CN210223887U - 一种单稳态单线圈永磁机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单稳态单线圈永磁机构，包括固定连接于目标主断产品上的壳体和与目标主断产品的绝缘拉杆相连接的驱动轴，所述驱动轴穿设于壳体两端面开设的通孔中，并能沿轴向移动以带动目标主断产品的绝缘拉杆，所述壳体内的一端面上设有定吸附件，所述驱动轴上设有动铁芯，所述设有定吸附件的壳体的端面内壁和动铁芯之间顶设有弹性件。本实用新型的单稳态单线圈永磁机构具有结构简单、便捷实用、性能稳定和分合闸操作快速准确等优点。

Description

一种单稳态单线圈永磁机构

技术领域

本实用新型涉及磁力分、合闸结构领域，尤其涉及一种单稳态单线圈永磁机构。

背景技术

目前机车和动车组用真空断路器通常采用的是气缸驱动电磁保持的方式，由于空气的可压缩性，采用气缸驱动难以提高动态性能指标，并且气动管路繁杂易漏气还增加了故障率，此外，高寒地区气动元件密封失效也是一大难题，这些问题大大影响了产品运用的可靠性，因此永磁式真空断路器的应用是技术发展的一种趋势。

以往采用的永磁式真空断路器为双稳态双线圈型，这种真空断路器有分闸、合闸和中位三种状态，铁路系统遇到特殊的环境比如震动、强电磁干扰等，有时会导致真空断路器停滞在中位而不能分合闸，从而造成严重事故。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题是，针对现有技术存在的问题，提供一种结构简单、便捷实用、性能稳定和分合闸操作快速准确的单稳态单线圈永磁机构。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种单稳态单线圈永磁机构，包括固定连接于目标主断产品上的壳体和与目标主断产品的绝缘拉杆相连接的驱动轴，所述驱动轴穿设于壳体两端面开设的通孔中，并能沿轴向移动以带动目标主断产品的绝缘拉杆，所述壳体内的一端面上设有定吸附件，所述驱动轴上设有动铁芯，所述设有定吸附件的壳体的端面内壁和动铁芯之间顶设有弹性件。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述定吸附件包括第一定铁芯、永磁钢、线圈和第二定铁芯，所述第一定铁芯为带有允许驱动轴穿过的通孔的板状结构，所述第一定铁芯的外围面装设有永磁钢，第一定铁芯的底面与壳体的端面内壁固定连接，顶面与线圈固定连接，所述第二定铁芯围设于永磁钢和线圈的外围。

所述线圈的内围面和第一定铁芯的顶面围设成一容置区，所述动铁芯随驱动轴的移动进入或脱出所述容置区。

所述容置区的深度不小于驱动轴的移动行程距离。

所述动铁芯的顶端外侧设有一突出的台阶，所述动铁芯随驱动轴的移动进入所述容置区后台阶贴合于第二定铁芯的顶面。

所述弹性件为一绕设于驱动轴外围的弹簧，所述弹簧一端与壳体的端面内壁固定连接，另一端顶撑于动铁芯上。

所述驱动轴的底端设有第一通孔，所述壳体的底面上设有一垂直于壳体的底面的手动分合闸支撑块，所述手动分合闸支撑块上设有第二通孔，所述第二通孔的轴线与第一通孔的轴线平行，与驱动轴的轴线垂直。

所述壳体于与动铁芯相对的端面内壁上设有垫片。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型提供了一种单稳态单线圈永磁机构，包括固定连接于目标主断产品上的壳体和与目标主断产品的绝缘拉杆相连接的驱动轴。其中，驱动轴穿设于壳体两端面开设的通孔中，并能沿轴向移动，这种封闭式壳体的设置方式能避免粉尘颗粒等进入机构当中，防止驱动轴在运动过程中出现磨损、难以移动等状况，并且还提高了机构本身的一体性，防止零件松散脱落，此外，由于是封闭容腔，可有效降低噪音。

壳体内的一端面上设有定吸附件，驱动轴上设有动铁芯，设有定吸附件的壳体的端面内壁和动铁芯之间顶设有弹性件。定吸附件与动铁芯吸附至贴合或由弹性件顶撑定吸附件与动铁芯即可实现机构的开合闸操作，这种操作过程仅有开合两种状态，不会因震动、强电磁干扰等原因导致无法操作的问题。并且操作简便，结构简单，非常适用于高铁、动车组、电力机车以及地铁等轨道交通领域，也可扩展应用于电力行业。

附图说明

图1是本实用新型的单稳态单线圈永磁机构的吸附示意图；

图2是本实用新型的单稳态单线圈永磁机构的脱离示意图。

图例说明：1、壳体；11、第一定铁芯；12、永磁钢；13、线圈；14、第二定铁芯；15、手动分合闸支撑块；151、第二通孔；2、驱动轴；21、动铁芯；22、第一通孔；3、弹性件。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本文实用新型做更全面、细致地描述，但本实用新型的保护范围并不限于以下具体实施例。

实施例：

如图1和图2所示，本实施例的单稳态单线圈永磁机构，包括固定连接于目标主断产品上的壳体1和与目标主断产品的绝缘拉杆相连接的驱动轴2，驱动轴2穿设于壳体1两端面开设的通孔中，并能沿轴向移动以带动目标主断产品的绝缘拉杆。这种封闭式壳体1的设置方式能避免粉尘颗粒等进入机构当中，防止驱动轴2在运动过程中出现磨损、难以移动等状况，并且还提高了机构本身的一体性，防止零件松散脱落，此外，由于是封闭容腔，可有效降低噪音。

壳体1内的一端面上设有定吸附件，驱动轴2上设有动铁芯21，设有定吸附件的壳体1的端面内壁和动铁芯21之间顶设有弹性件3。定吸附件与动铁芯21吸附至贴合或由弹性件3顶撑定吸附件与动铁芯21即可实现机构的开合闸操作，这种操作过程仅有开合两种状态，不会因震动、强电磁干扰等原因导致无法操作的问题。并且操作简便，结构简单，非常适用于高铁、动车组、电力机车以及地铁等轨道交通领域，也可扩展应用于电力行业。

本实施例中，定吸附件包括第一定铁芯11、永磁钢12、线圈13和第二定铁芯14，第一定铁芯11为带有允许驱动轴2穿过的通孔的板状结构，第一定铁芯11的外围面装设有永磁钢12，第一定铁芯11的底面与壳体1的端面内壁固定连接，顶面与线圈13固定连接，第二定铁芯14围设于永磁钢12和线圈13的外围。第一定铁芯11和第二定铁芯14用于传递永磁钢12和线圈13的磁场。

在进行吸附时，线圈13内通正向电流使其产生的电磁场与永磁钢12的永磁场同向叠加，从而使动铁芯21与定吸附件吸附贴合在一起，之后便不再需要向线圈13内通电，只靠永磁钢12进行保持即可；当需要分离时，线圈13内通反向电流使其产生的电磁场与永磁钢12的永磁场反向抵消，从而使动铁芯21受弹性件3的作用脱离定吸附件，二者之间产生气隙，因此永磁钢12对动铁芯21的吸附作用迅速减弱至几乎无用的程度，之后便不再需要向线圈13内通电，只靠弹性件3进行保持即可。本实施例将电永磁结合应用，仅在开合闸的瞬间进行通电即可，不仅节省了大量的电能，还提高了使用过程中的安全性能。

本实施例中，线圈13的内围面和第一定铁芯11的顶面围设成一容置区，动铁芯21随驱动轴2的移动进入或脱出容置区，这种卡合式的开合闸方式进一步保证了开合闸状态的稳定性，提高了机构的使用性能和效果。

本实施例中，容置区的深度不小于驱动轴2的移动行程距离，以保证驱动轴2的移动不受干扰。

本实施例中，动铁芯21的顶端外侧设有一突出的台阶，动铁芯21随驱动轴2的移动进入容置区后台阶贴合于第二定铁芯14的顶面，以起到限位的作用，同时还扩大了吸附面积，有助于保证开合闸状态的稳定性。

本实施例中，弹性件3为一绕设于驱动轴2外围的弹簧，以提供均匀稳定的弹性力，弹簧一端与壳体1的端面内壁固定连接，另一端顶撑于动铁芯21上。

本实施例中，驱动轴2的底端设有第一通孔22，壳体1的底面上设有一垂直于壳体1的底面的手动分合闸支撑块15，手动分合闸支撑块15上设有第二通孔151，第二通孔151的轴线与第一通孔22的轴线平行，与驱动轴2的轴线垂直。当通电后无法实现开合闸的转变操作时，操作人员可以取一撬棍类的杆状物穿过第二通孔151和第一通孔22，之后利用杠杆原理进行手动开合闸操作，防止失效时出现危险故障情况，进一步提高了机构的安全性能。

本实施例中，壳体1于与动铁芯21相对的端面内壁上设有垫片，以缓冲动铁芯21移动时的碰撞力，提高机构的使用寿命。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种单稳态单线圈永磁机构，包括固定连接于目标主断产品上的壳体(1)和与目标主断产品的绝缘拉杆相连接的驱动轴(2)，所述驱动轴(2)穿设于壳体(1)两端面开设的通孔中，并能沿轴向移动以带动目标主断产品的绝缘拉杆，其特征在于：所述壳体(1)内的一端面上设有定吸附件，所述驱动轴(2)上设有动铁芯(21)，所述设有定吸附件的壳体(1)的端面内壁和动铁芯(21)之间顶设有弹性件(3)。

2.根据权利要求1所述的单稳态单线圈永磁机构，其特征在于：所述定吸附件包括第一定铁芯(11)、永磁钢(12)、线圈(13)和第二定铁芯(14)，所述第一定铁芯(11)为带有允许驱动轴(2)穿过的通孔的板状结构，所述第一定铁芯(11)的外围面装设有永磁钢(12)，第一定铁芯(11)的底面与壳体(1)的端面内壁固定连接，顶面与线圈(13)固定连接，所述第二定铁芯(14)围设于永磁钢(12)和线圈(13)的外围。

3.根据权利要求2所述的单稳态单线圈永磁机构，其特征在于：所述线圈(13)的内围面和第一定铁芯(11)的顶面围设成一容置区，所述动铁芯(21)随驱动轴(2)的移动进入或脱出所述容置区。

4.根据权利要求3所述的单稳态单线圈永磁机构，其特征在于：所述容置区的深度不小于驱动轴(2)的移动行程距离。

5.根据权利要求3所述的单稳态单线圈永磁机构，其特征在于：所述动铁芯(21)的顶端外侧设有一突出的台阶，所述动铁芯(21)随驱动轴(2)的移动进入所述容置区后台阶贴合于第二定铁芯(14)的顶面。

6.根据权利要求1所述的单稳态单线圈永磁机构，其特征在于：所述弹性件(3)为一绕设于驱动轴(2)外围的弹簧，所述弹簧一端与壳体(1)的端面内壁固定连接，另一端顶撑于动铁芯(21)上。

7.根据权利要求1所述的单稳态单线圈永磁机构，其特征在于：所述驱动轴(2)的底端设有第一通孔(22)，所述壳体(1)的底面上设有一垂直于壳体(1)的底面的手动分合闸支撑块(15)，所述手动分合闸支撑块(15)上设有第二通孔(151)，所述第二通孔(151)的轴线与第一通孔(22)的轴线平行，与驱动轴(2)的轴线垂直。

8.根据权利要求1所述的单稳态单线圈永磁机构，其特征在于：所述壳体(1)于与动铁芯(21)相对的端面内壁上设有垫片。

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