CN1567684A - 微功耗往复装置 - Google Patents

Abstract

一种微功耗往复装置，设有线圈，线圈骨架内装有环形软铁芯，沿中轴环形软铁芯的两端设有永久磁铁，极性相对，用支柱连接，有上结构板和垫铁装于两端，由螺栓固定；向线圈施加脉冲电流时，产生的极性与永久磁铁形成同极相斥，异极相吸并做同轴向的往复运动，不用电流来维持工作，本发明不会使线圈发热和烧毁，实现了节电率高，动作可靠，稳定，干脆，无噪音，基本无电磁污染，动作速度快，使用寿命长；该装置用在电磁阀、继电器、断路器、保护器、接触器等开关产品上，形成各种系列的独立产品，广泛用在工业、农业、国防和航天航空领域中，该装置用在锁类产品上，同时可与监控系统接口，可实现智能化，可广泛用于民宅、汽车、小区管理以及安全部门。

Description

微功耗往复装置

技术领域

本发明涉及一种将电磁场与永久磁铁有机的结合，从而实现了机械往复运动的动力装置。

背景技术

目前，人们所使用的电磁阀、继电器、保护器、接触器等低压电器类产品均沿用一百多年来的工作原理，即向线圈连续不断的供电，产生的电磁场使电磁铁与动铁芯克服弹簧阻力后吸合，从而使电磁阀类产品或低压电器类产品进入工作状态，当切断电源，电磁场消失，弹簧释放能量，达到关断的目的，为达到工作稳定，必须向线圈加大电流的输入，由此引发了线圈发热，甚至燃毁，导致使用寿命下降，当网电压发生变化时，电压过高，造成线圈极易烧毁，电压下降，直接造成工作不稳定、抖动，工作不可靠，并且还会造成低压电器类产品的触头打弧，烧毁，电磁阀类产品流体流量损耗严重，给系统造成无法工作的困难，同时，开关动作不灵敏、动作速度慢等缺点均是由于原工作原理是被动式工作原理所造成，即使电压稳定，线圈在长时间工作下，温度升高，阻值变化，电磁场也发生变化，不但线圈会烧毁，工作不稳定，还会产生噪音和电磁污染，因此，传统的工作原理所产生的种种弊端，都是由于基本工作原理造成的，是不可避免的。

发明内容

本发明的目的是提供了一种微功耗往复装置，可广泛的应用于电磁阀和低压电器类产品上，是将永久磁铁的特性与电磁场的特性有机结合，从而实现了耗电省、灵敏度高、启闭速度快、动作准确、无噪音，使用寿命长和基本无电磁污染，线圈不发热，不烧毁的微功耗往复运动装置，从而改变了原电磁阀，继电器，断路器，接触器等各种系列产品的工作原理，克服了这些产品的已知技术的缺点。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

由于利用了永久磁铁的特性，并且与改变电流方向所形成极性磁场相结合，从根本上改变了传统产品的工作原理，从而解决了传统产品的缺陷，因为采用了永久磁铁并与不断变化的脉冲电流所产生的同极相斥、异极相吸的特性相结合，所以使产生的往复运动速度增加了一个倍数，带动低压电器类产品的触头或使电磁阀类产品的铁芯运动加快，即解决了低压电器类产品触头打弧，又解决了电磁阀类产品的流体响应时间慢的问题，其结果是；由于只在激发的瞬间才向线圈施加一脉冲电流，工作时不用电流来维持，所以线圈不发热，不烧毁，延长了使用寿命，无噪音，基本无电磁污染，并且不受网电压变化的干扰，工作稳定，可靠、动作干脆、准确、无抖动，低压电器类产品的触头弧光微弱，保护触头，延长了电寿命，电磁阀类产品的铁芯动作速度快，流体响应时间快，并且保证了计量的准确性，由于利用永久磁铁的特性，当向线圈施加正反脉冲电流时，软铁芯产生极性，并永久磁铁产生相吸相斥的运动。实现了锁定与开启的目的。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步描述：

图1是本发明第一实施例的结构剖视图；

图2是本发明第二实施例的结构剖视图；

图3是本发明第三实施例的结构剖视图；

图4是本发明第四实施例的结构剖视图；

图5是本发明第五实施例的结构剖视图；

图6是本发明第六实施例的结构剖视图；

图7是本发明第七实施例的结构剖视图；

图8是本发明第八实施例的结构剖视图；

图9是本发明第九实施例的结构剖视图；

图1中：1是上结构板，2是支柱，3是永久磁铁，4是环形软铁芯，5是线圈骨架，6是线圈，7是永久磁铁，8是垫铁，9是螺栓。

线圈绕在线圈骨架上，线圈骨架内安装有环形软铁芯，沿中心轴环形软铁芯的两端，线圈骨架的外侧设有永久磁铁，极性相对，由支柱连接固定，在永久磁铁的外侧设有上结构板1和垫铁8，并由螺栓固定。

当向线圈施加脉冲电流时，产生的瞬间极性磁场与永久磁铁的一端在产生同极相斥的同时，另一端形成了异极相吸的作用，由此产生往复加速运动，当改变脉冲电流方向，按同样的方式和原理做反轴向运动，带动触头运动完成吸合与释放的往复运动。

图2中：1是端板，2是支架，3是永久磁铁，4是软铁芯，5是线圈骨架，6是线圈，7是沉头螺钉，8是固定螺钉。

实施例2中与图1所示的工作原理相同，是由两组线圈绕在线圈骨架上，线圈骨架内装有软铁芯，极性相对设有支架的两侧，永久磁铁设在软铁芯的两端，线圈骨架的外侧，固定在端板上，端板被固定在支架的两端成为工字形运动架，在正反向脉冲电流形成的磁场下做同极相斥、异极相吸的往复运动。

图3中：1是端板，2是永久磁铁，3是U形软铁，4是线圈，5是弹簧，6是线圈骨架。

实施例3中，永久磁铁对应安装在U形软铁芯的端面上端的端板上，线圈骨架的外侧，永久磁铁的安装方式依所对应的软铁芯端面按N和S不同极性安装，软铁芯的两外侧装有弹簧，上端与端板连接固定。

当对线圈施加脉冲电流时，U型软铁芯两端面产生的N和S极，与对应的永久磁铁的极性产生异极相吸，压缩弹簧，储能，当向线圈施加反向脉冲电流时，形成同极相斥、并与弹簧释放的能量相结合，产生加速度的往复运动。

图4中；1是外壳，2是压块，3是永久磁铁，4是套管，5是弹簧，6是线圈骨架，7是线圈，8是阀芯，9是胶塞，10是负压孔。

实施例4中，线圈绕在线圈骨架上，线圈骨架内设有套管，永久铁安装在套管的底部，并有阀芯置于套管内，阀芯与永久磁铁工作的同一端面的中心孔内装有弹簧，另一端装有胶塞，对负压孔形成开与关的工作。

当对线圈施加脉冲电流，进入线圈产生电磁场，永久磁铁在阀芯的一端，产生的异极相吸，使阀芯做同轴向运动，并被永久磁铁吸合而被锁定，当改变脉冲电流方向，产生同极相斥，阀芯做反轴向运动，并与弹簧释放能量相结合，加速运动被锁定于另一端而形成往复运动。

图5中：1是线圈，2是线圈骨架，3是永久磁铁，4是套管，5是压盖，6是软铁芯，7是密封圈，8是外壳，9是弹簧，10是压板。

实施例5中，线圈绕在线圈骨架上，在线圈骨架内装有套管，永久磁铁设在套管底部，并在另一端设有软铁芯，软铁芯的另一端装有压板，弹簧设在软铁芯外侧的一端沿中心轴的压板上。

实施例5中与实施例4的工作原理相同。

图6中：1是套管，2是永久磁铁，3是线圈骨架，4是线圈，5是软铁芯，6是锥形弹簧。

实施例6中，线圈和线圈骨架内设有套管，底部装有永久磁铁，并在另一端面设有软铁芯，锥形弹簧装在软铁芯外侧一端沿中心轴的卡圈上，另一端设在外壳底部的卡圈内。

实施例6与实施例4的工作原理相同。

图7中：1是压板，2是软铁芯，3是线圈管架，4是线圈，5是永久磁铁，6是磁动杆，7是外壳，8是弹簧。

实施例7中，软铁芯安装压线圈及线圈骨架内，被压板固定，永久磁铁设在磁动杆一端的凹槽内，另一端与软铁芯形成工作面，弹簧装在磁动杆一端的外侧沿中心轴上，另一端被固定在外壳底部的簧卡上。

当向线圈施加脉冲电流时，产生的带有极性的电磁场使软铁芯与永久磁铁实现异极相吸，并克服了弹簧阻力，使软铁芯与永久磁铁的吸合并带动磁动杆运动被锁定，反之，向线圈施加反而脉冲电流，软铁芯与永磁铁产生同极相斥，并与弹簧释放能量相加，带动磁动杆做往复运动。

图8中：1是滑道，2是支柱，3是端板，4是永久磁铁，5是软铁芯，6是线圈管架，7是线圈，8是滑轨，9是螺栓。

实施例8中，永久磁铁设在线圈及线圈骨架的外侧，软铁芯沿中心轴的两端，极性相对，被固定在上下端板上，两侧连接固定在支柱上，支柱的外侧安装有滑轨，形成整体运动架，并被安装在外壳的滑道中。

实施例8与实施例1的工作原理相同。

图9中：1是永久磁铁，2是框铁，3是铁芯，4是门铁，5是线圈。

实施例9中，线圈绕在线圈管架内，永久磁铁设在线圈骨架的外侧，软铁芯沿中心轴的两端，一端装在框铁内，另一端装在门铁内，极性相对。

实施例9与实施例1的工作原理相同。

本发明作为一种新型独立装置，其结构原理可适用于电磁阀、继电器、断路器、短路器、接触器、保护器等低压电器类产品和开关类产品上，还可用于一机械结构上，并且可形成各种系列的独立产品，广泛应用在工业、农业、军事、航天等各个领域中。

具体实施方式

本发明的目的是通过以下方式实现的：

该装置设有线圈，绕在线圈骨架上，其中：线圈骨架内安装有环形软铁芯，沿中心轴环形软铁芯的两端，线圈骨架的外侧设有永久磁铁，极性相对，由支柱连接，在永久磁铁的外侧设有上结构板6和垫铁1由螺栓固定；由两组线圈绕在线圈骨架上，线圈骨架内装有软铁芯，相对设在支架的两侧，永久磁铁设在软铁芯的两端，极性相对，固定在端板上，并由螺栓固定在支架上，成为工字形运动架；永久磁铁对应安装在U形软铁芯端面上端的端板上，线圈骨架的外侧，按照N和S不同的极性方法安装，在线圈的两外侧装有弹簧，一端固定在端板上，另一端固定在壳底部，线圈和线圈骨架内设有套管，永久磁铁安装在套管底部，并有阀芯置于套管内，阀芯与永久磁铁工作的同一端中心孔内设有弹簧，阀芯的另一端装有胶塞，对负压孔形成开与关的工作状态；线圈和线圈骨架内装有套管，永久磁铁安装在套管底部，并在另一端面上设有软铁芯，软铁芯的一端装有压板，弹簧设在软铁芯的外侧沿中心轴的压板上；线圈和线圈骨架内装有套管，底部装有永久磁铁，并在端面上设有软铁芯，锥形弹簧就装在软铁芯外侧一端沿中心轴的软铁芯的卡圈上，另一端设在外壳的卡圈内；软铁芯安装在线圈及线圈骨架内，并被压板固定，永久磁铁安装在磁动杆的凹槽内，另一端与软铁芯的端面形成工作端，弹簧安装在磁动杆一端的外侧沿中心轴上，另一端固定于外壳底部的簧卡上；线圈及线圈骨架内设有软铁芯并沿中心轴的两端，设有永久磁铁，极性相对，被固定在上下端板上，两侧连接固定在支柱上，支柱的外侧安装有滑轨，形成整体运动架，并被安装在外壳的滑道中；线圈绕在线圈骨架内，永久磁铁设在线圈骨架的外侧，软铁芯沿中心轴的两端，一端装在框铁内，另一端装在门铁内，极性相对。

工作时，向线圈施加正反面脉冲电流，使线圈骨架内的软铁芯产生不断变化的极性磁场，与永久磁铁产生同极相斥、异极相吸的加速度往复运动并被锁定的工作原理；脉冲电流产生的极性磁场与永久磁铁极性发生了异极相吸而产生的加速度运动，压缩弹簧储能，并被永久磁铁吸合而锁定，改变电流方向，电磁场与永久磁铁的极性发生了同极相斥，弹簧释放能量，形成加速运动，从而完成往复运动工作原理。故而使电磁阀类产品和低压电器类产品的及开关类产品的开关以＞2倍的速度完成，所以改变了传统产品的基本工作原理，因而产生了更加优势的工作原理。

Claims (10)

1.一种微功耗往复装置，带有线圈，线圈绕在线圈骨架上，其特征在于：线圈骨架内安装有环形软铁芯，沿中心轴环形软铁芯的两端，线圈骨架的外侧设有永久磁铁，极性相对，由支柱连接，在永久磁铁的外侧有上结构板和垫铁，由螺栓固定；两组线圈骨架内装有软铁芯，相对设在支架的两侧，永久磁铁设在软铁芯的两端，极性相对，固定在端板上，并由螺栓固定在支架上，成为工字形运动架；永久磁铁对应安装在U形软铁芯端面上端的端板上，线圈骨架的外侧，按照N和S不同的极性方法安装，在线圈的两外侧装有弹簧，一端固定在端板上，另一端固定在壳底部；线圈骨架内设有套管，永久磁铁安装在套管的底部，并有阀芯置于套管内，阀芯与永久磁铁工作的同一端中心孔内设有弹簧，阀芯另一端装有胶塞；线圈骨架内装有套管，底部装有永久磁铁，并在端面上设有软铁芯，软铁芯的另一端装有压板，弹簧设在软铁芯的外侧沿中心轴的压板上；线圈骨架内装有套管，底部装有永久磁铁，并在端面上设有软铁芯，锥形弹簧孔装在软铁芯外侧一端沿中心轴软铁芯的卡圈上，另一端设在外壳的卡圈内；软铁芯安装在线圈骨架内，被压板固定，永久磁铁安装在磁动杆的凹槽内，另一端与软铁芯的端面形成工作端，弹簧安装在磁动杆一端的外侧沿中心轴上，另一端固定外壳底部的簧卡上；线圈骨架的外侧，软铁芯沿中心轴的两端、设有永久磁铁，极性相对，被固定在上下端板上，两侧连接固定在支柱上，支柱外侧装有滑轨，并被安放在外壳的滑道中；线圈绕在线圈骨架内，永久磁铁设在线圈骨架的外侧，软铁芯沿中心轴的两端，一端装在框铁内，另一端装在门铁内，极性相对。

2.根据权利要求1所述微功耗往复装置，其特征在于：永久磁铁设在线圈骨架的外侧，沿中心轴环形软铁芯的两端，极性相对，由支柱连接固定。

3.根据权利要求1所述微功耗往复装置，其特征在于：永久磁铁设在支架的两侧，线圈骨架内软铁芯的两端，被固定在端板上，极性相对，由螺栓连接固定。

4.根据权利要求1所述微功耗往复装置，其特征在于：永久磁铁对应安装在U形软铁芯端面上端的端板上，按照N和S不同的极性方法安装，在线圈的两外侧装有弹簧。

5.根据权利要求1所述微功耗往复装置，其特征在于：永久磁铁安装在套管底部，并有阀芯置于套管内，阀芯与永久磁铁工作的同一端中心孔内设有弹簧。

6.根据权利要求1所述微功耗往复装置，其特征在于：永久磁铁安装在套管底部，在端面上设有软铁芯，另一端装有压板，弹簧设在软铁芯的外侧沿中心轴的压板上。

7.根据权利要求1所述微功耗往复装置，其特征在于：套管内底部永久磁铁的一端，设有软铁芯，另一端的卡圈上，设有锥形弹簧。

8.根据权利要求1所述微功耗往复装置，其特征在于：线圈骨架内设有软铁芯，永久磁铁安装在磁动杆的凹槽内，另一端与软铁芯形成工作端，弹簧安装在磁动杆一端的外侧沿中心轴上，另一端固定在外壳底部的簧卡上。

9.根据权利要求1所述微功耗往复装置，其特征在于：软铁芯沿中心轴的两端设有永久磁铁，极性相对，被固定在上下端板上，两侧连接固定在支柱上，支柱的外侧装有滑轨，被安装在滑道中。

10.根据权利要求1所述微功耗往复装置，其特征在于：永久磁铁设在软铁芯沿中心轴的两端，一端装在框铁内，另一端装在门铁内，极性相对。

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