[发明专利]多位电磁铁

说明书

本发明涉及一种安装在线圈之外的以稀土永久磁铁作为衔铁的多位电磁推拉机构，适用于机床、生产机械、自动线等的挂档、换档、换位的电气操作等。

日本公开特许（昭60-10708）曾经公开了一种三位电磁装置，它的目的是利用永久磁铁与软铁（作为衔铁）之间的横向磁力使衔铁复位，并固定于中间位置。其不足之处是衔铁处于线圈之中且为软铁，体积大、重量重，动态性能差，且不能改变轴线方向，同时，复位力同线圈的吸力相反，部分地低消了线圈的吸力。

本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处，而提供一种安装在线圈之外的，以稀土永久磁铁作为衔铁的多位电磁推拉机构。

本发明的目的可以通过以下措施来达到，所提供的多位电磁铁包括线圈、衔铁及铁芯。轴线相互垂直的两对线圈成十字形布置，中心间隔一气隙，衔铁置于框架中放在线圈的外面并置于气隙中，由平台托住，平台有十字槽，固定在线圈座上，上传动杆穿过其中，线圈座固定在成十字形的铁轭上并托住线圈。框架与上传动杆连接在一起，防倾圈固定在上传动杆上。四爪及下传动杆与转球成螺纹连接，该转球通过转球夹扳保持其位置。在铁芯的端部装有橡皮垫并与铁芯柱连接。同时穿过线圈，铁芯柱与铁轭固定在一起。肖钉的一端插在铁轭的端部，另一端嵌入转球的小槽之中。本发明的衔铁选用永久磁铁。由于本发明的永久磁铁是安装在线圈之外，置于气隙之中，因此，它可以直角转体，改变磁场方向，即可以形成左、右方向电磁力，又可形成前、后方向电磁力。当某线圈单独通正向电流，对永久磁铁产生吸力，永久磁铁被吸引并被吸住，若给线圈通反向电流，对永久磁铁产生斥力，永久磁铁被斥回。当给一对同轴线的线圈通小电流，产生对称的弱斥力，则永久磁铁稳定于中间位置，这时构成三位电磁铁。当永久磁铁面向左、右线圈时，给前、后线圈通正向电流，则永久磁铁被前、后线圈吸动，形成转矩，永久磁铁被转体90°从而形成五位电磁铁。

在本发明中，由于选用永久磁铁做为衔铁，并且安装在线圈之外，置于气隙之中，永久磁铁直接面对线圈，因此，斥力大且电磁斥力不与吸力同时存在，所以电磁吸力不被削弱，而且永久磁铁具有体积小，重点轻，动态性能好的优点，整个机构可作前、后、左、右、中五位控制，既可以电控制，也可以手动操纵，适用于机床、生产机械、自动线等的挂档、换档、换位的电气操纵等。

本发明下面将结合实施例作进一步详述：

图1、是多位电磁铁的结构示意图，

图2、是图1的俯视图

图3、是多位电磁铁中衔铁的力矩示图

图4、是多位电磁铁中平台与传动杆的配合示意图

图5、图1的动作示意图

以上图中：

1-线圈，2-衔铁，3-框架，4-橡皮垫，5-铁芯，6-铁芯柱，7-线圈座，8-平台，9-铁轭，10-四爪，11-上传动杆，12-防倾圈，13-转球，14-下传动杆，15-转球夹板，16-肖钉

图1是多位电磁铁的结构示意图，衔铁（2）放在框架（3）中安放在线圈（1）的外面，置于气隙中，由平台（8）托住，平台（8）有十字槽，固定在线圈座（7）上，上传动杆穿过其中，线圈座（7）固定在成十字形的铁轭（9）上并托住线圈（1），轴线相互垂直的两对线圈成十字形布置，中心间隔一气隙，框架（3）的下方连接上传动杆（11），该传动杆推压四爪（10），该四爪（10）的下方连接转球（13），该转球（13）通过转球夹板（15）保持其位置，转球（13）的下方有下传动杆（14），它从下方输出转矩及转角。防倾圈（12）是装在上传动杆（11）上，而且同平台（8）的底面滑动接触，防倾圈（12）保证传动杆（11）及衔铁（2）不会倾斜或颠倒。铁芯（5）的端部装有保护衔铁（2）的橡皮垫（4）并与铁芯柱（6）连接，同时穿过线圈（1）。铁芯柱（6）与铁轭（9）固定在一起，平台（8）固定在线圈座（7）上，线圈座（7）固定在铁轭（9）上，并托住线圈（1）铁轭（9）的端部装有肖钉（16），肖钉的另一端嵌入转球（13）的小槽中，它使转球（13）不可水平偏转，保证四爪（10）始终对准平台（8）的十字槽。由于本发明的永久磁铁是安装在线圈之外，因此，它可以直角转体，改变磁场方向，既可以形成左、右方向电磁力，又可形成前、后方向电磁力。当给某线圈单独通正向电流，对衔铁产生吸力，衔铁被吸引并被吸住;若给线圈通反向电流，对衔铁产生斥力，衔铁被斥回。当给一对同轴的线圈通小电流，产生对称的弱斥力，则衔铁稳定于中间位置。这时就构成三位电磁铁;当衔铁面向左、右线圈时，给前、后线圈通正向电流，则衔铁被前、后线圈吸动，且转体90°，从而形成五位电磁铁。