CN109686531B - 解锁保持双线圈电磁铁及其通电解锁保持方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种解锁保持双线圈电磁铁及其通电解锁保持方法，线圈包括吸合线圈和保持线圈；电磁铁本体包括微动开关，微动开关包括公共触点、常闭触点、动作触点及推杆；动作触点的一端与公共触点连接，另一端与常闭触点连接，推杆的一端与动作触点接触；微动开关设置在磁轭一侧，推杆的另一端正对衔铁，在衔铁吸合的状态下，衔铁能够推动推杆断开公共触点与常闭触点之间的连接；吸合线圈和保持线圈的一端与电源的正极连接；吸合线圈及保持线圈的另一端分别与公共触点、常闭触点一一对应连接；公共触点与电源的负极连接。本发明解决了现有双线圈电磁铁发热严重、长时间工作损坏的可能性较大及资源浪费的问题。

Description

解锁保持双线圈电磁铁及其通电解锁保持方法

技术领域

本发明涉及一种解锁保持双线圈电磁铁及双线圈电磁铁的通电解锁保持方法。

背景技术

电磁铁作为通电脱离(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，广泛应用于航空、航天等领域机电设备中。根据电磁铁的产品特点以及电磁理论，电磁铁产生的电磁力与其气隙的平方成反比，因此理论上，在初始电流值下，如果电磁铁的活动部件可以动作，则必然可以动作到位。换言之，对于保持电磁铁活动部件的吸合状态，初始电流值是过大的，这将造成电磁铁发热严重，长时间工作损坏的可能性较大，同时也造成了能源的浪费，不符合节能的设计理念。

发明内容

为了解决现有双线圈电磁铁发热严重、长时间工作损坏的可能性较大及资源浪费的问题，本发明提供一种解锁保持双线圈电磁铁及双线圈电磁铁的通电解锁保持方法。

本发明的技术解决方案是：

一种解锁保持双线圈电磁铁，包括电磁铁本体及电源；所述电磁铁本体包括底座、端盖、磁轭、衔铁、工作弹簧、线圈及芯轴；所述端盖与底座固定连接形成安装腔；所述磁轭、衔铁、工作弹簧及线圈位于安装腔内，所述磁轭与底座固定连接，所述衔铁与磁轭相对设置且依靠端盖限位，所述线圈位于磁轭的外侧，所述工作弹簧设置在磁轭与衔铁之间，所述芯轴固定安装于衔铁的轴向孔处，且一端能够伸出安装腔作为制动端；其特殊之处在于：

所述线圈包括吸合线圈和保持线圈；

所述电磁铁本体还包括微动开关，所述微动开关包括公共触点、常闭触点、动作触点及推杆；所述动作触点的一端与公共触点连接，另一端与常闭触点连接，所述推杆的一端与动作触点接触；

所述微动开关设置在磁轭一侧，推杆的另一端正对衔铁，在衔铁吸合的状态下，衔铁能够推动推杆断开公共触点与常闭触点之间的连接；

所述吸合线圈和保持线圈的一端与电源的正极连接；所述吸合线圈及保持线圈的另一端分别与公共触点、常闭触点一一对应连接；所述公共触点与电源的负极连接。

进一步地，所述保持线圈的直流电阻大于吸合线圈的电阻。

进一步地，还包括解锁到位信号输出线，所述解锁到位信号输出线与常闭触点连接。

进一步地，所述底座与磁轭为一体结构。

进一步地，所述芯轴与制动端相对的另一端依次穿过工作弹簧、磁轭及底座并伸出底座，所述芯轴与磁轭及底座均留有间隙；

所述安装腔的外侧还设置有手动解锁结构，所述手动解锁结构包括解锁座、解锁滑块、解锁弹簧及弹簧座；

所述解锁座与解锁滑块依次套装在芯轴上与芯轴间隙配合，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，解锁滑动设置解锁凹槽一端的端面抵住凸块，保持解锁状态；

所述弹簧座设置在解锁滑块的外侧并与芯轴固定连接，所述解锁弹簧依靠弹簧座安装，且一端抵住解锁滑块，所述弹簧座在电磁铁锁定的情况下与解锁滑块接触。

进一步地，所述解锁滑块与凸块配合的一端的端面设置有卡位凹槽，在电磁铁手动解锁的情况下，所述解锁滑块与凸块在卡位凹槽处相抵。

进一步地，所述卡位凹槽与解锁凹槽成90°夹角。

进一步地，所述凸块的形状为长方体。

进一步地，所述解锁滑块包括盘体及两个半圆柱，两个半圆柱相对设置在盘体的一侧，两个半圆柱之间的间隙形成与凸块相适配的解锁凹槽，所述卡位凹槽设置在两个半圆柱的端面上。

同时，本发明还提供了一种双线圈电磁铁的通电解锁保持方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

1)吸合线圈与保持线圈并联同时通电，衔铁开始解锁；

2)衔铁解锁到位后，吸合线圈断电，保持线圈通电使电磁铁保持解锁状态。

本发明与现有技术相比，有益效果是：

1、本发明解锁保持双线圈电磁铁，通过微动开关、线圈及衔铁之间的巧妙的电连接关系及结构位置关系，实现双线圈通电方式的切换；在电磁铁需要解锁时，两个线圈并联工作实现电磁铁的大电流吸合；在电磁铁吸合到位时，只有保持线圈工作，实现了小电流保持；该结构减轻了电磁铁长时间大电流通电所造成的发热现象，同时达到了节能的目的。

2、本发明解锁保持双线圈电磁铁，采用微动开关实现双线圈通电方式的切换，将开关动作时的电火花封装在微动开关内部，产品可靠性得到提高。

3、本发明解锁保持双线圈电磁铁，该电磁铁具备解锁到位信号输出功能，为用户提供了直观量化的判断标准，可大大提升用户系统动作的可靠性，并降低因解锁不彻底而造成的用户设备损坏的几率。

4、本发明解锁保持双线圈电磁铁，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、解锁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，实现了高效解锁。

附图说明

图1为本发明实施例解锁保持双线圈电磁铁在制动状态下的结构图；

图2为本发明实施例微动开关与双线圈的电连接结构示意图；

图3为本发明实施例解锁滑块与解锁座的配合结构图；

图4为本发明实施例解锁保持双线圈电磁铁在手动解锁状态下的结构图；

其中附图标记为：1-锥头、2-端盖、3-吸合线圈、4-保持线圈、5-底座、51-磁轭、6-解锁座、7-解锁滑块、8-弹簧座、9-解锁弹簧、10-接插件、11-微动开关、12-推杆、13-工作弹簧、14-衔铁、15-隔环、16-芯轴、18-第一接线柱、19-第二接线柱、20-第三接线柱、22-公共触点、21-解锁到位信号输出端、23-常闭触点、24-凸块、25-半圆柱、26-解锁凹槽、27-卡位凹槽。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细说明。

如图1所示，本发明的解锁保持双线圈电磁铁，端盖2与底座5固定连接形成安装腔，磁轭51与底座5为一体结构，在安装腔内部布置有吸合线圈3、保持线圈4、衔铁14、芯轴16、隔环15、微动开关11及工作弹簧13；工作弹簧13置于衔铁14和磁轭51之间；芯轴16穿过端盖2、衔铁14、工作弹簧13及底座5贯穿整个电磁铁；芯轴16后端连接有手动解锁结构；微动开关11设置在磁轭51一侧，微动开关11的推杆12正对衔铁14，推杆12与微动开关11的动作触点接触；吸合线圈3与保持线圈4的四根引出线从底座5出线孔引出并按照一定规律焊接在微动开关11的接线柱上，然后过渡到接插件10上引出。本发明结构简单，安全可靠，寿命长，发热低，符合节能理念，同时具有解锁到位信号输出以及手动解锁功能；在解决电磁铁线圈发热严重问题的同时，丰富了产品的功能。

如图2所示，为了实现电磁铁内部双线圈通电方式的切换以及解锁到位信号的输出，对吸合线圈3和保持线圈4、微动开关11以及接插件进行一定规律的接线。在保证两线圈的绕线方向相同的前提下，将两线圈的起始端同时连接在接插件10的第一接线柱18上，吸合线圈的末端通过微动开关的常闭触点23过渡到接插件10的第三接线柱20上，保持线圈的末端通过微动开关的公共触点22过渡到接插件10的第二接线柱19上，接插件的第一接线柱18和第二接线柱19分别连接直流电源的正负极，接插件的第三接线柱则直接引出，作为解锁到位信号输出端21。断电状态或者通电未解锁到位之前，解锁到位信号输出端21输出低电平，通电解锁到位之后，则输出高电平。

如图1所示，本发明的手动解锁结构包括解锁座6、解锁滑块7、解锁弹簧9及弹簧座8；解锁座6与解锁滑块7依次套装在芯轴16上与芯轴16间隙配合，且解锁座6与底座5固定连接。

如图3所示，解锁座6靠近解锁滑块7的一端设置有凸块24；解锁滑块7靠近解锁座6的一端设置有解锁凹槽26；在电磁铁锁定的情况下，解锁凹槽26与凸块24相适配，凸块24位于解锁凹槽26中；在电磁铁手动解锁的情况下，解锁滑块设置卡位凹槽27一端的端面抵住凸块24，保持解锁状态；弹簧座8设置在解锁滑块7的外侧并与芯轴16固定连接，弹簧座8在电磁铁锁定的情况下与解锁滑块7接触；解锁弹簧9依靠弹簧座8安装，且一端抵住解锁滑块7。解锁滑块7与凸块24配合的一端的端面设置有卡位凹槽27，在电磁铁手动解锁的情况下，解锁滑块7与凸块24在卡位凹槽27处相抵。卡位凹槽27与解锁凹槽26成90°夹角。凸块24的形状为长方体。解锁滑块7包括盘体及两个半圆柱25，两个半圆柱25相对设置在盘体的一侧，两个半圆柱25之间的间隙形成与凸块24相适配的解锁凹槽26，卡位凹槽27设置在两个半圆柱25的端面上。

本发明的解锁保持双线圈电磁铁在通电解锁时，吸合线圈3和保持线圈4并联工作，同时产生激磁磁场，从而对衔铁14产生相应的电磁吸力，电磁吸力克服工作弹簧13的弹力，使衔铁14沿轴向运动，同时带动隔环15、芯轴16、锥头1和弹簧座8共同运动；当衔铁14底部运动至与推杆12接触时，推杆12的另一端开始推动微动开关11的动作触点，从而完成内部线路导通方式的切换，当衔铁14运动到位后，仅保持线圈4工作，产生衔铁14所需的保持电磁力。电磁铁的大电流吸合，小电流保持，从而降低了电磁铁长时间通电的发热，同时达到了节能的目的；进一步地，可设置保持线圈4的直流电阻远大于吸合线圈3的电阻。解锁滑块7将在解锁弹簧9的作用下，保持原位，避免了正常通电工作过程中，解锁滑块7沿轴向上的往复窜动。

断电后，衔铁14在工作弹簧13弹力的作用下复位，并带动隔环15、芯轴16、锥头1和弹簧座8同时复位。

需要手动解锁时，需将解锁滑块7沿轴向拉动一定的距离，使衔铁14等活动部件运动到位，随后将解锁滑块7沿任意周向转动90度，使后解锁座6尾部的凸块24嵌入解锁滑块7的卡位凹槽27内，如图4所示，从而达到手动解锁的目的。该结构，手动解锁操作简便，效率较高。

Claims (9)

1.一种解锁保持双线圈电磁铁，包括电磁铁本体及电源；

所述电磁铁本体包括底座(5)、端盖(2)、磁轭(51)、衔铁(14)、工作弹簧(13)、线圈及芯轴(16)；

所述端盖(2)与底座(5)固定连接形成安装腔；所述磁轭(51)、衔铁(14)、工作弹簧(13)及线圈位于安装腔内，所述磁轭(51)与底座(5)固定连接，所述衔铁(14)与磁轭(51)相对设置且依靠端盖(2)限位，所述线圈位于磁轭(51)的外侧，所述工作弹簧(13)设置在磁轭(51)与衔铁(14)之间，所述芯轴(16)固定安装于衔铁(14)的轴向孔处，且一端能够伸出安装腔作为制动端；

其特征在于：

所述线圈包括吸合线圈(3)和保持线圈(4)；

所述电磁铁本体还包括微动开关，所述微动开关包括公共触点(22)、常闭触点(23)、动作触点及推杆(12)；所述动作触点的一端与公共触点(22)连接，另一端与常闭触点(23)连接，所述推杆(12)的一端与动作触点接触；

所述微动开关设置在磁轭(51)一侧，推杆(12)的另一端正对衔铁(14)，在衔铁(14)吸合的状态下，衔铁(14)能够推动推杆(12)断开公共触点(22)与常闭触点(23)之间的连接；

所述吸合线圈(3)和保持线圈(4)的一端与电源的正极连接；所述吸合线圈(3)及保持线圈(4)的另一端分别与公共触点(22)、常闭触点(23)一一对应连接；所述公共触点(22)与电源的负极连接；

所述芯轴(16)与制动端相对的另一端依次穿过工作弹簧(13)、磁轭(51)及底座(5)并伸出底座(5)，所述芯轴(16)与磁轭(51)及底座(5)均留有间隙；

所述安装腔的外侧还设置有手动解锁结构，所述手动解锁结构包括解锁座(6)、解锁滑块(7)、解锁弹簧(9)及弹簧座(8)；

所述解锁座(6)与解锁滑块(7)依次套装在芯轴(16)上与芯轴(16)间隙配合，解锁座(6)与底座(5)固定连接；解锁座(6)靠近解锁滑块(7)的一端设置有凸块(24)；解锁滑块(7)靠近解锁座(6)的一端设置有解锁凹槽(26)；在电磁铁锁定的情况下，解锁凹槽(26)与凸块(24)相适配，凸块(24)位于解锁凹槽(26)中；在电磁铁手动解锁的情况下，解锁滑动设置解锁凹槽(26)一端的端面抵住凸块(24)，保持解锁状态；

所述弹簧座(8)设置在解锁滑块(7)的外侧并与芯轴(16)固定连接，所述解锁弹簧(9)依靠弹簧座(8)安装，且一端抵住解锁滑块(7)，所述弹簧座(8)在电磁铁锁定的情况下与解锁滑块(7)接触。

2.根据权利要求1所述的解锁保持双线圈电磁铁，其特征在于：

所述保持线圈(4)的直流电阻大于吸合线圈(3)的电阻。

3.根据权利要求2所述的解锁保持双线圈电磁铁，其特征在于：

还包括解锁到位信号输出线，所述解锁到位信号输出线与常闭触点(23)连接。

4.根据权利要求3所述的解锁保持双线圈电磁铁，其特征在于：

所述底座(5)与磁轭(51)为一体结构。

5.根据权利要求4所述的解锁保持双线圈电磁铁，其特征在于：

所述解锁滑块(7)与凸块(24)配合的一端的端面设置有卡位凹槽(27)，在电磁铁手动解锁的情况下，所述解锁滑块(7)与凸块(24)在卡位凹槽(27)处相抵。

6.根据权利要求5所述的解锁保持双线圈电磁铁，其特征在于：

所述卡位凹槽(27)与解锁凹槽(26)成90°夹角。

7.根据权利要求6所述的解锁保持双线圈电磁铁，其特征在于：

所述凸块(24)的形状为长方体。

8.根据权利要求7所述的解锁保持双线圈电磁铁，其特征在于：

所述解锁滑块(7)包括盘体及两个半圆柱(25)，两个半圆柱(25)相对设置在盘体的一侧，两个半圆柱(25)之间的间隙形成与凸块(24)相适配的解锁凹槽(26)，所述卡位凹槽(27)设置在两个半圆柱(25)的端面上。

9.一种基于权利要求1所述解锁保持双线圈电磁铁的通电解锁保持方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)吸合线圈(3)与保持线圈(4)并联同时通电，衔铁(14)开始解锁；

2)衔铁(14)解锁到位后，吸合线圈(3)断电，保持线圈(4)通电使电磁铁保持解锁状态。

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