[发明专利]一种低功耗快响应电磁铁

说明书

本发明公开了一种低功耗快响应电磁铁。所述电磁铁包括衔铁、上轭铁、下轭铁、推杆、底座、线圈、永磁体；所述衔铁的上端穿过下轭铁和线圈与推杆相连，下端依次穿过线圈、下轭铁、永磁体和底座；推杆穿过上轭铁的中心孔与衔铁上端面固定相连；上轭铁中心孔上部为圆柱通孔，下部为锥形孔，锥形孔侧面与衔铁上部圆台侧面平行；上轭铁下部外径与下轭铁上部内径相同；下轭铁剖面为L型，下轭铁上部套住上轭铁下部圆柱，并用螺柱连接在一起；线圈位于下轭铁、上轭铁、衔铁包围区域的空腔内，衔铁从线圈中穿过；永磁体位于下轭铁下方、底座上方，使用螺柱将底座、永磁体与下轭铁固定在一起，衔铁从中穿过。本发明结构能够有效地降低电磁铁的能耗和发热。

技术领域

本发明涉及气动舵机电磁阀技术领域，特别是一种低功耗快响应电磁铁。

背景技术

电磁铁是气动舵机电磁阀内较为关键的部件，通过控制电磁铁的吸合或者释放，能够实现气路的切换，从而控制舵面的偏转，实现弹体姿态的调整。电磁铁的力性能和动态响应速度，对气动舵机的控制性能会产生很大的影响。在工作时，电磁铁在衔铁伸出或缩回位置，需要有较大的保持力，以使电磁铁在承受一定冲击时能保证钢球封死气阀下端或上端进气口，在衔铁伸出的过程中，应有足够大的输出力，一方面克服高压气体压力，另一方面可以缩短动作时间，加快响应速度；在衔铁缩回的过程中，也需要有较大的输出力，以保证较短的响应时间。

传统电磁铁为典型螺线管式结构。当线圈通电时，产生电磁吸力，衔铁吸合；线圈断电后，依靠安装在衔铁底部的返簧反力使衔铁释放。为了保持衔铁处于吸合位置(推杆完全伸出)，需要给线圈持续通电，因此能耗较大，一方面会加重负载，另一方面也会影响其力性能，对气动舵机性能及可靠性产生较大的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在满足电磁力要求的基础上降低系统能耗、减少系统发热量从而提高系统可靠性的低功耗快响应电磁铁。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种低功耗快响应电磁铁，所述电磁铁包括衔铁6、上轭铁2、下轭铁3、推杆1、底座5、线圈7、永磁体4；所述衔铁6由圆柱和位于圆柱上端面的圆台形成，衔铁6的上端穿过下轭铁3和线圈7与推杆1相连，下端依次穿过线圈7、下轭铁3、永磁体4和底座5；推杆1穿过上轭铁2的中心孔与衔铁6上端面固定相连；上轭铁2中心孔上部为圆柱通孔，下部为锥形孔，锥形孔侧面与衔铁6上部圆台侧面平行；上轭铁2下部为圆柱形，其外径与下轭铁3上部内径相同；下轭铁3剖面为L型，下轭铁3上部套住上轭铁2下部圆柱，并用螺柱连接在一起；线圈7位于下轭铁3、上轭铁2、衔铁6包围区域的空腔内，衔铁6从线圈7中穿过；永磁体4位于下轭铁3下方、底座5上方，使用螺柱将底座5、永磁体4与下轭铁3固定在一起，衔铁6从中穿过。

进一步地，所述永磁体4为圆环形状，轴向充磁，充磁方向为S极在上，N极在下。

进一步地，所述线圈7为同心螺线管线圈。

进一步地，所述上轭铁2与下轭铁3固定方式为螺栓固定。

进一步地，所述底座5、永磁体4与下轭铁3固定方式为螺栓固定。

进一步地，所述衔铁6上部圆台母线与底面夹角为45°。

进一步地，所述上轭铁2与衔铁6为圆锥配合。

进一步地，所述衔铁6未吸合时，与上轭铁2之间的间隙即为电磁铁工作气隙。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：(1)利用永磁体实现了电磁铁的保持功能，结构简单，使用方便；(2)由于电磁铁工作过程中不再需要持续供电，电磁铁能耗减小，发热减少，可靠性有了较大提升。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为电磁铁处于释放状态，线圈7施加正向脉冲时的磁通路径示意图。