本發(fā)明涉及電磁控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多級(jí)電磁控制裝置。

背景技術(shù)：
隨著制造工業(yè)的不斷發(fā)展，人們對(duì)自動(dòng)化控制技術(shù)要求越來(lái)越高，在自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)中，電磁控制是最常用的機(jī)構(gòu)之一。電磁控制技術(shù)與日常生活聯(lián)系緊密，有著極其廣泛的應(yīng)用，如電機(jī)、電磁推拉組件、電磁繼電器、電磁起重機(jī)、磁懸浮列車等。電磁控制裝置是將電磁能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)構(gòu)，電機(jī)最具有代表性，主要應(yīng)用于大電流、大驅(qū)動(dòng)工業(yè)領(lǐng)域；而在小驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域，電磁控制技術(shù)也得到廣泛應(yīng)用，主要有其自身優(yōu)勢(shì)：電磁控制裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、磁性大小可自身控制，且響應(yīng)速度快，反應(yīng)靈敏。具體的，磁性的有無(wú)可以用通、斷電流控制；磁性的大小可以用電流的強(qiáng)弱或線圈的匝數(shù)來(lái)控制；也可改變電阻控制電流大小來(lái)控制磁性大??；它的磁極可以由改變電流的方向來(lái)控制等等。電磁控制裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)用范圍廣，主要的部件包括底座，固定在底座上的電磁鐵，以及通過(guò)復(fù)位彈簧加載在底座上由電磁鐵驅(qū)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)件。例如公開(kāi)號(hào)為CN1369102A的專利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種電磁開(kāi)關(guān)裝置，帶有至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)線圈（電磁鐵），向該驅(qū)動(dòng)線圈（電磁鐵）供給吸動(dòng)電流時(shí)，使觸頭支承件（運(yùn)動(dòng)件）沿動(dòng)作方向移動(dòng)，從而使至少一個(gè)主觸頭動(dòng)作，此時(shí)觸頭支承件（運(yùn)動(dòng)件）還帶動(dòng)一個(gè)輔助開(kāi)關(guān)，該輔助開(kāi)關(guān)通過(guò)觸頭支承件（運(yùn)動(dòng)件）的移動(dòng)由受彈簧（復(fù)位彈簧）作用的靜止?fàn)顟B(tài)釋放到不受彈簧（復(fù)位彈簧）作用的動(dòng)作狀態(tài)。但在一些小驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域，電磁控制裝置也顯得有些不足，一般的單個(gè)電磁控制裝置只有起始、終端兩個(gè)工位，且行程比較短，大約在幾毫米左右，制約了電磁控制裝置在大行程、多工位領(lǐng)域的發(fā)展。而在大行程機(jī)構(gòu)中，雖然大行程比例電磁控制裝置也有應(yīng)用，但要增加通電電流強(qiáng)度、增加線圈匝數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，無(wú)疑會(huì)增加電磁體自身體積和費(fèi)用，同時(shí)不能改變單一工位的缺陷，電磁控制組合裝置將彌補(bǔ)大行程機(jī)構(gòu)的不足。因此，現(xiàn)有的電磁控制裝置仍受運(yùn)動(dòng)件工作行程短，大行程設(shè)置困難以及工位數(shù)少等問(wèn)題的限制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供了一種多級(jí)電磁控制裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)的電磁控制裝置工位單一，行程較短的問(wèn)題。一種多級(jí)電磁控制裝置，包括依次聯(lián)動(dòng)的多級(jí)電磁控制組件，每級(jí)電磁控制組件包括底座，固定在底座上的電磁鐵，以及通過(guò)復(fù)位彈簧加載在底座上由電磁鐵驅(qū)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)件；前一級(jí)電磁控制組件的底座兼做后一組電磁控制組件的運(yùn)動(dòng)件。其中，在同一級(jí)的電磁控制組件中，所述的運(yùn)動(dòng)件被保持在所述的底座上，在外力的作用下所述運(yùn)動(dòng)件相對(duì)所述底座可以轉(zhuǎn)動(dòng)或平移，而所述的復(fù)位彈簧具有使其保持和恢復(fù)到初始位置的作用，該作用為所述運(yùn)動(dòng)件通過(guò)復(fù)位彈簧加載在底座。其中，所述外力為固定在底座上的電磁鐵施加的，每一級(jí)的電磁控制組件中，所述電磁鐵通電后，產(chǎn)生的電磁力帶動(dòng)活動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)或者平移。其中，前一級(jí)控制組件的底座和后一級(jí)控制組件的運(yùn)動(dòng)件可以是同一部件，也可以相互固定連接的兩個(gè)部件，是為前一級(jí)電磁控制組件的底座兼做后一級(jí)電磁控制組件的運(yùn)動(dòng)件。本發(fā)明在使用過(guò)程中，最后一級(jí)電磁控制組件的底座固定設(shè)置，理論上每一級(jí)電磁控制組件的運(yùn)動(dòng)件都可以作為工作部件對(duì)外施加動(dòng)力，可將其中的某級(jí)或者某幾級(jí)的電磁鐵通電，各電磁控制組件聯(lián)動(dòng)，行程疊加從而實(shí)現(xiàn)大行程和多工位控制。且前一級(jí)電磁控制組件的運(yùn)動(dòng)件比后一級(jí)電磁控制組件的運(yùn)動(dòng)件具有更大的行程以及更多的工位數(shù)，其中，又以最前一級(jí)電磁控制組件的運(yùn)動(dòng)件具有最大的運(yùn)動(dòng)行程以及工位數(shù)，因?yàn)槿我缓笠患?jí)電磁控制組件的運(yùn)動(dòng)件運(yùn)動(dòng)變化都會(huì)帶動(dòng)前一級(jí)電磁控制組件發(fā)生運(yùn)動(dòng)變化。只要聯(lián)動(dòng)的電磁控制組件設(shè)置的足夠多，理論上，最前一級(jí)電磁控制組件的運(yùn)動(dòng)件可以實(shí)現(xiàn)無(wú)限大的行程以及無(wú)限多的工位數(shù)。比如，設(shè)置n級(jí)電磁控制組件，n≥2，第n級(jí)電磁控制組件設(shè)置在最前，每一級(jí)的電磁控制組件行程都不同，自后向前，行程設(shè)置分別為h1，h2…h(huán)i…h(huán)n，因此，理論上，第n級(jí)電磁控制組件，即最前一級(jí)電磁控制組件的運(yùn)動(dòng)件具有最大行程h1+h2…+hi+…+hn，具有最多2n個(gè)工位。所述運(yùn)動(dòng)件相對(duì)所述底座轉(zhuǎn)動(dòng)或平移可以通過(guò)以下結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)：優(yōu)選的，至少有一級(jí)電磁控制組件中，底座上固定有支桿，所述的運(yùn)動(dòng)件鉸接在該支桿的自由端，所述的復(fù)位彈簧固定連接在運(yùn)動(dòng)件和底座之間以保持運(yùn)動(dòng)件。上述電磁控制組件工作時(shí)，電磁鐵通電前，復(fù)位彈簧保持運(yùn)動(dòng)件在初始位置，電磁鐵通電后，電磁鐵驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)件繞鉸接點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，復(fù)位彈簧壓縮或者拉伸，電磁鐵斷電后，復(fù)位彈簧的回復(fù)力驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)件恢復(fù)到初始位置。優(yōu)選的，至少有一級(jí)電磁控制組件中，所述復(fù)位彈簧固定連接在運(yùn)動(dòng)件和底座之間以保持運(yùn)動(dòng)件相對(duì)底座懸浮設(shè)置。上述電磁控制組件工作時(shí)，電磁鐵通電前，復(fù)位彈簧保持運(yùn)動(dòng)件在初始位置，電磁鐵通電后，電磁鐵驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)件沿著磁力方向相對(duì)底座上浮或者下沉以實(shí)現(xiàn)平移，復(fù)位彈簧壓縮或者拉伸，電磁鐵斷電后，復(fù)位彈簧的回復(fù)力驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)件恢復(fù)到初始位置。其中，所述運(yùn)動(dòng)件相對(duì)所述底座轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置時(shí)，運(yùn)動(dòng)件可以正向和反向轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，優(yōu)選的，所述底座上設(shè)有兩個(gè)電磁鐵，分別布置在所述的支桿兩側(cè)以驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)件正向或反向轉(zhuǎn)動(dòng)。所述正向或反向轉(zhuǎn)動(dòng)是相對(duì)的，即兩個(gè)電磁鐵分別通電時(shí)，運(yùn)動(dòng)件繞鉸接點(diǎn)朝相反的兩個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。上述結(jié)構(gòu)設(shè)置可以增加單級(jí)電磁控制組件的運(yùn)動(dòng)件的工位數(shù)，從而整體上增加本發(fā)明的工位數(shù)。為了簡(jiǎn)化本發(fā)明的控制電路，優(yōu)選的，至少有兩級(jí)電磁控制組件的電磁鐵的控制電路串聯(lián)。本發(fā)明在設(shè)置若干工作行程時(shí)，如果該行程需要兩級(jí)以及兩級(jí)以上電磁控制組件的電磁鐵同時(shí)接通，則將這幾個(gè)電磁鐵串聯(lián)，相比并聯(lián)分別控制，可以有效減少線路和控制開(kāi)關(guān)的數(shù)量，使控制電路更簡(jiǎn)單，更易檢修和維護(hù)。優(yōu)選的，至少有一級(jí)電磁控制組件中，底座為平板。優(yōu)選的，所述支桿采用非磁性材料。所述非磁性材料可以是金屬材料（鑄鐵、不銹鋼等）、塑料（ABS、PA66等）、復(fù)合材料等多種非磁性材料。所述支桿可以阻斷電磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)，從而降低各電磁鐵之間的磁干擾。優(yōu)選的，至少有一級(jí)電磁控制組件中，底座上設(shè)有至少兩個(gè)電磁鐵，各電磁鐵的線圈的軸線相互平行設(shè)置。設(shè)置多個(gè)電磁鐵可以增加磁性或是增加行程范圍的效果，平行設(shè)置便于控制各電磁鐵的磁力方向。本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的多級(jí)電磁控制裝置，通過(guò)將多級(jí)電磁控制組件依次聯(lián)動(dòng)設(shè)置，從而增大作為動(dòng)力輸出部件的運(yùn)動(dòng)件的行程以及增加運(yùn)動(dòng)件的工位數(shù)，且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，反應(yīng)靈敏的優(yōu)點(diǎn)。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式實(shí)施例1如圖1所示，本實(shí)施例的多級(jí)電磁控制裝置包括：依次聯(lián)動(dòng)的電磁控制組件1和電磁控制組件2；電磁控制組件1包括底座11，固定在底座11上的電磁鐵12和支桿13，鉸接在支桿13自由端的運(yùn)動(dòng)件14，底座11和運(yùn)動(dòng)件14之間固定有以保持運(yùn)動(dòng)件14平衡的復(fù)位彈簧15，電磁鐵12對(duì)運(yùn)動(dòng)件14驅(qū)動(dòng)行程為α1。電磁控制組件2包括運(yùn)動(dòng)件14，固定在運(yùn)動(dòng)件14上的電磁鐵21和支桿22，鉸接在支桿22自由端的運(yùn)動(dòng)件23，運(yùn)動(dòng)件14和運(yùn)動(dòng)件23之間固定有以保持運(yùn)動(dòng)件23平衡的復(fù)位彈簧24，電磁鐵21對(duì)運(yùn)動(dòng)件23驅(qū)動(dòng)行程為α2，α1≥α2。本實(shí)施例在自動(dòng)控制領(lǐng)域的運(yùn)用，例如控制水流量大小。將運(yùn)動(dòng)件23與水龍頭開(kāi)關(guān)3抵接，控制電磁鐵12和電磁鐵21工作，可以實(shí)現(xiàn)4個(gè)工位的控制，分別如下：0位：電磁鐵12和電磁鐵21不通電，運(yùn)動(dòng)件14和運(yùn)動(dòng)件23被復(fù)位彈簧15和復(fù)位彈簧24支持在初始位置，水龍頭開(kāi)關(guān)3關(guān)閉，無(wú)水流。小水位：電磁鐵12不通電，電磁鐵21通電，運(yùn)動(dòng)件23在電磁鐵21的磁力驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)α2，運(yùn)動(dòng)件23驅(qū)動(dòng)水龍頭開(kāi)關(guān)3轉(zhuǎn)動(dòng)，從而得到較小流量的水流；電磁鐵21斷電，運(yùn)動(dòng)件23在復(fù)位彈簧24的回復(fù)力的作用下回到初始位置，水龍頭開(kāi)關(guān)3關(guān)閉，恢復(fù)到0位。中水位：電磁鐵12通電，電磁鐵21不通電，運(yùn)動(dòng)件14在電磁鐵12的磁力驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)α1，運(yùn)動(dòng)件14又通過(guò)運(yùn)動(dòng)件23驅(qū)動(dòng)水龍頭開(kāi)關(guān)3轉(zhuǎn)動(dòng)，從而得到較大流量的水流；電磁鐵12斷電，運(yùn)動(dòng)件14在復(fù)位彈簧15的回復(fù)力的作用下回到初始位置，水龍頭開(kāi)關(guān)3關(guān)閉，恢復(fù)到0位。大水位：電磁鐵12和電磁鐵21通電，運(yùn)動(dòng)件23在電磁鐵21的磁力驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)α2，運(yùn)動(dòng)件14在電磁鐵12的磁力驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)α1，此時(shí)運(yùn)動(dòng)件23具有疊加的運(yùn)動(dòng)行程，驅(qū)動(dòng)水龍頭開(kāi)關(guān)3轉(zhuǎn)動(dòng)最大角度，從而得到最大流量的水流；電磁鐵12和電磁鐵21斷電，運(yùn)動(dòng)件14在復(fù)位彈簧15的回復(fù)力的作用下回到初始位置，運(yùn)動(dòng)件23在復(fù)位彈簧24的回復(fù)力的作用下回到初始位置，水龍頭開(kāi)關(guān)3關(guān)閉，恢復(fù)到0位。本實(shí)施例通過(guò)兩級(jí)電磁控制組件依次聯(lián)動(dòng)設(shè)置，從而運(yùn)動(dòng)件23得到疊加的大行程以及4個(gè)不同的工位。實(shí)施例2如圖2所示，本實(shí)施例的多級(jí)電磁控制裝置包括依次聯(lián)動(dòng)的電磁控制組件1和電磁控制組件2；電磁控制組件1包括底座11，固定在底座11上的電磁鐵12，電磁鐵13和支桿14，鉸接在支桿14自由端的運(yùn)動(dòng)件15，底座11和運(yùn)動(dòng)件15之間固定有以保持運(yùn)動(dòng)件15平衡的復(fù)位彈簧16，電磁鐵12，電磁鐵13分設(shè)在支桿14兩側(cè)，電磁鐵12對(duì)運(yùn)動(dòng)件15驅(qū)動(dòng)行程為h11，電磁鐵12對(duì)運(yùn)動(dòng)件15驅(qū)動(dòng)行程為h12。電磁控制組件2包括運(yùn)動(dòng)件15，固定在運(yùn)動(dòng)件15上的電磁鐵21，電磁鐵22和支桿23，鉸接在支桿23自由端的運(yùn)動(dòng)件24，運(yùn)動(dòng)件15和運(yùn)動(dòng)件24之間固定有以保持運(yùn)動(dòng)件24平衡的復(fù)位彈簧25，電磁鐵21，電磁鐵22分設(shè)在支桿23兩側(cè)，電磁鐵21對(duì)運(yùn)動(dòng)件24驅(qū)動(dòng)行程為h21，電磁鐵22對(duì)運(yùn)動(dòng)件24驅(qū)動(dòng)行程為h22。其中h11、h12、h21和h22大小各不相同。控制電磁鐵12、電磁鐵13和電磁鐵21、電磁鐵22工作，運(yùn)動(dòng)件24可以實(shí)現(xiàn)9個(gè)工位的控制，分別如下：第一工作位，電磁鐵12、電磁鐵13和電磁鐵21、電磁鐵22都不通電時(shí)，運(yùn)動(dòng)件24的運(yùn)動(dòng)行程為0；第二工作位，電磁鐵12通電，電磁鐵13和電磁鐵21、電磁鐵22都不通電時(shí)，電磁鐵12推動(dòng)運(yùn)動(dòng)件15具有h11的行程，同時(shí)運(yùn)動(dòng)件15帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)件24到達(dá)第二工作位，電磁鐵12斷電時(shí)，運(yùn)動(dòng)件15在復(fù)位彈簧16的作用下恢復(fù)到初始位置；第三工作位，電磁鐵13通電，電磁鐵12和電磁鐵21、電磁鐵22都不通電時(shí)，電磁鐵13推動(dòng)運(yùn)動(dòng)件15具有h12的行程，同時(shí)運(yùn)動(dòng)件15帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)件24到達(dá)第三工作位，電磁鐵13斷電時(shí)，運(yùn)動(dòng)件15在復(fù)位彈簧16的作用下恢復(fù)到初始位置；第四工作位，電磁鐵21通電，電磁鐵12和電磁鐵13、電磁鐵22都不通電時(shí)，電磁鐵21推動(dòng)運(yùn)動(dòng)件24具有h12的行程，到達(dá)第四工作位，電磁鐵21斷電時(shí)，運(yùn)動(dòng)件24在復(fù)位彈簧25的作用下恢復(fù)到初始位置；第五工作位，電磁鐵22通電，電磁鐵12和電磁鐵13、電磁鐵21都不通電時(shí)，電磁鐵22推動(dòng)運(yùn)動(dòng)件24具有h22的行程，到達(dá)第五工作位，電磁鐵22斷電時(shí)，運(yùn)動(dòng)件24在復(fù)位彈簧25的作用下恢復(fù)到初始位置；第六工作位，電磁鐵12和電磁鐵21通電，電磁鐵13和電磁鐵22不通電時(shí)，電磁鐵12推動(dòng)運(yùn)動(dòng)件15具有h11的行程，電磁鐵21推動(dòng)運(yùn)動(dòng)件24具有h12的行程，此時(shí)運(yùn)動(dòng)件24具有疊加的運(yùn)動(dòng)行程，到達(dá)第六工作位，電磁鐵12和電磁鐵21斷電時(shí)，運(yùn)動(dòng)件15在復(fù)位彈簧16的作用下恢復(fù)到初始位置，運(yùn)動(dòng)件24在復(fù)位彈簧25的作用下恢復(fù)到初始位置；第七工作位，電磁鐵12和電磁鐵22通電，電磁鐵13和電磁鐵21不通電時(shí)，電磁鐵12推動(dòng)運(yùn)動(dòng)件15具有h11的行程，電磁鐵22推動(dòng)運(yùn)動(dòng)件24具有h22的行程，此時(shí)運(yùn)動(dòng)件24具有疊加的運(yùn)動(dòng)行程，到達(dá)第七工作位，電磁鐵12和電磁鐵22斷電時(shí)，運(yùn)動(dòng)件15在復(fù)位彈簧16的作用下恢復(fù)到初始位置，運(yùn)動(dòng)件24在復(fù)位彈簧25的作用下恢復(fù)到初始位置；第八工作位，電磁鐵13和電磁鐵21通電，電磁鐵12和電磁鐵22不通電時(shí)，電磁鐵13推動(dòng)運(yùn)動(dòng)件15具有h12的行程，電磁鐵21推動(dòng)運(yùn)動(dòng)件24具有h12的行程，此時(shí)運(yùn)動(dòng)件24具有疊加的運(yùn)動(dòng)行程，到達(dá)第八工作位，電磁鐵13和電磁鐵21斷電時(shí)，運(yùn)動(dòng)件15在復(fù)位彈簧16的作用下恢復(fù)到初始位置，運(yùn)動(dòng)件24在復(fù)位彈簧25的作用下恢復(fù)到初始位置；第九工作位，電磁鐵13和電磁鐵22通電，電磁鐵12和電磁鐵21不通電時(shí)，電磁鐵13推動(dòng)運(yùn)動(dòng)件15具有h12的行程，電磁鐵22推動(dòng)運(yùn)動(dòng)件24具有h22的行程，此時(shí)運(yùn)動(dòng)件24具有疊加的運(yùn)動(dòng)行程，到達(dá)第九工作位，電磁鐵13和電磁鐵22斷電時(shí)，運(yùn)動(dòng)件15在復(fù)位彈簧16的作用下恢復(fù)到初始位置，運(yùn)動(dòng)件24在復(fù)位彈簧25的作用下恢復(fù)到初始位置；本實(shí)施例中，通過(guò)兩級(jí)電磁控制組件依次聯(lián)動(dòng)設(shè)置，并在一級(jí)電磁控制組件內(nèi)設(shè)置兩個(gè)電磁鐵，從而運(yùn)動(dòng)件24得到疊加的大行程以及9個(gè)不同的工位。