CN110491620B - 一种带防护功能的电子控制型节能集成电磁铁 - Google Patents
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Abstract
一种带防护功能的电子控制型节能集成电磁铁，其罩壳内装有线圈总成、罩壳的右端装配有铁心，线圈总成内插装有衔铁；罩壳左端具有通孔，且通孔的外端具有左翻边；铁心右端具有沉孔，且沉孔的外端具有右翻边；衔铁中插装有推杆，且推杆的右端穿过沉孔，左端穿过通孔；推杆上套有复位弹簧，右护套两端分别套装在推杆的右端和右翻边上，左护套两端分别套装在推杆的左端和左翻边上。罩壳上密封连接有电子控制盒，电子控制盒内固定有线路板，线路板上布置有第一、第二泄放电路，第一、第二开关电路，稳压电路及充电电路。本发明采用电子控制启动线圈切换，而且将电子控制部分做成小型电源控制盒与电磁铁装配，实现了集成化。
Description
技术领域
本发明属于电磁铁制造技术领域，具体涉及一种带防护功能的电子控制型节能集成电磁铁。
背景技术
现有的电磁铁均是采用传统的触点切换启动线圈，触点切换功能由于外部污染物或者触点打火易造成触点电磨损使触点接触不良，导致启动电流无法可靠切换到保持电流，引起电流过大，线圈发热严重，烧毁线圈，最终导致衔铁运动卡死，整机无法工作。另外，电磁铁安装环境一般处于整机机构运动或者转动的位置，外部环境较为恶劣，灰尘、水汽或者其他杂物有可能会通过衔铁运动的间隙进入电磁铁内部，长期累积导致衔铁运动受阻，出现卡死。特别是现有电磁铁对反向电动势无泄放功能，断电时产生的反向电动势可能存在对外围线路造成损坏的风险，这样就需要一种新型电磁铁来解决上述存在的问题。
发明内容
本发明解决的技术问题：设计一种带防护功能的电子控制型节能集成电磁铁，不但具备防护等级的要求，还具备电子控制启动线圈切换功能，使产品具有长期加电工作的功能，符合节能要求，而且内置二极管，用以泄放线圈断电时产生的反向电动势，避免损坏外围电路，同时将电子线路控制部分做成小型电源控制盒与电磁铁装配，实现集成化。
本发明的技术解决方案是：一种带防护功能的电子控制型节能集成电磁铁，具有罩壳，所述罩壳内装有线圈总成，且罩壳的右端装配有“T”型铁心，所述“T”型铁心的左端伸入线圈总成内，且“T”型铁心的中央制有左端为锥口的轴孔；所述线圈总成内插装有右部为锥形的衔铁，且所述锥形与所述锥口适配；其特征是：所述罩壳左端中央具有通孔，且通孔的外端具有左翻边；所述“T”型铁心右端中央具有沉孔，且沉孔的外端具有右翻边；所述衔铁的中心孔中插装有推杆，且推杆的右端穿过所述轴孔及沉孔，左端穿过所述通孔；所述推杆的中部套装有复位弹簧，且复位弹簧的两端分别抵在“T”型铁心和衔铁上；右护套两端分别套装在推杆的右端和右翻边上，左护套两端分别套装在推杆的左端和左翻边上；所述线圈总成由保持线圈和启动线圈构成。
所述罩壳的左端部上方密封连接有电子控制盒，所述电子控制盒内固定有线路板，所述电子控制盒的右端密封固定有正极引脚和负极引脚；所述线路板上布置有第一泄放电路、第二泄放电路、第一开关电路、第二开关电路、稳压电路及充电电路；所述保持线圈的两个引出端分别与正极引脚和负极引脚连接，所述第一泄放电路的负极端与正极引脚连接、正极端与负极引脚连接；所述启动线圈的一个引出端与正极引脚连接，另一个引出端与稳压电路的负极端、第二泄放电路的正极端及第一开关电路的正极端连接，所述稳压电路的正极端与负极引脚连接，所述第二泄放电路的负极端、第一开关电路的控制端与正极引脚连接；所述第二泄放电路的正极端与第一开关电路的正极端连接，所述第一开关电路、第二开关电路和充电电路的负极端与负极引脚连接，所述充电电路的正极端和正极引脚连接、输出端和第二开关电路的控制端连接。
所述衔铁与推杆通过径向压装的定位销固定在一起。
所述罩壳左端部内腔中嵌装有定位环，所述衔铁左端部滑动插装在定位环中，且衔铁左端面上固定有隔磁片。
所述轴孔中嵌装有轴套，所述推杆的右端滑动安装在所述轴套中。
所述线圈总成与衔铁之间装有黄铜管。
所述电子控制盒与罩壳外壁之间设有密封垫，且电子控制盒通过螺钉固定在罩壳上，并在电子控制盒内注入密封胶。
本发明与现有技术相比具有的优点和效果：
1、采用护套软连接和密封电源盒进行防护，避免外部灰尘、水汽或者其他杂物进入电磁铁内部，达到防护等级要求。既起到了防护功能，又不影响推杆运动。
2、采用电子线路控制启动线圈切换，实现节能功能。而且电子线路内部转换是通过三极管的导通和截止实现启动线圈之间的切换，更能适应外部恶劣环境，提高了电磁铁工作的可靠性。
3、将电子控制部分集成在电磁铁上，实现集成化。
4、将二极管集成在电子控制电路中，用以泄放线圈断电时产生的反向电动势，避免损坏外围电路。
附图说明
图1为本发明的外形结构示意图，
图2为本发明吸合状态的内部结构示意图，
图3为本发明释放状态的内部结构示意图，
图4为本发明的电路结构图，
图5为本发明的电路原理图。
具体实施方式
结合附图1-5和具体实施方式对本发明进行详细描述。
一种带防护功能的电子控制型节能集成电磁铁，具有罩壳1，所述罩壳1内装有线圈总成2，且罩壳1的右端装配有“T”型铁心3，所述“T”型铁心3的左端伸入线圈总成2内，且“T”型铁心3的中央制有左端为锥口的轴孔5；所述线圈总成2内插装有右部为锥形的衔铁4，且所述锥形与所述锥口适配；所述罩壳1左端中央具有通孔6，且通孔6的外端具有左翻边7；所述“T”型铁心3右端中央具有沉孔8，且沉孔8的外端具有右翻边9；所述衔铁4的中心孔中插装有推杆10，且推杆10的右端穿过所述轴孔5及沉孔8，左端穿过所述通孔6；所述推杆10的中部套装有复位弹簧11，且复位弹簧11的两端分别抵在“T”型铁心3和衔铁4上；右护套12两端分别套装在推杆10的右端和右翻边9上，左护套24两端分别套装在推杆10的左端和左翻边7上；所述线圈总成2由保持线圈和启动线圈构成。
所述罩壳1的左端部上方密封连接有电子控制盒13，所述电子控制盒13内固定有线路板14，所述电子控制盒13的右端密封固定有正极引脚15和负极引脚16；所述线路板14上布置有第一泄放电路、第二泄放电路、第一开关电路、第二开关电路、稳压电路及充电电路；所述保持线圈的两个引出端分别与正极引脚15和负极引脚16连接，所述第一泄放电路的负极端与正极引脚15连接、正极端与负极引脚16连接；所述启动线圈的一个引出端与正极引脚15连接，另一个引出端与稳压电路的负极端、第二泄放电路的正极端及第一开关电路的正极端连接，所述稳压电路的正极端与负极引脚16连接，所述第二泄放电路的负极端、第一开关电路的控制端与正极引脚15连接；所述第二泄放电路的正极端与第一开关电路的正极端连接，所述第一开关电路、第二开关电路和充电电路的负极端与负极引脚16连接，所述充电电路的正极端和正极引脚15连接、输出端和第二开关电路的控制端连接。
在一种实施例中，所述衔铁4与推杆10通过径向压装的定位销17固定在一起。所述罩壳1左端部内腔中嵌装有定位环18，所述衔铁4左端部滑动插装在定位环18中，且衔铁4左端面上固定有隔磁片21，减小反向吸力。所述轴孔5中嵌装有轴套19，所述推杆10的右端滑动安装在所述轴套19中。所述线圈总成2与衔铁4之间装有黄铜管20。所述电子控制盒13与罩壳1外壁之间设有密封垫22，且电子控制盒13通过螺钉23固定在罩壳1上，并在电子控制盒13内注入密封胶25将电子线路密封。所述右护套12、左护套24均为橡胶软护套。
在一种实施例中，第一泄放电路由普通二极管D2构成，第二泄放电路由普通硅二极管D1构成，第一开关电路由达林顿管T2和电阻R2构成，第二开关电路由三极管T1和稳压硅二极管W1构成，稳压电路由电阻R3和开关硅二极管W2构成，充电电路由电解电容C1和电阻R1构成。
工作原理：输入端正极引脚15和负极引脚16施加24Vd.c.激励时，保持线圈直接通电，然后电流一路通过R1给C1进行充电，另一路通过R2使T2三极管VBE端呈现高电势，使T2导通，使启动线圈通电，此时启动线圈和保持线圈同时通电产生磁势，安匝值最高，提供的大的电磁吸力使衔铁4与铁心3吸合，保证电磁铁启动力70N的需求，此时磁路已经闭合，只需要小电流衔铁4即可维持住200N的负载。当电容充电延时直到两端的电压足以导通T1三极管，使T1三极管VCE端呈现低电势，因为T1的VCE＝T2的VBE，因此T2三极管BE端也呈现低电势，使T2三极管截止，将启动线圈供电切断，保留功耗小的保持线圈长期通电，既满足保持力的要求，线圈功耗较低，又达到了节能省电的功能，而且电子线路内部转换是通过三极管的导通和截止实现启动线圈供电的切换，更能适应外部恶劣环境，提高了电磁铁工作的可靠性。W2和R3组合形成稳压电路保护T2三极管VCE不至于被线路中浪涌电流击穿，提高了产品可靠性。D2和D1分别泄放保持线圈和启动线圈产生的反向电动势，防止线路中浪涌电流损坏外围电路，W1形成稳压电路保护T1三极管VCE不至于被线路中浪涌电流击穿，提高了产品可靠性，R2作为限流电阻，保证基极电流IB可靠的使T2三极管工作。当输入端激励去掉时，磁势消失，衔铁4在复位弹簧11的反力作用下释放到初始位置。
本发明推杆10在衔铁4的带动下吸合释放，推杆10右端与铁心3之间采用右护套12密封活动连接，左端与罩壳1之间采用左护套24密封活动连接，电子控制盒13通过密封垫22与罩壳1密封，防止外部灰尘、水汽或者其他杂物进入电磁铁内部，提高了防护等级。
本发明在电子控制电路上设计二极管，用以泄放线圈断电时产生的反向电动势，避免损坏外围电路。将二极管并联于线圈两端，使断电瞬间产生的反向电动势满足二极管正向导通形成续流，使其产生的高电势在回路中以续电流的方式消耗，从而有效地保护电子线路中的元器件，免受反向电动势的损坏。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种带防护功能的电子控制型节能集成电磁铁，具有罩壳(1)，所述罩壳(1)内装有线圈总成(2)，且罩壳(1)的右端装配有“T”型铁心(3)，所述“T”型铁心(3)的左端伸入线圈总成(2)内，且“T”型铁心(3)的中央制有左端为锥口的轴孔(5)；所述线圈总成(2)内插装有右部为锥形的衔铁(4)，且所述锥形与所述锥口适配；其特征是：所述罩壳(1)左端中央具有通孔(6)，且通孔(6)的外端具有左翻边(7)；所述“T”型铁心(3)右端中央具有沉孔(8)，且沉孔(8)的外端具有右翻边(9)；所述衔铁(4)的中心孔中插装有推杆(10)，且推杆(10)的右端穿过所述轴孔(5)及沉孔(8)，左端穿过所述通孔(6)；所述推杆(10)的中部套装有复位弹簧(11)，且复位弹簧(11)的两端分别抵在“T”型铁心(3)和衔铁(4)上；右护套(12)两端分别套装在推杆(10)的右端和右翻边(9)上，左护套(24)两端分别套装在推杆(10)的左端和左翻边(7)上；所述线圈总成(2)由保持线圈和启动线圈构成；
所述罩壳(1)的左端部上方密封连接有电子控制盒(13)，所述电子控制盒(13)内固定有线路板(14)，所述电子控制盒(13)的右端密封固定有正极引脚(15)和负极引脚(16)；所述线路板(14)上布置有第一泄放电路、第二泄放电路、第一开关电路、第二开关电路、稳压电路及充电电路；所述保持线圈的两个引出端分别与正极引脚(15)和负极引脚(16)连接，所述第一泄放电路的负极端与正极引脚(15)连接、正极端与负极引脚(16)连接；所述启动线圈的一个引出端与正极引脚(15)连接，另一个引出端与稳压电路的负极端、第二泄放电路的正极端及第一开关电路的正极端连接，所述稳压电路的正极端与负极引脚(16)连接，所述第二泄放电路的负极端、第一开关电路的控制端与正极引脚(15)连接；所述第二泄放电路的正极端与第一开关电路的正极端连接，所述第一开关电路、第二开关电路和充电电路的负极端与负极引脚(16)连接，所述充电电路的正极端和正极引脚(15)连接、输出端和第二开关电路的控制端连接。
2.根据权利要求1所述的一种带防护功能的电子控制型节能集成电磁铁，其特征是：所述衔铁(4)与推杆(10)通过径向压装的定位销(17)固定在一起。
3.根据权利要求1或2所述的一种带防护功能的电子控制型节能集成电磁铁，其特征是：所述罩壳(1)左端部内腔中嵌装有定位环(18)，所述衔铁(4)左端部滑动插装在定位环(18)中，且衔铁(4)左端面上固定有隔磁片(21)。
4.根据权利要求3所述的一种带防护功能的电子控制型节能集成电磁铁，其特征是：所述轴孔(5)中嵌装有轴套(19)，所述推杆(10)的右端滑动安装在所述轴套(19)中。
5.根据权利要求4所述的一种带防护功能的电子控制型节能集成电磁铁，其特征是：所述线圈总成(2)与衔铁(4)之间装有黄铜管(20)。
6.根据权利要求5所述的一种带防护功能的电子控制型节能集成电磁铁，其特征是：所述电子控制盒(13)与罩壳(1)外壁之间设有密封垫(22)，且电子控制盒(13)通过螺钉(23)固定在罩壳(1)上，并在电子控制盒(13)内注入密封胶(25)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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