的下端面抵接，所述压缩弹簧(19)的底端与轭铁(18)的上端面抵接。

2.根据权利要求1所述的自锁式电磁控制装置，其特征在于：所述第三偏心孔(5)内设置有转子机构(21)，所述转子机构(21)包括垂直固定设置在第三偏心孔(5)中部的转轴(21.1)、和套设在转轴(21.1)上可绕其旋转的转子(21.2)，所述转轴(21.1)的底部嵌入第三偏心孔(5)的底部与之固定连接，所述转轴(21.1)的顶部延伸穿入上本体(1)的底部，所述转子(21.2)上设置有可供惯性体部件(8)的惯性杆(8.2)插入的限位通孔(21.3)。

3.根据权利要求1或2所述的自锁式电磁控制装置，其特征在于：所述线圈部件(15)为由漆包线缠绕而成的线圈部件。

4.根据权利要求1或2所述的自锁式电磁控制装置，其特征在于：所述壳体(14)的底部外壁设置有外螺纹，所述第二偏心孔(4)底部内壁设置有与壳体(14)外螺纹相匹配的内螺纹。

5.根据权利要求1或2所述的自锁式电磁控制装置，其特征在于：所述限位部件(16)的外壁设置有外螺纹，所述壳体(14)的顶部内壁设置有与限位部件(16)外螺纹相匹配的内螺纹。

6.根据权利要求1或2所述的自锁式电磁控制装置，其特征在于：所述上本体(1)与下本体(2)相贴合的端面外缘设置有保证其同轴度的环形止口结构(22)。