專利名稱：一種轉(zhuǎn)子式電磁鐵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電磁鐵技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種用于執(zhí)行機(jī)械開、關(guān)動作或調(diào)節(jié)液體或氣體流量的轉(zhuǎn)子式電磁鐵。
現(xiàn)有的電磁鐵主要由鐵芯，銜鐵、線圈組成，結(jié)構(gòu)型式參見

圖1-圖6所示。圖1表示現(xiàn)有的轉(zhuǎn)動拍合式電磁鐵；圖2表示現(xiàn)有的盤式電磁鐵；圖3表示現(xiàn)有的E型直動式電磁鐵；圖4表示現(xiàn)有的U型轉(zhuǎn)動式電磁鐵；圖5表示現(xiàn)有的有擋鐵螺管式電磁鐵；圖6表示現(xiàn)有的無擋鐵螺管式電磁鐵。執(zhí)行機(jī)械動作的電磁鐵，要求體積小、重量輕、功耗小以及吸力大、吸合行程長，但前者與后者是相互制約的。在實際應(yīng)用中，往往除了要求吸合行程長之外，還需要有較大的起始吸力，如控制液體或氣體開、關(guān)的電磁鐵在吸合時要克服封閉彈簧力、液體或氣體的壓力以及封閉橡膠與閥口的粘力，而在其它一些使用場合中，卻首先要克服靜摩擦力，然后克服動摩擦力。上述兩種情況都要求起始吸力遠(yuǎn)大于動作后的吸力。在調(diào)節(jié)液體或氣體流量的電磁調(diào)節(jié)閥中，同樣要求電磁鐵功耗小而吸力大，且吸力特性平坦。
圖7所示曲線1表示圖1至圖5所示各種電磁鐵的近似吸力特性，圖中可見，隨著銜鐵與鐵芯的間隙δ的增大，即吸合行程的加長，吸力F下降很快。顯而易見，上述電磁鐵是無法同時滿足體積小、重量輕、功耗小與吸力大、吸合行程長的要求，特別是當(dāng)需要起始吸力大時更無法滿足其要求。圖7所示曲線2表示圖6所示電磁鐵的吸力特性，圖中可見，其吸力特性比較平坦，適合于液體或氣體流量的調(diào)節(jié)，但其吸力較小，功耗較大。
本實用新型的目的在于提供一種轉(zhuǎn)子式電磁鐵，它不僅能獲得吸合行程長、吸力大，特別是起始吸力大的效果，而且還能獲得比較平坦的吸力特性。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種轉(zhuǎn)子式電磁鐵，包括鐵芯、銜鐵及使其回復(fù)起始位置的復(fù)位彈簧、線圈，該線圈繞在鐵芯上，所述銜鐵為轉(zhuǎn)子銜鐵，它通過轉(zhuǎn)軸支承在鐵芯之間；轉(zhuǎn)子銜鐵端面為凸圓弧面，與之相對應(yīng)的鐵芯側(cè)面為凹圓弧面；轉(zhuǎn)子銜鐵端面與相對應(yīng)的鐵芯側(cè)面具有交匯處，并以此處作為轉(zhuǎn)子銜鐵的起始位置；吸合過程中，轉(zhuǎn)子銜鐵端面與相對應(yīng)的鐵芯側(cè)面有等距離間隙。
轉(zhuǎn)子銜鐵上緊固有轉(zhuǎn)軸，該轉(zhuǎn)軸可位于轉(zhuǎn)子銜鐵幾何中心位置，亦可位于轉(zhuǎn)子銜鐵一側(cè)，支架固定在鐵芯上，該轉(zhuǎn)軸可以直接支承在支架的軸孔內(nèi)，亦可以在支架軸孔內(nèi)裝入軸承，然后將轉(zhuǎn)軸裝入軸承內(nèi)。轉(zhuǎn)子銜鐵與相配合的鐵芯之間的結(jié)構(gòu)形式有多種，其中較好的一種結(jié)構(gòu)形式為轉(zhuǎn)子銜鐵兩端面呈凸圓弧面，與之相對應(yīng)的鐵芯對應(yīng)面呈凹圓弧面。與轉(zhuǎn)子銜鐵緊固的轉(zhuǎn)軸通過軸承支承在支架軸孔內(nèi)，該轉(zhuǎn)軸位于轉(zhuǎn)子銜鐵幾何中心位置，所以，轉(zhuǎn)子銜鐵在鐵芯兩凹圓弧面之間轉(zhuǎn)動時，其凸圓弧面與對應(yīng)的鐵芯凹圓弧面之間保持等距離間隙，該間隙范圍為0.05mm-3mm。由于轉(zhuǎn)子銜鐵端面與相對應(yīng)的鐵芯對應(yīng)面存在一個交匯處，因而可以通過復(fù)位彈簧使轉(zhuǎn)子銜鐵回復(fù)到起始位置。而現(xiàn)有各類型電磁鐵中，銜鐵與鐵芯之間不存在交匯處。在鐵芯凹圓弧面中部設(shè)置擋鐵，能使轉(zhuǎn)子銜鐵獲得一個吸合終止位置，并獲得較理想的吸力特性。轉(zhuǎn)子銜鐵的動作力可從轉(zhuǎn)子銜鐵直接傳遞，也可以從其轉(zhuǎn)軸傳遞。轉(zhuǎn)子銜鐵吸合行程可通過加寬轉(zhuǎn)子銜鐵厚度，即加長其端面的凸圓弧面及相應(yīng)加長鐵芯凹圓弧面而得到加長。
通過上述結(jié)構(gòu)分析可見，本實用新型中，轉(zhuǎn)子銜鐵與鐵芯弧面交匯處的磁通密度最大，起始吸力也最大，在不加裝擋鐵時，其吸力特性比較平坦，當(dāng)加裝擋鐵后，可獲得更大的吸力。、與現(xiàn)有技術(shù)相比，在相同條件下，本實新型具有吸合行程長、吸力大，特別是起始吸力大以及吸力特性平坦等優(yōu)點，是一種極具推廣價值的新型電磁鐵。
圖1是現(xiàn)有的轉(zhuǎn)動拍合式電磁鐵結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是現(xiàn)有的盤式電磁鐵結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是現(xiàn)有的E型直動式電磁鐵結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是現(xiàn)有的U型轉(zhuǎn)動式電磁鐵結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是現(xiàn)有的有擋鐵螺管式電磁鐵結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是現(xiàn)有的無擋鐵螺管式電磁鐵結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是現(xiàn)有各類電磁鐵吸力特性曲線圖，其中曲線1為圖1-圖5所示電磁鐵的近似吸力特性曲線，曲線2為圖6所示電磁鐵吸力特性曲線。
圖8是本實用新型中轉(zhuǎn)軸固定在轉(zhuǎn)子銜鐵幾何中心位置、并裝有擋鐵時的實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9是本實用新型中轉(zhuǎn)軸固定在轉(zhuǎn)子銜鐵幾何中心位置，但未裝有擋鐵時的實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10是圖8及圖9所示電磁鐵吸力特性曲線圖。
圖11是本實用新型中轉(zhuǎn)軸固定在轉(zhuǎn)子銜鐵一端時的實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
圖12是本實用新型中要求轉(zhuǎn)子銜鐵擺角不大、吸力較小、轉(zhuǎn)軸固定在轉(zhuǎn)子銜鐵一端、轉(zhuǎn)子銜鐵端面與鐵芯交匯處端面接近平面時的實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
通過下面實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)闡述。
實施例1參見圖8所示，線圈4繞在鐵芯3上，支架5鉚接于鐵芯3上部，軸承6安裝在支架5中心的軸孔中，轉(zhuǎn)軸7緊固在轉(zhuǎn)子銜鐵8的幾何中心位置并由軸承6支承，轉(zhuǎn)子銜鐵8可作一定角度的擺動，轉(zhuǎn)子銜鐵8兩端面呈凸圓弧面10，與之相對應(yīng)的鐵芯3側(cè)面呈凹圓弧面9，這樣，在吸合過程中，上述凹、凸圓弧面均保持著等距離間隙δ，本實施例中，取δ=0.3mm。轉(zhuǎn)子銜鐵8端面與相應(yīng)的鐵芯3側(cè)面的交匯處作為轉(zhuǎn)子銜鐵8的起始位置，并以復(fù)位彈簧使轉(zhuǎn)子銜鐵8回復(fù)到該起始位置，這樣，本實施例的電磁鐵將會獲得最大的起始吸力，參見圖10所示曲線12的a點。吸合行程長短取決于凹、凸圓弧面的長短，因此，可根據(jù)對吸合行程長度的要求去確定銜鐵8端面凸圓弧面10和對應(yīng)的鐵芯3側(cè)面凹圓弧面9的長度。如圖8所示，在鐵芯3側(cè)面凹圓弧面9上，即轉(zhuǎn)子銜鐵8吸合終點處設(shè)置有擋鐵11，可使轉(zhuǎn)子銜鐵8在接近或到達(dá)吸合終點時吸力明顯加大，可參見圖10所示的曲線12。這是因為接近擋鐵時其等效吸合間隙變小、等效吸合面積變大之故。轉(zhuǎn)子銜鐵8的動作力可從轉(zhuǎn)子銜鐵8直接傳遞，也可以從其轉(zhuǎn)軸7傳遞出去。
實施例2參見圖9所示，其結(jié)構(gòu)組成及零部件名稱與實施例1相同，只是在鐵芯側(cè)面凹圓弧面9上沒設(shè)置擋鐵，其吸力特性見圖10之曲線13所示。
實施例3參見圖11所示，轉(zhuǎn)軸7緊固在轉(zhuǎn)子銜鐵8一端，擋鐵11只裝在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸7的另一鐵芯側(cè)面凹圓弧面終點，其它零部件名稱與實施例1相同，其吸力特性與圖12所示曲線12接近。
實施例4參見圖12所示，本實施例要求轉(zhuǎn)子銜鐵擺角不大、吸力較小，因而，可以將轉(zhuǎn)軸7固定在轉(zhuǎn)子銜鐵8一端，轉(zhuǎn)子銜鐵8端面及與之交匯的鐵芯3側(cè)面可以做成接近平面。因要求電磁鐵吸力不大，轉(zhuǎn)軸7可以不用軸承6。其它零部件名稱與實施例1相同，其吸力特性與圖10所示曲線12接近。
權(quán)利要求1.一種轉(zhuǎn)子式電磁鐵，包括鐵芯、銜鐵及其復(fù)位彈簧、線圈，該線圈繞在鐵芯上，其特征在于所述銜鐵為轉(zhuǎn)子式銜鐵，它通過轉(zhuǎn)軸支承在鐵芯之間；轉(zhuǎn)子銜鐵端面為凸圓弧面，與之相對應(yīng)的鐵芯側(cè)面為凹圓弧面；轉(zhuǎn)子銜鐵端面與相對應(yīng)的鐵芯側(cè)面具有交匯處，并以此處作為轉(zhuǎn)子銜鐵的起始位置；吸合過程中，轉(zhuǎn)子銜鐵端面與相對應(yīng)的鐵芯側(cè)面有等距離間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子式電磁鐵，其特征在于在鐵芯凹圓弧面中部設(shè)有擋鐵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子式電磁鐵，其特征在于轉(zhuǎn)子銜鐵端面與相對應(yīng)的鐵芯側(cè)面之間的等距離間隙為0.05mm-3mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子式電磁鐵，其特征在于與轉(zhuǎn)子銜鐵緊固的轉(zhuǎn)軸活動支承在固定于鐵芯上的支架軸孔內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子式電磁鐵，其特征在于與轉(zhuǎn)子銜鐵緊固的轉(zhuǎn)軸通過軸承支承在固定于鐵芯上的支架軸孔內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或4或5所述的轉(zhuǎn)子式電磁鐵，其特征在于轉(zhuǎn)軸固定在轉(zhuǎn)子銜鐵幾何中心位置或轉(zhuǎn)子銜鐵側(cè)部。
專利摘要一種轉(zhuǎn)子式電磁鐵,由鐵芯、線圈、轉(zhuǎn)子式銜鐵及其復(fù)位彈簧組成,轉(zhuǎn)子銜鐵通過轉(zhuǎn)軸支承在鐵芯之間,轉(zhuǎn)子銜鐵端面為凸圓弧面,與之相對應(yīng)的鐵芯側(cè)面為凹圓弧面,相對的凹、凸兩圓弧面有等距離間隙且具有交匯處,并以此處作為轉(zhuǎn)子銜鐵的起始位置。與現(xiàn)有技術(shù)相比,在相同條件下,本實用新型具有吸合行程長、吸力大,特別是起始吸力大以及吸力特性平坦等優(yōu)點,是一種極具推廣價值的新型電磁鐵。
文檔編號H01F7/08GK2330046SQ9820591
公開日1999年7月21日 申請日期1998年6月15日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月15日
發(fā)明者潘兆鏗 申請人:潘兆鏗