CN109505462B - 一种具有手动解锁结构的双弹簧电磁铁 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有手动解锁结构的双弹簧电磁铁，包括电磁铁本体及手动解锁结构，其中的手动解锁结构包括解锁座、解锁滑块、保持弹簧及弹簧座；解锁座与解锁滑块依次套装在芯轴上与芯轴间隙配合，且解锁座与底座固定连接；解锁座靠近解锁滑块的一端设置有凸块；解锁滑块靠近解锁座的一端设置有解锁凹槽；在电磁铁锁定的情况下，解锁凹槽与凸块相适配，凸块位于解锁凹槽中；在电磁铁手动解锁的情况下，解锁滑块设置卡位凹槽一端的端面抵住凸块，保持解锁状态；弹簧座设置在解锁滑块的外侧并与芯轴固定连接，本发明解决了现有电磁铁手动解锁效率较低、螺纹易发生磨损、螺母在振动情况下存在脱落风险的技术问题。

Description

一种具有手动解锁结构的双弹簧电磁铁

技术领域

本发明涉及一种双弹簧电磁铁，尤其涉及一种具有手动解锁功能的双弹簧电磁铁。

背景技术

电磁铁为通电脱离(释放)，断电弹簧制动的销钉式制动装置，具有结构紧凑、安装方便、适应性广、噪声低、动作灵敏、制动可靠等优点，作为断电制动、锁定装置广泛应用于航空、航天等领域的机电设备中。现有电磁铁手动解锁采用螺栓-螺母结构实现，通过螺母的旋转运动换取螺栓的直线平行运动，进而实现解锁。

现有的具有螺栓-螺母手动解锁结构的电磁铁存在以下问题：

1、多次拧动螺母才可实现解锁，解锁效率较低、操作时间较长；

2、螺纹易发生磨损，影响解锁；

3、螺母不能进行点胶或焊接固化，在振动情况下存在脱落风险。

发明内容

为了解决现有电磁铁手动解锁效率较低、螺纹易发生磨损、螺母在振动情况下存在脱落风险的技术问题，本发明提供一种具有手动解锁结构的双弹簧电磁铁。

本发明的技术解决方案如下：

本发明一种具有手动解锁结构的双弹簧电磁铁，包括电磁铁本体及手动解锁结构，所述电磁铁本体包括底座3、端盖9、磁轭4、衔铁6、复位弹簧5、隔磁环7、线圈8及芯轴1；所述端盖9与底座3固定连接形成安装腔；所述磁轭4、衔铁6、复位弹簧5、隔磁环7及线圈8位于安装腔内；所述磁轭4与底座3固定连接；所述衔铁6与磁轭4相对设置且依靠端盖9限位；所述隔磁环7设置在衔铁6与端盖9之间，所述隔磁环7与衔铁6固定连接；所述线圈8位于磁轭4的外侧；所述复位弹簧5设置在磁轭4与衔铁6之间；其特殊之处在于：

所述电磁铁本体从一端至另一端设置有穿过底座3、磁轭4、衔铁6及端盖9的芯轴安装孔；

所述芯轴1设置于芯轴安装孔处且一端伸出底座3，所述芯轴1与底座3、磁轭4及端盖9均为间隙配合，所述芯轴1与衔铁6固定连接；

所述手动解锁结构设置在底座3的外侧，所述手动解锁结构包括解锁座10、解锁滑块11、保持弹簧12及弹簧座13；

所述解锁座10与解锁滑块11依次套装在芯轴1上且与芯轴1间隙配合，其中解锁座10与底座3固定连接；解锁座10靠近解锁滑块11的一端设置有凸块14；解锁滑块11靠近解锁座10的一端设置有解锁凹槽15；在电磁铁锁定的情况下，解锁凹槽15与凸块14相适配，凸块14位于解锁凹槽15中；在电磁铁手动解锁的情况下，解锁滑块设置解锁凹槽15一端的端面抵住凸块14，保持解锁状态；

所述弹簧座13设置在解锁滑块11的外侧并与芯轴1固定连接，所述弹簧座13在电磁铁锁定的情况下与解锁滑块11接触；所述保持弹簧12依靠弹簧座13安装，且一端抵住解锁滑块11。

进一步地，所述解锁滑块11与凸块14配合的一端的端面设置有卡位凹槽16，在电磁铁手动解锁的情况下，所述解锁滑块11与凸块14在卡位凹槽16处相抵。卡位凹槽16与凸块14相抵，能够有效保证解锁状态，同时也可以防止芯轴绕其轴线圆周旋转；

所述卡位凹槽16与解锁凹槽15成90°夹角；

所述凸块14的形状为长方体，可根据情况将凸块14的形状设置为三角形或半圆形，对应凹槽也相应变化；

所述解锁滑块11包括盘体及两个半圆柱，两个半圆柱17相对设置在盘体的一侧，两个半圆柱17之间的间隙形成与凸块14相适配的解锁凹槽15，所述卡位凹槽16设置在两个半圆柱的端面上；

进一步地，所述弹簧座13的为一端开口的圆柱筒，圆柱筒的中心还设置有与圆柱筒底部连接的安装柱，所述保持弹簧12套装在安装柱上。

该结构的弹簧座中心设置有安装柱与保持弹簧12适配，保证保持弹簧12在压缩过程中始终提供轴向的弹力。同时，弹簧座设置有圆柱筒可以有效防雨、防尘，避免异物进入其内部构成卡滞，为保持弹簧12提供良好的工作环境。

进一步地，所述解锁座10与底座3之间还设置有安装板2，所述安装板2上设置有供芯轴1通过的通孔。本发明的安装板采用非磁性材料，将电磁铁本体与手动解锁结构有效分离，为解锁座10与底座3提供安装接口。

进一步地，所述芯轴1伸出底座3的部分为芯轴1的小径段。

本发明与现有技术相比，有益效果是：

1、高效解锁：本发明具有手动解锁结构的双弹簧电磁铁，通过在电磁铁本体的外侧设置手动解锁结构，手动解锁结构由解锁座、解锁滑块、保持弹簧及弹簧座所组成。其中的解锁滑块设置有解锁凹槽及卡位凹槽，解锁座设置有一凸块。在停电的情况下解锁时，仅需将解锁滑块沿轴向拉出、沿任意周向旋转90°后松手，解锁滑块的端面与凸块的端面相抵，就实现了解锁。

2、安全可靠：无论在解锁状态下还是锁定状态下，本发明的结构均能保持稳定的状态，具体体现在：

在锁定情况下，磁轭4和衔铁6间的复位弹簧提供弹力，支撑衔铁，使其保持锁定状态。同时，解锁滑块和弹簧座之间的保持弹簧提供弹力，支撑解锁滑块，使其保持锁定状态。

在电磁解锁情况下，电磁吸力克服复位弹簧的弹力，衔铁带动芯轴开始运动，实现解锁。保持弹簧提供弹力，保证解锁滑块位置，不至于与解锁座脱离。

在手动解锁情况下，轴向拉力作用在解锁滑块上，克服复位弹簧的弹力，芯轴开始运动，实现解锁。解锁滑块与弹簧座在保持弹簧作用下始终保持接触。

3、本发明的结构简单，易于实现。

附图说明

图1为本发明实施例具有手动解锁结构的双弹簧电磁铁处于锁定状态的结构图；

图2为本发明实施例具有手动解锁结构的双弹簧电磁铁处于电磁解锁状态的结构图；

图3为本发明实施例具有手动解锁结构的双弹簧电磁铁处于手动解锁过程中的状态结构图；

图4为本发明实施例具有手动解锁结构的双弹簧电磁铁手动解锁完成的状态结构图；

图5为本发明实施例解锁座与解锁滑块的配合结构图。

其中附图标记为：1、芯轴；2、安装板；3、底座；4、磁轭；5、复位弹簧；6、衔铁；7、隔磁环；8、线圈；9、端盖；10、解锁座；11、解锁滑块；12、保持弹簧；13、弹簧座、14-凸块、15-解锁凹槽、16-卡位凹槽、17-半圆柱。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。

如图1-4所示，本发明具有手动解锁结构的双弹簧电磁铁，包括衔铁6、磁轭4、线圈8、芯轴1、端盖9、底座3、复位弹簧5、隔磁环7、安装板2、解锁座10、解锁滑块11、保持弹簧12及弹簧座13。安装板2、底座3、磁轭4和解锁座10通过螺钉连接成固定部分，芯轴1、衔铁6、隔磁环7以及弹簧座13连接成移动部分，复位弹簧5和保持弹簧12作为储能装置。衔铁6、磁轭4、端盖9、底座3等构成磁路。其中的端盖9与底座3固定连接形成安装腔；磁轭4、衔铁6、复位弹簧5、隔磁环7及线圈8位于安装腔内；磁轭4与底座3固定连接；衔铁6与磁轭4相对设置且依靠端盖9限位；隔磁环7设置在衔铁6与端盖9之间；隔磁环7与衔铁6为过盈配合；线圈8位于磁轭4的外侧；复位弹簧5设置在磁轭4与衔铁6之间；安装板2采用非磁性材料。电磁铁本体从一端至另一端设置有穿过安装板2、底座3、磁轭4、衔铁6及端盖9的芯轴安装孔；芯轴1设置于芯轴安装孔处且一端伸出底座3，芯轴1与底座3、磁轭4及端盖9均为间隙配合，芯轴1与衔铁6为过盈配合；手动解锁结构设置在底座3的外侧，手动解锁结构包括解锁座10、解锁滑块11、保持弹簧12及弹簧座13；解锁座10与解锁滑块11依次套装在芯轴1上与芯轴1间隙配合，且解锁座10与底座3固定连接。

如图5所示，解锁座10靠近解锁滑块11的一端设置有凸块14；解锁滑块11靠近解锁座10的一端设置有解锁凹槽15；在电磁铁锁定的情况下，解锁凹槽15与凸块14相适配，凸块14位于解锁凹槽15中；在电磁铁手动解锁的情况下，解锁滑块设置解锁凹槽15一端的端面抵住凸块14，保持解锁状态；弹簧座13设置在解锁滑块11的外侧并与芯轴1固定连接，弹簧座13在电磁铁锁定的情况下与解锁滑块11接触；保持弹簧12依靠弹簧座13安装，且一端抵住解锁滑块11。

本发明解锁滑块11与凸块14配合的一端的端面设置有卡位凹槽16，在电磁铁手动解锁的情况下，解锁滑块11与凸块14在卡位凹槽16处相抵。卡位凹槽16与解锁凹槽15成90°夹角。凸块14的形状为长方体。解锁滑块11包括盘体及两个半圆柱17，两个半圆柱17相对设置在盘体的一侧，两个半圆柱17之间的间隙形成与凸块14相适配的解锁凹槽15，卡位凹槽16设置在两个半圆柱17的端面上。弹簧座13的为一端开口的圆柱筒，圆柱筒的中心还设置有与圆柱筒底部连接的安装柱，保持弹簧12套装在安装柱上。

本发明涉及到电磁铁的锁定和解锁两种工作情况，解锁又可以分为电磁解锁和手动解锁两种工作状态。

如图1所示，在锁定情况下，处于衔铁6和磁轭4之间的复位弹簧5，通过将装配过程中的压力转化为弹力，支撑衔铁6，使其保持锁定状态。

如图2所示，在电磁解锁情况下，线圈8通电，衔铁6受到电磁吸力作用，克服复位弹簧5的弹力，衔铁6带动芯轴1开始运动，实现解锁。同时，弹簧座13和芯轴1一起运动。保持弹簧12提供弹力以保证解锁滑块11位置。

如图3-4所示，手动解锁情况下，线圈8不通电，无电磁吸力作用。解锁滑块11受到轴向拉力作用，解锁凹槽15与凸块14逐渐脱离，衔铁6克服复位弹簧5弹力开始运动。解锁滑块11与弹簧座13在保持弹簧12作用下始终保持接触。当衔铁6和磁轭4开始接触，沿任意周向旋转90°，其凸块14与卡位凹槽16端面接触，实现高效手动解锁。

Claims (4)

1.一种具有手动解锁结构的双弹簧电磁铁，包括电磁铁本体及手动解锁结构，所述电磁铁本体包括底座(3)、端盖(9)、磁轭(4)、衔铁(6)、复位弹簧(5)、隔磁环(7)、线圈(8)及芯轴(1)；所述端盖(9)与底座(3)固定连接形成安装腔；所述磁轭(4)、衔铁(6)、复位弹簧(5)、隔磁环(7)及线圈(8)位于安装腔内；所述磁轭(4)与底座(3)固定连接；所述衔铁(6)与磁轭(4)相对设置且依靠端盖(9)限位；所述隔磁环(7)设置在衔铁(6)与端盖(9)之间，所述隔磁环(7)与衔铁(6)固定连接；所述线圈(8)位于磁轭(4)的外侧；所述复位弹簧(5)设置在磁轭(4)与衔铁(6)之间；其特征在于：

所述电磁铁本体从一端至另一端设置有穿过底座(3)、磁轭(4)、衔铁(6)及端盖(9)的芯轴安装孔；

所述芯轴(1)设置于芯轴安装孔处且一端伸出底座(3)，所述芯轴(1)与底座(3)、磁轭(4)及端盖(9)均为间隙配合，所述芯轴(1)与衔铁(6)固定连接；

所述手动解锁结构设置在底座(3)的外侧，所述手动解锁结构包括解锁座(10)、解锁滑块(11)、保持弹簧(12)及弹簧座(13)；

所述解锁座(10)与解锁滑块(11)依次套装在芯轴(1)上且与芯轴(1)间隙配合，其中的解锁座(10)与底座(3)固定连接；解锁座(10)靠近解锁滑块(11)的一端设置有凸块(14)；解锁滑块(11)靠近解锁座(10)的一端设置有解锁凹槽(15)；在电磁铁锁定的情况下，解锁凹槽(15)与凸块(14)相适配，凸块(14)位于解锁凹槽(15)中；在电磁铁手动解锁的情况下，解锁滑块设置解锁凹槽(15)一端的端面抵住凸块(14)，保持解锁状态；所述弹簧座(13)设置在解锁滑块(11)的外侧并与芯轴(1)固定连接，弹簧座(13)在电磁铁锁定的情况下与解锁滑块(11)接触；所述保持弹簧(12)依靠弹簧座(13)安装，且一端抵住解锁滑块(11)；

所述解锁滑块(11)与凸块(14)配合的一端的端面设置有卡位凹槽(16)，在电磁铁手动解锁的情况下，所述解锁滑块(11)与凸块(14)在卡位凹槽(16)处相抵；

所述卡位凹槽(16)与解锁凹槽(15)成90°夹角；

所述凸块(14)的形状为长方体；

所述解锁滑块(11)包括盘体及两个半圆柱(17)，两个半圆柱(17)相对设置在盘体的一侧，两个半圆柱(17)之间的间隙形成与凸块(14)相适配的解锁凹槽(15)，所述卡位凹槽(16)设置在两个半圆柱(17)的端面上。

2.根据权利要求1所述的具有手动解锁结构的双弹簧电磁铁，其特征在于：

所述弹簧座(13)的为一端开口的圆柱筒，圆柱筒的中心还设置有与圆柱筒底部连接的安装柱，所述保持弹簧(12)套装在安装柱上。

3.根据权利要求1所述的具有手动解锁结构的双弹簧电磁铁，其特征在于：

所述解锁座(10)与底座(3)之间还设置有安装板(2)，所述安装板(2)采用非磁性材料，所述安装板(2)上设置有供芯轴(1)通过的通孔。

4.根据权利要求1所述的具有手动解锁结构的双弹簧电磁铁，其特征在于：

所述芯轴(1)伸出底座(3)的部分为芯轴(1)的小径段。

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