CN107946020B - 一种直流电磁铁工作状态反馈装置 - Google Patents

一种直流电磁铁工作状态反馈装置 Download PDF

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Abstract

一种直流电磁铁工作状态反馈装置，包括电磁铁、外壳、电路板、静触点、辅助静簧、动簧片、螺钉座、安装螺钉；推杆超出电磁铁上侧的杆体周向设有环形凹槽；电路板水平布置且中心区域开有通孔，通孔的规格足以使得推杆穿过，电路板上有监测电路；动簧片的长度方向一端固定在电路板上侧的边缘处、长度方向另一端伸入通孔内；静触点位于动簧片的下方；辅助静簧位于动簧片的上方，螺钉座设在电路板上侧靠近通孔的位置处且与静触点相正对，外壳的上侧封口、下侧敞口，电路板置于外壳内，安装螺钉穿经外壳的上侧与螺钉座旋接；电路板下与电磁铁的上侧相接，动簧片长度方向另一端伸入环形凹槽内。本装置能够反馈电磁铁的位置状态。

Description

一种直流电磁铁工作状态反馈装置
技术领域
本发明涉及一种直流电磁铁工作状态反馈装置。
背景技术
直流电磁铁是一种将电磁能转换为机械能带动外部装置运动的电器元件，它一般由励磁线圈、铁芯和衔铁三个主要部分组成，具体可参见中国专利，申请号为201620119244.6中的电磁铁，直流电磁铁的铁芯上设有竖直布置、上下轴向移动的推杆，推杆的上下端分别对应地超出电磁铁的上下侧一定距离，通电后铁芯受力带动推杆运动，可应用于各种机械装置的开启与关闭，也可作为继电器、接触器、电磁离合器的组成部件，是工程中重要的自控元器件，可有效提升工程设备的自动化水平。随着直流电磁铁的广泛应用，工程设备也对直流电磁铁提出新的需求，一些特殊场合需要电磁铁具备位置状态反馈功能。
传统电磁铁工作时，通常分为锁定和解锁两种工作状态。实际工程应用中，一些特殊环境，如航空航天设备中，需对电磁铁的位置状态信息进行准确反馈，因为电磁铁本身不具备位置状态信息反馈功能，因此需借助外部设备，如外接行程开关完成此功能，但这会增加工程设备的体积和重量。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种直流电磁铁工作状态反馈装置，其能够反馈电磁铁的位置状态。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种直流电磁铁工作状态反馈装置，包括电磁铁，所述的电磁铁的中心区域设有竖直布置、上下轴向移动的推杆，推杆的上下端分别对应地超出电磁铁的上下侧一定距离，还包括外壳、电路板、静触点、辅助静簧、动簧片、螺钉座、安装螺钉；
推杆超出电磁铁上侧的杆体周向设有环形凹槽；
电路板水平布置且中心区域开有通孔，通孔的规格足以使得推杆穿过，电路板上有监测电路；
监测电路包括直流电源、电阻、第一发光二极管、第二发光二极管、第一焊盘、第二焊盘、第三焊盘，直流电源的正极与第三焊盘相接，直流电源的负极与电阻的一端相接，电阻的另一端分别与第一发光二极管、第二发光二极管的负极相接，第一焊盘与第一发光二极管的正极相接，第二焊盘与第二发光二极管的正极相接；
动簧片为大体水平布置、长方形、具有弹性的金属板，动簧片的长度方向一端固定在电路板上侧的边缘处、长度方向另一端伸入通孔内；
静触点设在电路板上侧靠近通孔的位置处且位于动簧片的下方；
辅助静簧的形状为倒置U形，辅助静簧的下开口侧跨过动簧片、静触点后与电路板的上侧相接；
静触点与第一接点电导通连接，辅助静簧与第二接点电导通连接，动簧片的长度方向一端与第三接点电导通连接；
螺钉座设在电路板上侧靠近通孔的位置处且与静触点相正对，外壳的上侧封口、下侧敞口，电路板置于外壳内，安装螺钉穿经外壳的上侧与螺钉座旋接；
电路板下与电磁铁的上侧相接，通孔的中心线与推杆的轴线共同一竖直线，使得外壳搁置且定位在电磁铁的上侧、推杆自下而上穿过通孔，推杆的规格足以使得环形凹槽的上侧高于电路板，动簧片的规格足以使得其长度方向另一端伸入环形凹槽内。
为简单说明问题起见，以下对本发明所述的一种直流电磁铁工作状态反馈装置均简称为本装置。
本装置的工作原理为：设动簧片与电路板固定的一端为固定端，另一端为摆动端；
当电磁铁推杆需要向上运动时，工作信号加载到励磁线圈上，铁芯带动推杆向上运动，环形凹槽的下侧边带动动簧片的摆动端向上运动，电磁铁运动到最高位时，动簧片与辅助静簧接触，此时通过电路板中电流通过第二发光二极管，第二发光二极管点亮表示监测出电磁铁位于锁定状态；
同理，当电磁铁推杆需要向下运动时，工作信号加载到励磁线圈上，铁芯带动推杆向下运动，环形凹槽的上侧边带动动簧片的摆动端向下运动，电磁铁运动到最低位时，动簧片与静触点接触，此时通过电路板中电流通过第一发光二极管，第一发光二极管点亮表示监测出电磁铁位于解锁状态；
以此完成电磁铁位置状态反馈功能。
本装置的优点，本装置解决了传统电磁铁的状态监控功能，需要外接设备缺陷，便于工程设备的使用，同时由于环形凹槽上侧边、下侧边之间具有高度差，所以动簧片从与静触点接触转换到与辅助静簧接触的过程中，推杆经历了一段空行程，动簧片从与辅助静簧接触到与静触点接触的过程同理，这样可以使动簧片的形变程度减小，有效提高动簧片的使用寿命，外壳旋装在电路板上，电路板置于外壳内，外壳可以起到保护反馈装置不受外力冲击和阻挡灰尘的作用。
为达到本装置更好的使用效果，其优选方案如下：
作为优选的，环形凹槽内设有与其相适配的圆形套，圆形套的上下侧均设有周向延伸且超出推杆的环形翻边，通孔的规格足以使得圆形套下侧的环形翻边自下而上地穿过。
环形垫圈可以保护环形凹槽，减小动簧片对推杆的磨损。
附图说明
图1是本装置非工作状态的结构示意图。
图2是电路板反馈电路示意图。
图3是本装置在直流电磁铁解锁状态时的结构示意图。
图4是本装置在直流电磁铁锁定状态时的结构示意图。
具体实施方式
参见图1，本装置包括电磁铁1、外壳7、电路板3、静触点4、辅助静簧5、动簧片6、螺钉座32、安装螺钉33，所述的电磁铁1的中心区域设有竖直布置、上下轴向移动的推杆2，推杆2的上下端分别对应地超出电磁铁1的上下侧一定距离；
推杆2超出电磁铁1上侧的杆体周向设有环形凹槽21，环形凹槽21内设有与其相适配的圆形套22，圆形套22的上下侧均设有周向延伸且超出推杆2的环形翻边；
电路板3水平布置且中心区域开有圆形通孔31，通孔31的规格足以使得圆形套22的下侧翻边222自下而上地穿过，电路板3上有监测电路；
参见图2，监测电路包括直流电源8、电阻9、第一发光二极管42、第二发光二极管52、第一焊盘41、第二焊盘51、第三焊盘62，直流电源8的正极与第三焊盘62相接，直流电源8的负极与电阻9的一端相接，电阻9的另一端分别与第一发光二极管42、第二发光二极管52的负极相接，第一焊盘41与第一发光二极管42的正极相接，第二焊盘51与第二发光二极管52的正极相接；
动簧片6为大体水平布置、长方形、具有弹性的金属板，动簧片6的长度方向一端通过固定座61固定在电路板3上侧的边缘处、长度方向另一端伸入通孔31内；
静触点4设在电路板3上侧靠近通孔31的位置处且位于动簧片6的下方；
辅助静簧5的形状为倒置U形，辅助静簧5的下开口侧跨过动簧片6、静触点4后与电路板3的上侧相接；
静触点4与第一接点电导通连接，辅助静簧5与第二接点电导通连接，动簧片6的长度方向一端与第三接点电导通连接；
螺钉座32设在电路板3上侧靠近通孔31的位置处且与静触点4相正对，外壳7的上侧封口、下侧敞口，电路板3置于外壳7内，安装螺钉33穿经外壳7的上侧与螺钉座32旋接；
电路板3下与电磁铁1的上侧相接，通孔31的中心线与推杆2的轴线共同一竖直线，使得外壳7搁置且定位在电磁铁1的上侧、推杆2自下而上穿过通孔31，推杆2的规格足以使得环形凹槽21的上侧及圆形套22的上侧翻边221高于电路板3，动簧片6的规格足以使得其长度方向另一端伸入圆形套22内。
设动簧片6与电路板3固定的一端为固定端，另一端为摆动端；
参见图2、图3(图3中未示出螺钉座32、安装螺钉33、外壳7)：
当电磁铁1推杆2需要向上运动时，工作信号加载到励磁线圈上，铁芯带动推杆2向上运动，圆形套22下侧翻边222带动动簧片6的摆动端向上运动，电磁铁1运动到最高位时，动簧片6与辅助静簧5接触，此时通过电路板3中电流通过第二发光二极管52，第二发光二极管52点亮表示监测出电磁铁1位于锁定状态；
同理，参见图2、图4(图4中未示出螺钉座32、安装螺钉33、外壳7)：
当电磁铁1推杆2需要向下运动时，工作信号加载到励磁线圈上，铁芯带动推杆2向下运动，圆形套22上侧翻边221带动动簧片6的摆动端向下运动，电磁铁1运动到最低位时，动簧片6与静触点4接触，此时通过电路板3中电流通过第一发光二极管42，第一发光二极管42点亮表示监测出电磁铁1位于解锁状态；
以此完成电磁铁1位置状态反馈功能。
本装置的优点，本装置解决了传统电磁铁1的状态监控功能，需要外接设备缺陷，便于工程设备的使用，同时由于圆形套22上侧翻边221、下侧翻边222之间具有高度差，所以动簧片6从与静触点4接触转换到与辅助静簧5接触的过程中，推杆2经历了一段空行程，动簧片6从与辅助静簧5接触到与静触点4接触的过程同理，这样可以使动簧片6的形变程度减小，有效提高动簧片6的使用寿命外壳7旋装在电路板3上，电路板3置于外壳7内，外壳7可以起到保护反馈装置不受外力冲击和阻挡灰尘的作用。
圆形套22可以保护环形凹槽21，减小动簧片6对推杆2的磨损。

Claims (1)

1.一种直流电磁铁工作状态反馈装置，包括电磁铁，所述的电磁铁的中心区域设有竖直布置、上下轴向移动的推杆，推杆的上下端分别对应地超出电磁铁的上下侧一定距离，其特征在于：还包括外壳、电路板、静触点、辅助静簧、动簧片、螺钉座、安装螺钉；
推杆超出电磁铁上侧的杆体周向设有环形凹槽；
电路板水平布置且中心区域开有通孔，通孔的规格足以使得推杆穿过，电路板上有监测电路；
监测电路包括直流电源、电阻、第一发光二极管、第二发光二极管、第一焊盘、第二焊盘、第三焊盘，直流电源的正极与第三焊盘相接，直流电源的负极与电阻的一端相接，电阻的另一端分别与第一发光二极管、第二发光二极管的负极相接，第一焊盘与第一发光二极管的正极相接，第二焊盘与第二发光二极管的正极相接；
动簧片为大体水平布置、长方形、具有弹性的金属板，动簧片的长度方向一端固定在电路板上侧的边缘处、长度方向另一端伸入通孔内；
静触点设在电路板上侧靠近通孔的位置处且位于动簧片的下方；
辅助静簧的形状为倒置U形，辅助静簧的下开口侧跨过动簧片、静触点后与电路板的上侧相接；
静触点与第一焊盘电导通连接，辅助静簧与第二焊盘电导通连接，动簧片的长度方向一端与第三焊盘电导通连接；
螺钉座设在电路板上侧靠近通孔的位置处且与静触点相正对，外壳的上侧封口、下侧敞口，电路板置于外壳内，安装螺钉穿经外壳的上侧与螺钉座旋接；
电路板下与电磁铁的上侧相接，通孔的中心线与推杆的轴线共同一竖直线，使得外壳搁置且定位在电磁铁的上侧、推杆自下而上穿过通孔，推杆的规格足以使得环形凹槽的上侧高于电路板，动簧片的规格足以使得其长度方向另一端伸入环形凹槽内；
环形凹槽内设有与其相适配的圆形套，圆形套的上下侧均设有周向延伸且超出推杆的环形翻边，通孔的规格足以使得圆形套下侧的环形翻边自下而上地穿过；
电磁铁处于解锁状态时，圆形套下侧的环形翻边高于电路板的上表面；
电磁铁处于锁定状态时，圆形套下侧的环形翻边低于电路板的下表面。
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