[发明专利]磁保持电磁铁

权利要求书

1、一种磁保持电磁铁，由永磁体、铁心、电磁线圈、电子元件构成，在一个铁心回路的中央部位有不少于一个线圈架被围裹在内，在靠近线圈架轴向端部的铁心的一侧外极面上设有不少于一个永磁体，其上下极面的极性彼此相反，一个条状或块状的永磁轭把永磁体的外侧极面连接在一起，在永磁轭内侧极面的中央部位设有一个固定磁心，它穿进磁轭中央部位的穿透孔和线圈架轴孔，在靠近线圈架轴向端部的另一侧铁心的中央部位设有一个导轨轴承，一个动铁心插入导轨轴承作往复的直线运动，以动铁心和线圈架的中央轴线为对称轴，形成在几何形状、安装位置、磁性能方面左右对称的工作磁路，其特征在于：

a)所述的铁心回路是一个由碳素钢、合金结构钢、铸钢类普通钢铁或铁氧体陶瓷导磁材料制作而成的具有全封闭结构形状的电磁铁铁心(140)，它在上磁轭(141)及下磁轭(142)的中央部位分别设有穿透孔(24)及(25)；

b)所述导轨轴承(26)是一个由法兰盘(27)和极靴(28)构成的铁磁材料制作而成的独立部件，它具有规则化的横截面轴孔(30)和规则化的垂直滑配面(31)，后者与插入滑动的动铁心(8)之间形成滑配间隙(23)，其常规值在数十微米至200微米范围内选用；

c)所述线圈架(70)由同轴安装的线圈架主体(701)和定位圈(702)镶嵌组成，前者从电磁铁铁心(140)的侧面空间推入并依靠从穿透孔(24)推入的导轨轴承(26)以及从穿透孔(25)推入的定位圈(702)的嵌进线圈架轴孔的垂直结构部份予以定位；

d)所述固定磁心(2)是一个在轴向高度上含有两个以上不相等横截面积的柱状体，柱状体(501)的横截面积较小，与磁心主体(502)之间设有一个水平的环形台面(503)，借助加压配合，使柱状体(501)锲入永磁轭(5)的中央轴孔(505)内，再利用设置在柱状体(501)外侧的中央轴孔(504)将固定磁心(2)胀铆在永磁轭(5)上；

e)所述固定磁心(2)的主体(502)从定位圈(702)的中央轴孔处穿过，它与电磁铁铁心的下磁轭(142)的穿透孔(25)的内缘之间设有一个周边匀称的环形间隙(125)，其值在0.2毫米到2毫米范围内选用；

f)一个抗冲击弹簧(901)套装在同轴的固定磁心主体(502)的外侧，它是螺旋状或碟状或套筒状的一个压缩弹簧，弹簧在自由伸展时的水平承压面(902)比固定磁心主体(502)的主极面高出1到3毫米；

g)在所述线圈架(7)上绕制一个单独的辅助线圈(601)，一个止逆二极管(602)并接在它的两端，选择线圈的绕向和二级管的连接方向，使动铁心(8)在吸合运动过程中进入到磁路的设定极化区域时能够感应到足够大的感生电势，从而在电磁铁的主磁路中产生一个反向磁通，其向量与电磁铁正向励磁磁通和极化磁通的向量相反，对动铁心(8)的极化加速度起到一种电气阻尼抗震作用。

2、按权利要求1规定的磁保持电磁铁，其特征在于所述的导轨轴承(26)是一个以良导磁铁基性材料为主料、二硫化钼类固体润滑材料为辅料的采用常规粉末冶金工艺烧结而成的含油轴承。

3、按权利要求1规定的磁保持电磁铁，其特征在于所述导轨轴承(26)上还设有一道截断环形涡电流和防止摩擦产生热变形的狭缝(29)。

4、按权利要求1规定的磁保持电磁铁，其特征在于所述导轨轴承(26)的法兰盘(27)的侧面(271)和极靴(28)的内外侧垂直面(31)及(281)都是一个粗糙度小于1.6微米的光滑面，法兰盘(27)上设有均布的孔洞(272)，依靠螺钉(273)使法兰盘的内侧面(271)与上磁轭(141)的极面实现良好的静压配合，依靠控制极靴外侧垂直面(281)与穿透孔(24)的配合间隙大小和调节法兰盘(27)与极靴(28)的配合面积，使磁阻尽可能减小。

5、按权利要求1规定的磁保持电磁铁，其特征在于所述的定位圈(702)和抗冲击垫(43)做成一体，后者的轴向高度比永磁体(3)的轴向高度多一个空气间隙(301)，其值在0.03毫米到0.06毫米间选用。