CN2679808Y - 单向快速电磁铁推杆装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种直流电磁铁快速推动装置，是一种适用于直流电磁铁做执行器的快速推进或快速返回的单向快速电磁铁推杆装置，该推动装置的外壳有一个中空的内腔，在外壳内腔的上部装有保持线圈，保持线圈的下部装有启动线圈，两线圈具有相同的内腔并且上下腔对齐相吻合，铁芯装于两线圈的内腔，在铁芯的上部安装固定有推杆，在外壳的下部装有电控盒，电控盒输出端与保持线圈和启动线圈电联接。该装置是一种推进或返回速度快、工作时省电、使用寿命长的单向快速推动装置。

Description

单向快速电磁铁推杆装置

一、技术领域：

本实用新型涉及一种直流电磁铁快速推动装置，是一种用直流电磁铁做为执行推动器的装置，特别适用于电磁铁做为推动器的无源返回单向推动。

二、背景技术：

目前，生产实践中常见的直流电磁铁多做为一种电磁执行机构——推动器出现，这种电磁铁的铁芯——推杆多为纯铁或其它软磁性材料。根据软磁性材料的磁滞回线，软磁性材料磁场的建立取决于外部电源的电流大小和电磁线圈的匝数多少。即：足够的电流和匝数以及合理的线圈与铁芯的气隙，做到这一点即可做到快速推动，但是不能做到快速返回。实际应用中，这种电磁铁多用于推动储能元件如弹簧等。其返回靠弹簧的弹力将其推回，其实一旦停止对电磁线圈的供电，电磁线圈将通过续流二极管进入续流状态。即感性负载的储能与续流问题及防止电子电路的电子元件的反向击穿的保护问题，所以采用续流二极管进行续流，续流将导致电磁线圈的长时间续流，有时可达5～10秒以上，这一点，不取决于弹簧的弹力，续流时不能消磁，电磁铁则不能及时返回，这在实际应用中有时是很危险的事情。如用于电磁制动器的断电制动，由于续流的存在，续流产生的磁场有时足以维持制动器的弹簧力。至少是延时一段时间，那怕是很短，在这个时间内制动器失灵。用于其它执行器中也存在类似问题，这种情况一旦发生，就有可能造成重大的人身伤害事故或重大设备事故。就象飞奔的汽车没有刹车一样可怕。快速动作，包括快速启动和快速返回。是直流电磁铁目前存在的主要缺点，尤其是快速返回。

三、发明内容：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种推进或返回时执行速度快的单向快速电磁铁推杆装置。

本实用新型的目的可以通过下述的技术措施来实现：单向快速电磁铁推杆装置，由外壳、电控盒、推杆等组成。它的外壳有一个中空的内腔，在外壳内腔的上部装有保持线圈，在保持线圈的下部装有启动线圈，保持线圈和启动线圈具有相同直径线圈内腔，上下两线圈内腔上下对齐并且相吻合，铁芯装于两线圈的内腔，在铁芯的上部安装固定有推杆，电控盒的输出端与保持线圈和启动线圈电联接。

本实用新型的目的还可以通过下述的技术措施来实现：启动线圈线圈匝数大于保持线圈的线圈匝数，铁芯与推杆的纵向中心重合。

保持线圈的正端与启动线圈的负端通过继电器J4的常闭触电头电联接，保持线圈的负端与启动线圈的正端通过继电器J3的常闭触头电联接，在保持线圈的正负端之间接有压敏电阻，继电器J2的常开触点和续流二极管串联后也接于保持线圈的正负端之间，在启动线圈的正负端之间接有压敏电阻和续流二极管。本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、电磁铁的动作速度快，可满足生产实际要求。

2、由于启动线圈在启动后即刻退出，只有保持线圈工作，有明显的节电效果，同时有效避免了因效率低造成的发热。

3、由于发热量大幅下降，提高了整个装置的使用寿命，降低了使用成本，

四、附图说明：

图1是单向快速电磁铁推杆装置的剖视图。

图2是单向快速电磁铁推杆装置与执行装置的安装示意图。

图3是单向快速电磁铁推杆装置的电原理图。

图4是单向快速电磁铁推杆装置与交流电源相接的工作电原理图。

图5是单向快速电磁铁推杆装置与直流电源相接的工作电原理图。

五、具体实施方式：

如图1、图3、图4、和图5所示：单向快速电磁铁推杆装置，由外壳3、电控盒4、推杆6等组成，外壳3为一个圆筒形，它有一个中空的圆形内腔，在外壳3内腔的上部装有保持线圈1，在保持线圈1的下部装有启动线圈2，保持线圈1和启动线圈2具有相同直径的线圈内腔，上下两线圈内腔上下对齐并且相吻合，圆柱体形的铁芯5装于两线圈的内腔，在铁芯5的上部安装固定有推杆6，在外壳1的下部装有电控盒4，电控盒4的输出端与保持线圈1和启动线圈2电联接。启动线圈2的线圈匝数大于保持线线圈1的线圈匝数，铁芯5与推杆6的纵向中心重合。保持线圈1的正端与启动线圈2的负端通过继电器J4的常闭触头电联接，保持线圈1的负端与启动线圈2的正端通过电器J3的常闭触头电联接，在保持线圈1的正负端之间接有压敏电阻，继电器J2的常开触点和续流二极管串联后也接于保持线圈1的正负端之间，在启动线圈2的正负两端之间接有压敏电阻和续流二极管。当外部电源为交流电时输入端采用图4的接法，当外部电源为直流电时输入端采用图5的接法。

图2所示是单向快速电磁铁推杆装置，在实际应用时与外部控制机构安装在一起的一个实例。

本实用新型的工作原理如下：

电流通电以后，继电器J动作，J1、J2同时闭合，J3、J4同时断开，保持线圈1和启动线圈2同时得电，产生很大的驱动力F＝F1+F2 F大大的大于外部作用力，在很短的时间内us极就可完成推动，在大约20ms以后，启动线圈2停止工作，由保持线圈1工作，此时铁芯与推动推杆6的力略大于外部的阻力，即夹持外部工件所需要的力，启动线圈2停止工作并续流。停电时继电器J失电，J1、J2断开，J3、J4闭合，由于保持线圈1的匝数很少φ1＜φ2，而线圈1、2内产生相反磁场，且F2＞F1所以铁芯5即刻快速返回，推杆6也快速地返回。

另一个问题，电源的通断中，由于J1、J2的断开可能与J3、J4的闭合有时差，故要在线圈1、2的电源侧并联压敏电阻，以免在电器的微秒级时差中，1或2线圈储能产生的瞬间压差而损坏电路中的元件，压敏电阻的选型需经计算后与电路中的元件相匹配。这样再借助弹簧的弹力，铁芯返回的速度即可达到微秒级。

Claims (3)

1、单向快速电磁铁推杆装置，由外壳(3)、电控盒(4)、推杆(6)等组成，其特征在于：外壳(3)一个中空的内腔，在外壳(3)内腔的上部装有保持线圈(1)，在保持线圈(1)的下部装有启动线圈(2)，保持线圈(1)和启动线圈(2)具有相同的线圈内腔，上下两线圈内腔相吻合，铁芯(5)装于两线圈的内腔，在铁芯(5)的上部安装固定有推杆(6)，电控盒(4)的输出端与保持线圈(1)和启动线圈(2)电联接。

2、根据权利要求1所述的单向快速电磁铁推杆装置，其特征在于：启动线圈(2)的线圈匝数大于保持线线圈(1)的线圈匝数，铁芯(5)与推杆(6)的纵向中心重合。

3、根据权利要求1所述的单向快速电磁铁推杆装置，其特征在于：保持线圈(1)的正端与启动线圈(2)的负端通过继电器J4的常闭触头电联接，保持线圈(1)的负端与启动线圈(2)的正端通过电器J3的常闭触头电联接，在保持线圈(1)的正负端之间接有压敏电阻，继电器J2的常开触点和续流二极管串联后也接于保持线圈(1)的正负端之间，在启动线圈(2)的正负端之间接有压敏电阻和续流二极管。

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