[实用新型]一种转子式电磁铁

说明书

本实用新型涉及电磁铁技术领域，特别是一种用于执行机械开、关动作或调节液体或气体流量的转子式电磁铁。

现有的电磁铁主要由铁芯，衔铁、线圈组成，结构型式参见图1-图6所示。图1表示现有的转动拍合式电磁铁；图2表示现有的盘式电磁铁；图3表示现有的E型直动式电磁铁；图4表示现有的U型转动式电磁铁；图5表示现有的有挡铁螺管式电磁铁；图6表示现有的无挡铁螺管式电磁铁。执行机械动作的电磁铁，要求体积小、重量轻、功耗小以及吸力大、吸合行程长，但前者与后者是相互制约的。在实际应用中，往往除了要求吸合行程长之外，还需要有较大的起始吸力，如控制液体或气体开、关的电磁铁在吸合时要克服封闭弹簧力、液体或气体的压力以及封闭橡胶与阀口的粘力，而在其它一些使用场合中，却首先要克服静摩擦力，然后克服动摩擦力。上述两种情况都要求起始吸力远大于动作后的吸力。在调节液体或气体流量的电磁调节阀中，同样要求电磁铁功耗小而吸力大，且吸力特性平坦。

图7所示曲线1表示图1至图5所示各种电磁铁的近似吸力特性，图中可见，随着衔铁与铁芯的间隙δ的增大，即吸合行程的加长，吸力F下降很快。显而易见，上述电磁铁是无法同时满足体积小、重量轻、功耗小与吸力大、吸合行程长的要求，特别是当需要起始吸力大时更无法满足其要求。图7所示曲线2表示图6所示电磁铁的吸力特性，图中可见，其吸力特性比较平坦，适合于液体或气体流量的调节，但其吸力较小，功耗较大。

本实用新型的目的在于提供一种转子式电磁铁，它不仅能获得吸合行程长、吸力大，特别是起始吸力大的效果，而且还能获得比较平坦的吸力特性。

本实用新型的目的是这样实现的：一种转子式电磁铁，包括铁芯、衔铁及使其回复起始位置的复位弹簧、线圈，该线圈绕在铁芯上，所述衔铁为转子衔铁，它通过转轴支承在铁芯之间；转子衔铁端面为凸圆弧面，与之相对应的铁芯侧面为凹圆弧面；转子衔铁端面与相对应的铁芯侧面具有交汇处，并以此处作为转子衔铁的起始位置；吸合过程中，转子衔铁端面与相对应的铁芯侧面有等距离间隙。

转子衔铁上紧固有转轴，该转轴可位于转子衔铁几何中心位置，亦可位于转子衔铁一侧，支架固定在铁芯上，该转轴可以直接支承在支架的轴孔内，亦可以在支架轴孔内装入轴承，然后将转轴装入轴承内。转子衔铁与相配合的铁芯之间的结构形式有多种，其中较好的一种结构形式为：转子衔铁两端面呈凸圆弧面，与之相对应的铁芯对应面呈凹圆弧面。与转子衔铁紧固的转轴通过轴承支承在支架轴孔内，该转轴位于转子衔铁几何中心位置，所以，转子衔铁在铁芯两凹圆弧面之间转动时，其凸圆弧面与对应的铁芯凹圆弧面之间保持等距离间隙，该间隙范围为0.05mm-3mm。由于转子衔铁端面与相对应的铁芯对应面存在一个交汇处，因而可以通过复位弹簧使转子衔铁回复到起始位置。而现有各类型电磁铁中，衔铁与铁芯之间不存在交汇处。在铁芯凹圆弧面中部设置挡铁，能使转子衔铁获得一个吸合终止位置，并获得较理想的吸力特性。转子衔铁的动作力可从转子衔铁直接传递，也可以从其转轴传递。转子衔铁吸合行程可通过加宽转子衔铁厚度，即加长其端面的凸圆弧面及相应加长铁芯凹圆弧面而得到加长。

通过上述结构分析可见，本实用新型中，转子衔铁与铁芯弧面交汇处的磁通密度最大，起始吸力也最大，在不加装挡铁时，其吸力特性比较平坦，当加装挡铁后，可获得更大的吸力。、与现有技术相比，在相同条件下，本实新型具有吸合行程长、吸力大，特别是起始吸力大以及吸力特性平坦等优点，是一种极具推广价值的新型电磁铁。

图1是现有的转动拍合式电磁铁结构示意图。

图2是现有的盘式电磁铁结构示意图。

图3是现有的E型直动式电磁铁结构示意图。

图4是现有的U型转动式电磁铁结构示意图。

图5是现有的有挡铁螺管式电磁铁结构示意图。

图6是现有的无挡铁螺管式电磁铁结构示意图。

图7是现有各类电磁铁吸力特性曲线图，其中曲线1为图1-图5所示电磁铁的近似吸力特性曲线，曲线2为图6所示电磁铁吸力特性曲线。

图8是本实用新型中转轴固定在转子衔铁几何中心位置、并装有挡铁时的实施例结构示意图。

图9是本实用新型中转轴固定在转子衔铁几何中心位置，但未装有挡铁时的实施例结构示意图。

图10是图8及图9所示电磁铁吸力特性曲线图。

图11是本实用新型中转轴固定在转子衔铁一端时的实施例结构示意图。

图12是本实用新型中要求转子衔铁摆角不大、吸力较小、转轴固定在转子衔铁一端、转子衔铁端面与铁芯交汇处端面接近平面时的实施例结构示意图。