[实用新型]一种电磁伸缩装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种利用电磁力场达到伸缩目的的装置，尤其是要求铁芯在伸缩的同时还要保证能旋转的设备。

背景技术

应我弟弟的要求，帮他设计一款电动的自动锁刀机，而技术难点就是没有合适的电动伸缩装置使套筒套入螺杆的螺丝头上。直接使用机械联运的话，零件精度要求高，一般加工作坊无法生产，成本也就相应升高，而且使用时零件间的摩擦力相对较大，零件本身质量也大，因此对电机造成很大负荷，容易过热，导致零件与电机的寿命大大降低；增加一个辅助伸缩电机的话，锁刀机的体积却会增加很多，极大地限制了锁刀机的适用范围；最终我想到了电磁伸缩装置，但不管从网上还是书上，都没有找到能够用于锁刀机的电磁伸缩装置，大多数都需要永磁铁配合，且无法做到铁芯在伸缩的同时保证能旋转，因此自己设计了这种电磁伸缩装置。

发明内容

为了解决现有技术中体积大、零件多、制造难度和成本高、同时铁芯不具备伸缩和旋转功能的缺陷，本实用新型提供一种结构简单且主轴可以旋转的电磁伸缩装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种单线圈磁场引力牵引铁芯运动的伸缩装置，包括机体、转接轴、伸缩轴、弹簧垫、弹簧、推力轴承、电磁线圈及线圈垫组成，旋转设备（如电机）通过转接轴传递旋转动力至伸缩轴，伸缩轴连接实际作业装置（如钻头或套筒），电磁线圈通电时，线圈的磁场引力牵引伸缩轴向前运动，电磁线圈断电时，弹簧的弹力使伸缩轴复位，由此实现装置的伸缩轴在伸缩的同时维持旋转作业。

上述电磁伸缩装置，机体应采用铝合金或其他防磁材料制造，内部加工分为活动区、轴承位、线圈区和外接区。

上述电磁伸缩装置，转接轴外面一头根据旋转设备连接方式进行加工，与伸缩轴连接的一头采用方形轴伸入伸缩轴的方形孔内，大小根据最大旋转扭力决定，长度根据实际需求的最大伸缩行程和最大旋转扭力决定。

上述电磁伸缩装置，伸缩轴的方形孔需比转接轴的方形轴稍大，保证伸缩轴能自由运动，深度也要比转接轴的长度略长，最深处需有一个直通伸缩轴表面的气孔，避免方形孔内形成高压影响伸缩轴的运动。伸缩轴原始外径要小于推力轴承外径，大于推力轴承内径，从方形孔开始，加工顺序分别为弹簧垫卡位、弹簧垫固定区、弹簧区、阶梯区、延伸区及外接部位（不考虑材料成本的话可取消弹簧垫，直接将伸缩轴上的弹簧垫卡位和弹簧垫固定区加工成弹簧卡位）。弹簧垫卡位主要作用防止弹簧垫从方形孔这头脱落，外径保持原始外径，长度根据伸缩作业力度及材料硬度决定；弹簧垫固定区主要用于固定弹簧垫，外径与推力轴承内径相同即可，长度不超过弹簧垫厚度；弹簧区是弹簧活动区域，外径必须小于推力轴承内径，长度需要大于方形孔的深度；阶梯区是磁场引力的最主要作用区域，总长度不小于最大伸缩行程，外径等距离依次递减，直到与外接部位直径相等；延伸区直接穿过电磁线圈和线圈垫，直径由作业时的最大旋转扭力决定，表面需要光滑耐磨；外接部位与直接作业设备连接，根据作业设备连口进行加工。

上述电磁伸缩装置，弹簧垫主要作用是承受弹簧弹力及固定弹簧，并且辅助伸缩轴稳定，因此受力部分厚度必须根据电磁线圈通电时弹簧的最大弹力决定，弹簧侧需有凹槽，凹槽内径等于弹簧外径，深度要大于弹簧直径，弹簧垫外径略小于机体内径。

上述电磁伸缩装置，弹簧主要用于伸缩轴的复位回缩，因此弹簧的弹力必须大于伸缩轴和直接作业设备所受重力的总和，长度应大于伸缩轴的弹簧区长度，外径小于机体内径1mm以上，内径大于推力轴承内径2mm以上，在保证弹力和长度的情况下尽量减少弹簧圈数（即减少弹簧压缩后的长度），以此减少装置的总长度。

上述电磁伸缩装置，推力轴承在保证内径足够大的情况下，应选取最小的外径和厚度的型号，以此减少装置的总长度和体积。

上述电磁伸缩装置，电磁线圈内径需大于推力轴承内径，通电后线圈磁场引力必须能使弹簧达到最大压缩。

上述电磁伸缩装置，线圈垫主要用于线圈的定位，防止线圈移位受损，同时在不影响伸缩轴工作的情况下为伸缩轴定位，因此内孔需要光滑耐磨。

本实用新型的有益效果是，本实用新型电磁伸缩装置采用单线圈磁场引力牵引和弹簧辅助复位的方式，使伸缩轴能自由快速地伸缩，同时不会影响到伸缩轴旋转作业，比其他伸缩装置体积更小，机械耗损更少。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型示意图。

图2为图1中电磁伸缩装置通电后的示意图。

图3为图1中伸缩轴5的示意图。