[发明专利]一种微型自锁式电磁铁

说明书

本发明公开一种微型自锁式电磁铁，包括永磁体，所述永磁体活动设置在一端开口的壳体内，所述永磁体与壳体之间设置有弹性部件，所述弹性部件的伸缩方向指向所述壳体的开口；所述壳体上设有电磁线圈，所述电磁线圈通过正、反向瞬间通电驱动永磁体沿着所述弹性部件的伸缩方向运动；所述弹性部件外侧与壳体之间设有用于与永磁体相互吸引的吸附件。与永磁体间隔一定距离设置吸附件，当永磁体在电磁线圈的作用下移动时，永磁体与吸附件之间的距离和相互作用力均改变，从而使得永磁体和吸附件之间的作用力能变得大于或小于其他部件施加在永磁体上的复位力，实现电磁铁通断状态的自动锁定，即使断电永磁体也不会发生移动，降低了设备电能消耗。

技术领域

本发明涉及电磁阀结构领域，具体涉及一种微型自锁式电磁铁。

背景技术

近年来，为了保证化石燃料的稳定供给，提高勘探作业水平，国家在井下钻孔测井技术工具上的研发投入有明显增加。随着应用技术的深入研发，一大批新型井下钻孔测井工具被研制出来并投入使用，如随钻地层压力测量系统、电液驱动智能开关滑套等。为了减少线缆的束缚，更好地在井下活动，不少设备选择携带蓄电池，从而可以更加灵活地移动以及施展工作部件进行作业。由于井下具有高温高压的恶劣环境，同时活动空间十分狭小，因此设备上携带电池的容量也受到很大限制。为了提高设备在井下工作的续航，需要尽可能地减少设备的运行能耗，以延长电池的使用时间，增加井下设备的工作效率。

问题在于，由于这些设备需要在井下高温高压的环境下工作，且需要较大的驱动力，因此液压系统在设备上有大量的应用。电磁阀是液压系统中应用较多的元器件，电磁铁则是电磁阀中的主要部件。目前井下工具液压系统中电磁阀所用到的电磁铁在工作时电磁线圈会一直通电，依靠电磁场驱动阀门保持目前的状态；一但供电中断，电磁铁即会复位，改变电磁阀的通断情况。单个电磁铁的能耗虽然不高，但是由于液压系统上的大量使用，每台设备上电磁铁的能耗总和相当高，从而限制了设备续航的进一步提升。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种微型自锁式电磁铁，利用磁性物体之间的吸引力与两个物体的距离呈负相关的原理，与永磁体间隔一定距离设置吸附件，当永磁体在电磁线圈的作用下移动时，永磁体与吸附件之间的距离和相互作用力均改变，从而使得永磁体和吸附件之间的作用力能变得大于或小于其他部件施加在永磁体上的复位力，实现电磁铁通断状态的自动锁定，即使断电永磁体也不会发生移动，降低了设备的电能消耗。

为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是一种微型自锁式电磁铁，包括永磁体，所述永磁体活动设置在一端开口的壳体内，所述永磁体与壳体之间设置有弹性部件，所述弹性部件的伸缩方向指向所述壳体的开口；所述壳体上设有电磁线圈，所述电磁线圈用于驱动永磁体沿着所述弹性部件的伸缩方向运动；所述弹性部件外侧与壳体之间设有用于与永磁体相互吸引的吸附件。

优选的，所述电磁线圈环绕永磁体设置，所述电磁线圈的轴线方向平行于弹性部件的伸缩方向；所述永磁体的磁极指向所述壳体的开口。

优选的，所述吸附件为软磁金属制备的环形限位块，所述环形限位块套设在所述弹性部件外。

优选的，所述电磁线圈与永磁体之间的区域并排设有隔磁环和导磁环，所述隔磁环套设在吸附件和永磁体的交界面上，所述导磁环设置在隔磁环和所述壳体的开口之间。

优选的，所述永磁体套设有软磁材质的衔铁，所述衔铁与永磁体固定连接；所述电磁线圈套设在衔铁外侧。

优选的，所述衔铁与吸附件之间设有隔磁垫片。

优选的，所述永磁体靠近所述壳体的开口的一端设有固定块，所述固定块在衔铁内与衔铁固定连接。

优选的，所述弹性部件为非磁性弹簧。

本申请与现有技术相比，其有益效果为：