CN202720986U - 一种大行程比例电磁铁 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大行程比例电磁铁，构成包括导磁套、线圈绕组Ⅰ、线圈绕组Ⅱ、端盖、推杆、衔铁、复位弹簧和壳体,所述导磁套位于壳体内，所述的线圈绕组Ⅰ设置在导磁套和壳体之间,所述导磁套内设有小圆柱内腔和用于安装衔铁的大圆柱内腔，衔铁上设有与小圆柱内腔相对的左侧内腔，左侧内腔内设有带有复位弹簧的推杆，复位弹簧另一端设置在小圆柱内腔内，所述的大圆柱内腔的外侧设有环形凹槽，环形凹槽内绕有线圈绕组Ⅱ，线圈绕组Ⅱ与线圈绕组Ⅰ串联连接。本实用新型具有结构紧凑、行程范围较大和使用效果较好的特点。

Description

一种大行程比例电磁铁

技术领域

本实用新型涉及一种在自动控制系统中进行位移控制的执行机构，特别是一种新型的大行程比例电磁铁。

背景技术

电磁铁是一种直接把电能转换成直线运动输出的直线驱动器，与采用电机旋转带动螺母丝杆的直线运动机构相比，具有结构简单、成本低、空间小等优点。典型比例电磁铁，一般采用盆形极靴结构，即在导磁套的中段用非导磁材料黄铜焊接一段隔磁环，前段和后段分别为软磁材料制成的导磁体，获得良好的比例输出特性，但是其工艺实现较为复杂，且比例行程较短（一般为几毫米以内），其应用范围在某些场合如直动式大流量比例阀、分离脱落电连接器等受到限制。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种大行程比例电磁铁。本实用新型具有结构紧凑、行程范围较大和使用效果较好的特点。

本实用新型的技术方案：一种大行程比例电磁铁，包括导磁套、线圈绕组Ⅰ、线圈绕组Ⅱ、端盖、推杆、衔铁、复位弹簧和壳体,所述导磁套位于壳体内，所述的线圈绕组Ⅰ设置在导磁套和壳体之间,其特征在于：所述导磁套内设有小圆柱内腔和用于安装衔铁的大圆柱内腔，衔铁上设有与小圆柱内腔相对的左侧内腔，左侧内腔内设有带有复位弹簧的推杆，复位弹簧另一端设置在小圆柱内腔内，所述的大圆柱内腔的外侧设有环形凹槽，环形凹槽内绕有线圈绕组Ⅱ，线圈绕组Ⅱ与线圈绕组Ⅰ串联连接。

前述的大行程比例电磁铁中，所述导磁套由导磁材料构成的一体化结构。

前述的大行程比例电磁铁中，所述环形凹槽的截面为梯形槽结构，其夹角α在10°-15°之间。

与现有技术相比，本实用新型的导磁套采用阶梯圆柱孔结构（即导磁套内设置的小圆柱内腔和用于安装衔铁的大圆柱内腔），环形凹槽中绕有线圈绕组Ⅱ，与导磁套和壳体之间的线圈绕组Ⅰ串联连接，在一定空间内提高了线圈绕组的有效截面积，使得结构紧凑、磁能密度比高、行程范围较大且具有良好线性位移输出特性，可广泛应用于大行程比例位移执行机构的直动驱动，如直动式大流量比例阀、分离脱落电连接器等应用场合。

本实用新型的导磁套采用由导磁材料制成的一体化结构，与焊铜隔磁方式的传统比例电磁铁相比加工工艺简单，成本较低。梯形槽结构的夹角α介于10°-15°的设计能够实现比例电磁铁大行程范围内的位移控制，并具有良好的线性输出特性。

附图说明

图1为本实用新型的结构原理示意图；

图2为本实用新型的导磁套的结构图；

图3为本实用新型轴对称结构的截面磁路图。

附图中的标记为：1-导磁套，2-线圈绕组Ⅰ，3-线圈绕组Ⅱ，4-端盖，5-推杆，6-衔铁，7-弹簧，8-螺钉，9-接线柱，10-壳体，11-引线孔，12-小圆柱内孔，13-夹角α，14-环形凹槽，15-大圆柱内孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。

实施例。一种大行程比例电磁铁，构成如图1-2所示，包括导磁套1、线圈绕组Ⅰ2、线圈绕组Ⅱ3、端盖4、推杆5、衔铁6、复位弹簧7和壳体10,所述导磁套1位于壳体10内，所述的线圈绕组Ⅰ2设置在导磁套1和壳体10之间,特点是：所述导磁套1内设有小圆柱内腔12和用于安装衔铁6的大圆柱内腔15（即是一种阶梯圆柱孔结构），衔铁6可在大圆柱内腔15滑动，衔铁6上设有与小圆柱内腔12相对的左侧内腔，左侧内腔内设有带有复位弹簧7的推杆5，复位弹簧7另一端设置在小圆柱内腔12内，所述的衔铁6右侧由不导磁材料制成的端盖4限定位移，端盖4通过螺钉8固定在壳体10的端面；所述的大圆柱内腔15的外侧设有环形凹槽14，环形凹槽14内绕有线圈绕组Ⅱ3，线圈绕组Ⅱ3与线圈绕组Ⅰ2串联连接，其引线通过引线孔11与接线柱9内侧连接，接线柱9外侧与控制电路连接，为本实用新型提供电能，环形凹槽14内空间的线圈绕组Ⅱ3可在一定空间内提高了线圈绕组的有效截面积。

所述导磁套1由导磁材料构成的一体化结构，与焊铜隔磁方式的传统比例电磁铁相比加工工艺简单，成本较低。

所述环形凹槽14的截面为梯形槽结构，其夹角α13在10°-15°之间。

本实用新型轴对称结构的工作磁路原理如图3所示，具体如下：当接线柱9电路通电后，线圈绕组Ⅰ2和线圈绕组Ⅱ3共同作用产生磁场，该磁场磁路经过导磁套1的环形凹槽附近时分成Φ1和Φ2两部分磁路，磁路直接由导磁套1的薄壁通过，而磁路Φ2通过衔铁6后返回导磁套1右侧，与磁路Φ1汇合后经壳体10后再回到导磁套1左侧形成闭合。衔铁6在磁路Φ2的作用下产生电磁力，通过推杆5输出对外负载做功，且该电磁力在15mm行程范围内保持水平。

Claims (3)

1.一种大行程比例电磁铁，包括导磁套（1）、线圈绕组Ⅰ（2）、线圈绕组Ⅱ（3）、端盖（4）、推杆（5）、衔铁（6）、复位弹簧（7）和壳体（10）,所述导磁套（1）位于壳体（10）内，所述的线圈绕组Ⅰ（2）设置在导磁套（1）和壳体（10）之间,其特征在于：所述导磁套（1）内设有小圆柱内腔（12）和用于安装衔铁（6）的大圆柱内腔（15），衔铁（6）上设有与小圆柱内腔（12）相对的左侧内腔，左侧内腔内设有带有复位弹簧（7）的推杆（5），复位弹簧（7）另一端设置在小圆柱内腔（12）内，所述的大圆柱内腔（15）的外侧设有环形凹槽（14），环形凹槽（14）内绕有线圈绕组Ⅱ（3），线圈绕组Ⅱ（3）与线圈绕组Ⅰ（2）串联连接。

2.根据权利要求1所述的大行程比例电磁铁，其特征在于：所述导磁套（1）由导磁材料构成的一体化结构。

3.根据权利要求1所述的大行程比例电磁铁，其特征在于：所述环形凹槽（14）的截面为梯形槽结构，其夹角α（13）在10°-15°之间。

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