[其他]改进型节能电磁铁

说明书

本实用新型属低压电器领域。

本人已申请过实用新型《节能电磁铁》（申请号85200428）。它的特点是在电磁机构中利用一套自锁器和自由脱扣器，或在铁芯与衔铁外套一环形永久磁铁，使吸合后被自动锁定，线圈无需再通电。但利用永久磁铁，体积增大；而利用自锁器与自由脱扣器时，它的吸合力与脱扣力的方向是不相同的（相互垂直），可以称之为异向自锁器。其结构较为复杂。

本改进型节能电磁铁目的也是使交、直流接触器、继电器、电磁阀（包括真空电磁阀和气体、液体、蒸汽电磁阀）以及制动、牵引、阀用电磁铁等电磁器件只需瞬间激励以便衔铁吸合或释放，正常工作期间线圈无需通电，从而节约电能。但简化了节能电磁铁的结构。

本实用新型是在电磁机构中利用一个同向机械自锁器。所以叫同向机械自锁器，是由于它的吸合力与释放力方向相同。其结构简单，易于实施。基本原理如图1所示。线圈5通电后，衔铁3克服弹簧4阻力向下运动，与铁芯6吸合。这时与衔铁3相连的同向机械自锁器活动杆1向下运动一个距离L₁（与衔铁3运动距离相同）。L₁为最大行程。线圈5断电后，衔铁3以及活动杆1同时被弹簧4推向上一个距离L₂，活动杆1即被锁在导轨2的一个位置上。L₁大于L₂，此时衔铁3比之起始位置，实际上向下走了（L1－L2）距离。这也是衔铁的有效行程。当线圈5再次通电，衔铁3与活动杆1将同时被吸向下一个距离L₂，活动杆1摆脱了锁着状态，此时线圈5断电，衔铁3以及活动杆1一起被弹回起始位置，衔铁3释放。

以上所述的是这种同向机械自锁器在电磁铁中应用的基本特征。下面举几种这类自锁器结构的例子。

图2的同向机械自锁器，由活动杆7、导轨8、弹簧片9和锁栓10组成。活动杆7中间开有一个心形槽。槽中部有一“小岛”。右侧的沟由下向上是一个上爬的坡，然后是一个坎。而在左边的沟是一个由上而下的上爬坡，然后也是一个坎。图2是衔铁3处于释放状态时的位置。线圈5通电，衔铁3吸合后，活动杆7向下运动，锁栓10则沿着右边的沟滑动（因左边有一坎，不能进入左沟），最后从坎上掉下，并到达心形槽顶部。线圈5断电后，衔铁3向上运动L2距离后，“小岛”的顶部即碰到锁栓10，无法再运动，衔铁3便被锁定。当线圈5再次通电，衔铁3向下运动距离L2，锁栓10到达心形槽顶部。断电后，衔铁3向上运动，锁栓10则沿着左沟滑动，然后从坎掉下，并到达心形槽底部，衔铁3回到释放位置。

图3的同向机械自锁器，由活动杆11、导轨12、压力弹簧13、销钉14和弹簧片15组成。销钉14固定在活动杆11上。图3为衔铁3处于释放状态时位置。线圈5通电，衔铁3吸合时，活动杆11往下运动。销钉14沿弹簧片15的斜边滑动（这时弹簧片15要向左摆动）。线圈5断电后，活动杆11向上运动，销钉14沿着弹簧片底部的曲线滑入沟槽中。销钉14即被弹簧片15挡住，活动杆11无法再运动，衔铁3自锁。这时的弹簧片15仍略偏左。线圈5再次通电，衔铁3与活动杆11均向下运动距离L2。这时弹簧片15不被销钉14挡住，回到正中位置。线圈5断电后，活动杆11又往上运动，销钉14将弹簧片15顶起来，沿中线滑动，最后落入起始位置，衔铁3释放。压力弹簧13是为了使活动杆11与弹簧片15之间保持一定压力。

图4的同向机械自锁器，由活动杆16、导轨17、压力弹簧18、可转动齿轮19和推力齿轮20组成。导轨17内表面有几条凸筋。可转动齿轮19与推力齿轮20两个相对着的园周上都有斜齿。推力齿轮20只能沿着导轨17的筋滑动。活动杆16套在可转动齿轮19上。一旦在衔铁3处于释放位置时，推力齿轮20与可转动齿轮19均被限制在导轨17的几条筋之间。线圈5通电后，衔铁3吸合，推力齿轮20向下运动距离L1，可转动齿轮19也被推向下，并超出导轨17几条凸筋的限制范围。因而齿轮端面都带有斜齿，可转动齿轮19被推动时，齿沿斜坡滑动，使可转动齿轮19转动一个角度。断电后，推力齿轮20与可转动齿轮19被弹向上L2。在向上运动过程中，可动齿轮再转动一个角度，最后恰好被导轨17的筋顶住，无法再向上运动，活动杆16也同样不能再运动，实现自锁。再次通电后，推力齿轮20可转动齿轮19与衔铁3一起向下运动距离L2，可转动齿轮19转动一个角度。断电后，可转动齿轮19推力齿轮20与衔铁3一起向上运动，可转动齿轮再转动一个角度，这时恰好导轨17的筋不能再将可转动齿轮19卡住，它继续往上走，到达起始位置，衔铁3释放。