[实用新型]一种快速响应大行程电磁铁

说明书

本实用新型涉及机电工程元件或部件，具体是一种快速响应大行程电磁铁，包括壳体，壳体内上方设置上静衔铁、下方设置下静衔铁，上静衔铁和下静衔铁外抵接轴套，上静衔铁、下静衔铁和轴套外绕设线圈，轴套内沿轴向滑动配合上动衔铁、下动衔铁，上动衔铁的下端固接上磁石，下动衔铁的上端固接下磁石，上磁石和下磁石通过轭铁连接，上动衔铁的上端与上静衔铁下端之间和下动衔铁的下端与下静衔铁上端之间存在气隙，上动衔铁的上端固接顶杆，顶杆与上静衔铁沿轴向滑动配合并穿出壳体，下静衔铁中部开设通孔，通孔内置入弹簧，弹簧的上端抵接下动衔铁的下端、下端抵接壳体的底壁内侧。本实用新型具备更大吸合触发加速度,且较不受气隙长度的影响。

技术领域

本实用新型涉及机电工程元件或部件，具体是一种快速响应大行程电磁铁。

背景技术

习知的传统电磁铁结构如图1所示,具备有以下特征:壳体2内固设静衔铁3、轴套9，静衔铁3和轴套9外绕设线圈5，轴套9内沿轴向滑动配合动衔铁6，静衔铁3内沿轴向滑动配合顶杆1，顶杆1与动衔铁6的上端固接并穿出壳体2，动衔铁6下端抵接弹簧10，静衔铁3和动衔铁6之间存在气隙4。线圈5经导通电流产生感应磁力线11,并激励动衔铁6与静衔铁3产生相互磁吸力,进而作动产生推力。根据该结构的数学模型可推导出公式:

其中，

。

显而易见传统电磁铁的电磁力与气隙长度的平方成反比。因此当吸合触发时,气隙长度为最大值,此时的电磁力适足以克服弹簧力与静摩擦力总合,随气隙距离的缩短,在接近闭合时产生急剧升高的电磁力。但吊诡的是气隙的大小攸关行程的大小,是该电磁铁的关键规格所在,然而却又直接影响响应时间的长短,对设计者而言往往产生进退失据无法拿捏的难题。

随近期自动化控制技术的不断提升,对电磁铁的规格要求也不断提升,尤其是对响应时间与行程的要求。因此在相同的体积与功耗条件下,如何对现有电磁铁结构加以优化是本领域技术人员面临的技术问题。

发明内容

本实现本实用新型的目的，本实用新型提供一种快速响应大行程电磁铁，所采取的技术方案是:

一种快速响应大行程电磁铁，包括壳体，所述壳体内上方设置上静衔铁、下方设置下静衔铁，所述上静衔铁和下静衔铁外抵接轴套，所述上静衔铁、下静衔铁和轴套外绕设线圈，所述轴套内沿轴向滑动配合上动衔铁、下动衔铁，所述上动衔铁的下端固接上磁石，所述下动衔铁的上端固接下磁石，所述上磁石和下磁石通过轭铁连接，所述上动衔铁的上端与所述上静衔铁下端之间和所述下动衔铁的下端与所述下静衔铁上端之间存在气隙，所述上动衔铁的上端固接顶杆，所述顶杆与所述上静衔铁沿轴向滑动配合并穿出所述壳体，所述下静衔铁中部开设通孔，所述通孔内置入弹簧，所述弹簧的上端抵接所述下动衔铁的下端、下端抵接所述壳体的底壁内侧。

进一步地，所述上磁石和下磁石的同极相对。

进一步地，所述轭铁和壳体由导磁材料制成。

与现有技术相比，本实用新型具备更大吸合触发加速度,且较不受气隙长度的影响。

附图说明

图1是现有电磁铁的结构示意图。

图2是本实用新型的结构示意图。

图3是本实用新型逆磁组与线圈电流产生之顶杆相对运动的示意图。

图4是传统电磁铁气隙长度/推力的曲线图。

图5是本实用新型气隙长度/推力的曲线图。

具体实施方式

下面通过结合附图的形式来对本实用新型的具体实施方式来做进一步的详细的说明，但以下实施例仅列举的是较优选的实施例，其仅起到解释说明的作用来帮助理解本实用新型，并不能理解为是对本实用新型作的限定。