CN207690587U - 一种输出轴位置可控的牵引式直流电磁铁 - Google Patents

Abstract

一种输出轴位置可控的牵引式直流电磁铁，动铁芯焊接在输出轴前端，静铁芯的一端套装在输出轴的中部，并使该动铁芯的“V”形的尾端内表面与该静铁芯“V”形的前端外表面之间有6mm的运动间隙。在输出轴前端的定位段上套装有限位垫片。在动铁芯和静铁芯的外圆周表面套装有衬套，并使该衬套的尾端端面与静铁芯尾端的定位面贴合；衬套内圆周表面与动铁芯外圆周表面和静铁芯外圆周表面之间均间隙配合。铁轭套装在衬套的外圆周表面；并使输出轴前端的定位段装入该铁轭支撑端中心的圆形通孔中。本实用新型能够精确控制电磁铁输出轴的位置，并且可以在动作后自动回位，吸力和行程大，体积小，工艺简单，成本较低，因此实用性较好，易于推广应用，具有较大实用价值。

Description

一种输出轴位置可控的牵引式直流电磁铁

技术领域

本发明涉及一种小型牵引式直流电磁铁，尤其是一种输出轴位置可控且能自动回位的小型牵引式直流电磁铁。

背景技术

牵引式直流电磁铁常被用来将电磁能转变为机械能来操作、牵引机械装置动作，在现有技术中，对于牵引式电磁铁输出轴的位置没有控制，可以任意方向上转动，这种设计在与对轴的转动角度有要求的机械装置配合时会存在卡滞。例如，将电磁铁输出轴装在U型槽内，使用销子将轴孔与U型槽连接，如果不控制轴的位置，就会导致轴与销子卡死。另外目前可自动回位牵引式电磁铁的弹簧普遍都安装在动铁芯与静铁芯之间，不容易固定且比较占用空间，安装和拆卸也不方便。

例如专利申请号为201220481861.2，名称为螺线管电磁铁的中国实用新型专利，公开了一种螺线管电磁铁，包括壳体，壳体的中心孔内装配有挡铁和衔铁，轴向设置在衔铁上的推杆贯穿挡铁并伸出挡铁之外，挡铁和衔铁之间设有穿设在推杆上的复位弹簧，在壳体的衔铁装配端的端面上轴向向外悬伸固设有螺杆，螺杆沿圆周方向布设，主要用于工作行程的调节，虽然布设的螺杆也可以起到控制输出轴在圆周方向随意转动的作用，但还远远达不到精确控制输出轴位置的作用。

发明内容

为克服现有技术中存在的不能精确控制输出轴位置的不足，本发明提出了一种输出轴位置可控的牵引式直流电磁铁。

本发明包括输出轴、铁轭、动铁芯、静铁芯、线圈、衬套和回位弹簧。其中：

所述动铁芯焊接所述输出轴圆周表面的前端，静铁芯的一端套装在所述输出轴的中部，并使该动铁芯的“V”形的尾端内表面与该静铁芯“V”形的前端外表面之间有 6mm的间距，作为所述动铁芯的运动间隙。在所述输出轴前端的定位段上套装有限位垫片。轴压板安装在所述输出轴的尾端，回位弹簧套装在该轴压板的外圆周表面上；所述轴压板与回位弹簧均位于所述静铁芯另一端的内孔中。在所述动铁芯和静铁芯的外圆周表面套装有衬套，并使该衬套的尾端端面与所述静铁芯尾端的定位面贴合；所述衬套内圆周表面与动铁芯外圆周表面和静铁芯外圆周表面之间均间隙配合。铁轭套装在所述衬套的外圆周表面；并使所述输出轴前端的定位段装入该铁轭支撑端中心的圆形通孔中；上述的输出轴前端的定位段的横截面为方形，用于限制该输出轴的轴向转动。

在所述输出轴前端的定位段上套装有限位垫片；该限位垫片外圆内方，其方形的内孔与所述输出轴前端的定位段的外表面之间留有配合间隙，该限位垫片的外圆周表面与所述铁轭的内圆周表面间隙配合；所述方形孔的内表面与输出轴的配合间隙为 0.02mm～0.1mm。通过铆钉将所述限位垫片与铁轭支撑端固连。

线圈位于所述铁轭内并绕在所述衬套的外圆周表面上。

后端盖通过螺纹安装在所述静铁芯尾端。前端盖套装在所述铁轭前端的外圆周表面，并使该前端盖外缘处的内端面与该铁轭的端面贴合。产品的导线穿过位于该铁轭前端的通孔引出，并灌胶固定该导线；通过固定在所述铁轭的外圆周表面的压线板将所述导线固定。

所述的输出轴从前端至尾端依次分为定位段、动铁芯安装段、静铁芯安装段和压板安装段。其中：所述的定位段的横截面为方形，并且在该定位段的端面有用于连接负载的连接杆；所述的动铁芯安装段与所述定位段呈阶梯状，并且该动铁芯安装段与所述定位段衔接处直径差的端面形成了所述动铁芯的定位面；位于该输出轴尾端的压板安装段的长度根据行程和弹簧力确定，该压板安装段的圆周表面为螺纹面；所述的静铁芯安装段位于所述动铁芯安装段与压板安装段之间。

所述的静铁芯为中空回转体。该静铁芯的前端的外圆周表面为斜面，形成了“V”形的前端外表面。该静铁芯的外径与衬套的内径相同，并使二者之间间隙配合。在该静铁芯的外圆周表面的尾端有径向凸出的端板，该端板的外径与铁轭尾端内径相同。该静铁芯的内孔前端的孔径与所述静铁芯安装段的外径相同，并使二者之间间隙配合；静铁芯内孔尾端的孔径大于回位弹簧的外径；所述内孔的前端与后端之间过渡衔接。所述静铁芯尾端的内孔表面为与端盖配合的螺纹面。

所述的动铁芯为中空回转体。该动铁芯的外径与所述衬套的内径相同，并使二者之间间隙配合。该动铁芯的内圆周表面有用于轴向限位台阶。所述动铁芯前端端面轴向有内敛的锥面凹槽，该凹槽的槽底面形成了所述输出轴定位段内端面的定位面；所述动铁芯尾端端面有内敛的“V”形槽，该“V”形槽形成了动铁芯的“V”尾端形内表面。

所述静铁芯的“V”形前端外表面与动铁芯的“V”形尾端内表面的角度一致。

所述铁轭为前端有端盖的圆形壳体。该铁轭的内径与线圈的外径相同，并使二者之间间隙配合。该铁轭前端端盖的中心有输出轴定位段的过孔。该铁轭的外径为阶梯状，使该铁轭前端的小外径略大于限位垫片的方形内孔。该铁轭大外径的前端有轴向的延伸段，在所述延伸段上有引出导线的通孔，并且该通孔的中心线垂直于所述铁轭的中心线。在所述铁轭前端的延伸段与铁轭前端的小外径处的圆周表面之间灌胶以固定所述导线。

本发明提供了一种与机械摇臂连接的小型牵引式直流电磁铁，可以精确控制电磁铁输出轴的位置，并且可以在动作后自动回位，吸力和行程大，体积小，工艺简单，成本较低。

本发明中，当电磁铁动作时，给线圈通电产生电流，在静铁芯、动铁芯和气隙中就产生一定的磁通，在磁通的作用下产生一定大小的电磁吸力，将动铁芯吸向静铁芯，动铁芯与输出轴连接，输出轴上有一个圆孔与外部负载连接，当动铁芯吸合时也带动负载向下移动，同时输出轴后段为螺纹段，通过螺纹与压板连接并伸出压板，回位弹簧安装在压板与端盖之间。动作时压缩回位弹簧，当电磁铁断电时，压缩弹簧的回复力将动铁芯推回初始位置。输出轴与限位垫片配合处设计为方轴，限位垫片中心开方形槽，通过控制方形槽的位置实现控制轴孔的位置，方形槽和方轴的尺寸公差范围也决定了位置精度，能够控制输出轴的位置。

本发明将输出轴的一部分设计为方形轴，并与限位垫片的方形槽配合，方形轴在方形槽内上下滑动，根据限位垫片固定的角度不同，方形轴的角度也不同，限位垫片通过铆接固定在铁轭上后，其角度也就不会变化。本发明解决了电磁铁输出轴位置不可控而导致的U型槽内卡滞问题。

本发明牵引式直流电磁铁产品在体积小、行程大的情况下，可以实现传动轴位置可控、可自动回位，吸力也比较大。产品结构简单，装配方便、体积小节省空间，可靠性较高，成本较低，因此实用性较好，易于推广应用，具有较大实用价值。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的左视图。

其中，1.输出轴；2.铁轭；3.动铁芯；4.静铁芯；5.线圈；6.衬套；7.回位弹簧；8.压板；9.后端盖；10.限位垫片；11.导线；12.压线板；13.前端盖。

具体实施方式

本实施例是一种输出轴位置可控的牵引式直流电磁铁，包括输出轴1、铁轭2、动铁芯3、静铁芯4、线圈5、衬套6和回位弹簧7。其中：

所述动铁芯3焊接所述输出轴1圆周表面的前端，静铁芯4的一端套装在所述输出轴的中部，并使该动铁芯的“V”形的尾端内表面与该静铁芯“V”形的前端外表面之间有6mm的间距，作为所述动铁芯的运动间隙。所述轴压板8通过螺纹安装在所述输出轴的尾端，回位弹簧7套装在该轴压板的外圆周表面上；所述轴压板与回位弹簧均位于所述静铁芯4另一端的内孔中。在所述动铁芯3和静铁芯4的外圆周表面套装有衬套6，并使该衬套的尾端端面与所述静铁芯尾端的定位面贴合；所述衬套内圆周表面与动铁芯外圆周表面和静铁芯外圆周表面之间均间隙配合。铁轭2套装在所述衬套的外圆周表面；并使所述输出轴前端的定位段装入该铁轭支撑端中心的圆形通孔中；上述的输出轴前端的定位段的横截面为方形，用于限制该输出轴的轴向转动。在所述输出轴前端的定位段上套装有限位垫片10；该限位垫片外圆内方，其方形孔的内表面与所述输出轴前端的定位段的外表面之间间隙配合，该限位垫片的外圆周表面与所述铁轭的内圆周表面间隙配合；所述方形孔的内表面与输出轴的配合间隙为 0.02mm～0.1mm，本实施例中的配合间隙为0.08mm。通过铆钉将所述限位垫片与铁轭支撑端固连。

线圈5位于所述铁轭2内并绕在所述衬套6的外圆周表面上。

后端盖9通过螺纹安装在所述静铁芯尾端。

前端盖13套装在所述铁轭前端的外圆周表面，并使该前端盖外缘处的内端面与该铁轭的端面贴合。产品的导线11穿过位于该铁轭前端的通孔引出，并灌胶固定该导线；通过固定在所述铁轭2的外圆周表面的压线板12将所述导线固定。

所述的输出轴1从前端至尾端依次分为定位段、动铁芯安装段、静铁芯安装段和压板安装段。其中：所述的定位段的横截面为方形，并且在该定位段的端面有用于连接负载的连接杆；所述的动铁芯安装段与所述定位段呈阶梯状，并且该动铁芯安装段与所述定位段衔接处直径差的端面形成了所述动铁芯的定位面；位于该输出轴尾端的压板安装段的长度根据行程和弹簧力确定，该压板安装段的圆周表面为螺纹面；所述的静铁芯安装段位于所述动铁芯安装段与压板安装段之间。

所述的静铁芯4为中空回转体。该静铁芯的前端的外圆周表面为斜面，形成了“V”形的前端外表面。该静铁芯的外径与衬套6的内径相同，并使二者之间间隙配合。在该静铁芯的外圆周表面的尾端有径向突出的端板，该端板的外径与铁轭2尾端内径相同。该静铁芯的内孔前端的孔径与所述静铁芯安装段的外径相同，并使二者之间间隙配合；静铁芯内孔尾端的孔径大于回位弹簧7的外径；所述内孔的前端与后端之间过渡衔接。所述静铁芯尾端的内孔表面为与端盖9配合的螺纹面。

所述的动铁芯3为中空回转体。该动铁芯的外径与所述衬套的内径相同，并使二者之间间隙配合。该动铁芯的内圆周表面有台阶，用于在与所述输出轴配合时的轴向限位。所述动铁芯前端端面轴向有内敛的锥面凹槽，该凹槽的槽底面形成了所述输出轴定位段内端面的定位面；所述动铁芯尾端端面有内敛的“V”形槽，该“V”形槽形成了动铁芯的“V”尾端形内表面。

所述静铁芯的“V”形前端外表面与动铁芯的“V”形尾端内表面的角度一致。

所述铁轭2为前端有端盖的圆形壳体。该铁轭的内径与线圈5的外径相同，并使二者之间间隙配合。该铁轭前端端盖的中心有输出轴定位段的过孔。该铁轭的外径为阶梯状，使该铁轭前端的小外径略大于限位垫片10的方形内孔。

该铁轭大外径的前端有轴向的延伸段，在所述延伸段上有引出导线的通孔，并且该通孔的中心线垂直于所述铁轭的中心线。在所述铁轭前端的延伸段与铁轭前端的小外径处的圆周表面之间灌胶以固定所述导线。

所述衬套6为薄壁壳体。该衬套的内表面分别与所述动铁芯的外表面和静铁芯的外表面间隙配合。该衬套的两端圆周表面均有径向突出的端板，使该衬套的外圆周表面呈凹槽状，以缠绕线圈5。

所述的压线板12的横截面为“叵”字形。

本实施例中，输出轴1是与外部负载对接的机械接口，轴上开Φ3的孔与外部连接。输出轴1贯穿动铁芯3和静铁芯4。输出轴1中间部分为方形，与限位垫片10配合可以保证输出轴位置可控，限位垫片选用黄铜，表面镀镍，输出轴1为不锈钢 1Cr18Ni9Ti。

输出轴1与动铁芯3通过焊接成为一体，不存在相对摩擦和碰撞，牢固可靠。输出轴1的尾部加工成螺纹与压板8通过螺纹连接。回位弹簧7安装在压板8与后端盖 9之间，在初始状态回位弹簧7应设计有一定的回复力，可以支撑动铁芯3与输出轴1 的重量，后端盖9与静铁芯4通过螺纹连接，连接可靠。线圈5缠绕在衬套6上组成了线圈组件，线圈组件安装在铁轭2的腔体内，线圈的两个引出线从铁轭的开孔处穿到产品外部，并由压线板12固定到一定的位置引出。

本实施例电磁铁输出轴的角度可以通过调节限位垫片的位置来控制，不限于一个角度，可以控制在任意角度，角度确定后将不会随意转动。为减小输出轴的摆动角度，在加工时应对输出轴及限位垫片的尺寸精度及平行度进行控制。因此可以保证电磁铁在牵引机械装置动作时沿一定轨迹动作，不会出现卡滞。本电磁铁的回位弹簧是安装在静铁芯内的，可通过调节弹簧参数来控制回复力，在调节弹簧时，仅需拆下后端盖，操作方便，节省空间。

Claims (9)

1.一种输出轴位置可控的牵引式直流电磁铁，其特征在于，包括输出轴、铁轭、动铁芯、静铁芯、线圈、衬套和回位弹簧；其中：所述动铁芯焊接所述输出轴圆周表面的前端，静铁芯的一端套装在所述输出轴的中部，并使该动铁芯的“V”形的尾端内表面与该静铁芯“V”形的前端外表面之间有6mm的间距，作为所述动铁芯的运动间隙；在所述输出轴前端的定位段上套装有限位垫片；轴压板安装在所述输出轴的尾端，回位弹簧套装在该轴压板的外圆周表面上；所述轴压板与回位弹簧均位于所述静铁芯另一端的内孔中；在所述动铁芯和静铁芯的外圆周表面套装有衬套，并使该衬套的尾端端面与所述静铁芯尾端的定位面贴合；所述衬套内圆周表面与动铁芯外圆周表面和静铁芯外圆周表面之间均间隙配合；铁轭套装在所述衬套的外圆周表面；并使所述输出轴前端的定位段装入该铁轭支撑端中心的圆形通孔中；上述的输出轴前端的定位段的横截面为方形，用于限制该输出轴的轴向转动。

2.如权利要求1所述输出轴位置可控的牵引式直流电磁铁，其特征在于，所述限位垫片外圆内方，其方形孔的内表面与所述输出轴前端的定位段的外表面之间间隙配合；所述方形孔的内表面与输出轴的配合间隙为0.02mm～0.1mm；该限位垫片的外圆周表面与所述铁轭的内圆周表面间隙配合。

3.如权利要求1所述输出轴位置可控的牵引式直流电磁铁，其特征在于，线圈位于所述铁轭内并绕在所述衬套的外圆周表面上。

4.如权利要求1所述输出轴位置可控的牵引式直流电磁铁，其特征在于，后端盖通过螺纹安装在所述静铁芯尾端；前端盖套装在所述铁轭前端的外圆周表面，并使该前端盖外缘处的内端面与该铁轭的端面贴合；产品的导线穿过位于该铁轭前端的通孔引出，并灌胶固定该导线；通过固定在所述铁轭外圆周表面的压线板将所述导线固定。

5.如权利要求1所述输出轴位置可控的牵引式直流电磁铁，其特征在于，所述的输出轴从前端至尾端依次分为定位段、动铁芯安装段、静铁芯安装段和压板安装段；其中：所述的定位段的横截面为方形，并且在该定位段的端面有用于连接负载的连接杆；所述的动铁芯安装段与所述定位段呈阶梯状，并且该动铁芯安装段与所述定位段衔接处直径差的端面形成了所述动铁芯的定位面；位于该输出轴尾端的压板安装段的长度根据行程和弹簧力确定，该压板安装段的圆周表面为螺纹面；所述的静铁芯安装段位于所述动铁芯安装段与压板安装段之间。

6.如权利要求5所述输出轴位置可控的牵引式直流电磁铁，其特征在于，所述的静铁芯为中空回转体；该静铁芯的前端的外圆周表面为斜面，形成了“V”形的前端外表面；该静铁芯的外径与衬套的内径相同，并使二者之间间隙配合；在该静铁芯的外圆周表面的尾端有径向凸出的端板，该端板的外径与铁轭尾端内径相同；该静铁芯的内孔前端的孔径与所述静铁芯安装段的外径相同，并使二者之间间隙配合；静铁芯内孔尾端的孔径大于回位弹簧的外径；所述内孔的前端与后端之间过渡衔接；所述静铁芯尾端的内孔表面为与端盖配合的螺纹面。

7.如权利要求5所述输出轴位置可控的牵引式直流电磁铁，其特征在于，所述的动铁芯为中空回转体；该动铁芯的外径与所述衬套的内径相同，并使二者之间间隙配合；该动铁芯的内圆周表面有用于轴向限位台阶；所述动铁芯前端端面轴向有内敛的锥面凹槽，该凹槽的槽底面形成了所述输出轴定位段内端面的定位面；所述动铁芯尾端端面有内敛的“V”形槽，该“V”形槽形成了动铁芯的“V”尾端形内表面。

8.如权利要求5或6所述一种输出轴位置可控的牵引式直流电磁铁，其特征在于，所述静铁芯的“V”形前端外表面与动铁芯的“V”形尾端内表面的角度一致。

9.如权利要求1所述一种输出轴位置可控的牵引式直流电磁铁，其特征在于，所述铁轭为前端有端盖的圆形壳体；该铁轭的内径与线圈的外径相同，并使二者之间间隙配合；该铁轭前端端盖的中心有输出轴定位段的过孔；该铁轭的外径为阶梯状，使该铁轭前端的小外径略大于限位垫片的方形内孔；该铁轭大外径的前端有轴向的延伸段，在所述延伸段上有引出导线的通孔，并且该通孔的中心线垂直于所述铁轭的中心线；在所述铁轭前端的延伸段与铁轭前端的小外径处的圆周表面之间灌胶以固定所述导线。