大功率负载控制电路及基于该电路的射钉电磁击发装置，本实用新型专利技术创新性地在电动工具中采用法拉电容组为电磁铁提供瞬间大电流，使得小容量电池组同样可以在超大电流下正常工作，基于这种电路本实用新型专利技术还提出了一种简单可靠的射钉弹击发装置，利用电磁铁产生的推力，替代原来需要人工压缩弹簧带动撞针击发射钉弹，本击发装置具有结构可靠简单、成本低、维修方便、使用轻松省力，推广后经济效益显著。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及对负载供电控制回路，尤其涉及对电动工具的负载供电电路，具体说是涉及一种大电流负载电路的射钉电磁击发装置。
技术介绍
蓄电池(或小型电池组)是生活生产中为负载供电的常用电源装置，特别是在常见的手持式的电动工具较为多见。但对于大电流的负载，往往无法满足要求，如生活中常见的电动工具――射钉器，其击发力量需要电磁铁提供较大的击打力，一般在12千克以上，此时磁铁的瞬间工作电流达到15-20A，一般的小型电池组无法提供，而且采用普通的电容缓冲的方式电容的容量又不够，(一般常见大电容只能达到几千微法拉)。因而如何为像类似射钉器这样的大负载(或大电流)提供动力是本技术亟待解决的问题。射钉固定技术是一种高效率的现代紧固技术，其原理为射钉器击发射钉，直接打入钢铁、混凝土和砖砌体或岩石等基体中，因为射钉弹自身含有可产生爆炸性推力的药品，把钢钉直接射出，从而将需要固定的构件和基体牢固地连接在一起。其中目前射钉固定技术有几个缺陷：1、由于射钉弹击发采用人工压缩弹簧推动撞针击发射钉弹弹药，施工时间长了操作者容易疲劳；2、采用击发火药机械机构庞大而笨重，操作精度及易用性受到限制。根据以上缺陷，提供一种运用电磁铁原理，利用电流产生磁场，推动电磁铁芯快速运动带动击锤击打射钉弹弹药，从而实现电磁方式击发射钉弹。本击发装置具有电路可靠简单、成本低、维修方便、使用安全以及体积重量大大缩小，推广后经济效益显著。
技术实现思路
本技术在解决为电动工具、手持电动工具这一类大电流负载的工具进行供电电路设计的同时，还提供了一种基于该电路的射钉电磁击发装置。具体来说包括以下技术方案,一种大功率负载控制电路，包括：电池组、电阻、二极管、开关、电磁铁，其特征在于还包括：法拉电容组；电池组的正极与电阻和二极管串联后分别与法拉电容组和带开关的电磁铁并联，再连到电池组的负极。基于该控制电路的射钉电磁击发装置，包括电磁执行机构与电磁击发控制机构；其中电磁执行机构包括：射钉弹、射钉弹底火药、射钉击发导管、撞针护套、撞针、撞针回位弹簧、撞针联动顶杆、撞针击锤、套筒；射钉击发导管一端置于套筒内，可沿套筒内部滑动，并可抵住压缩撞针回位弹簧，撞针护套穿过撞针回位弹簧，撞针联动顶杆设置在撞针护套的末端与其内的撞针相触；电磁击发控制机构包括：撞针击锤、推拉式电磁铁、电源开关、电磁铁护套、法拉电容组、电池组；电池组的正极与电阻和二极管串联后分别与法拉电容组和带开关的推拉式电磁铁并联，再连到电池组的负极，电磁铁护套套在推拉式电磁铁的外部，起保护作用，推拉式电磁铁内部还包括电磁铁芯，电磁铁芯的一端连接撞针击锤。针对该类电动工具中特别是采用电磁击发的电动工具，电磁铁瞬间工作电流较大而常规小容量电池无法提供，本技术创新性地在电动工具中采用法拉电容组为电磁铁提供瞬间大电流，使得小容量电池组同样可以在超大电流下正常工作。本技术还提出了基于这种回路的射钉击发装置。附图说明图1法拉电容充放电控制电路示意图；图2电磁击发射钉装置的整体结构示意图；图3推拉式电磁铁的原理示意图。1.射钉弹、2.射钉弹底火药、3.射钉击发导管、4.撞针护套、5.撞针、6.撞针回位弹簧、7.撞针联动顶杆、8.撞针击锤、9.电磁铁芯、10.推拉式电磁铁、11.电源开关、12.套筒、13.电磁铁护套、14.法拉电容组、15.电池组具体实施方式本技术对瞬间大负载供电控制回路是通过如下的技术方案来实现的。如图1所示：电池组15(BT)的正极与电阻R和二极管D串联后分别与法拉电容组14(C)和带开关11(S)的推拉式电磁铁10(EM)并联，再连到电池组15(BT)的负极。五个法拉电容C1～C5并联成法拉电容组14。二极管D的作用为防止法拉电容组14对电池组BT反充电。该供电电路可以对一般的电动工具、或手持电动工具进行供电，比如电动锤、电动剪或者手持式金属点焊机等,特别是采用电磁击发的电动工具，并不仅限于：射钉装置。本技术以射钉弹电磁击发装置为例进行具体说明：一种射钉弹的电磁击发装置，包括电磁执行机构与电磁击发控制机构；其中电磁执行机构包括：射钉弹1、射钉弹底火药2、射钉击发导管3、撞针护套4、撞针5、撞针回位弹簧6、撞针联动顶杆7、撞针击锤8、套筒12；射钉击发导管3一端置于套筒12内，可沿套筒12内部滑动，并可抵住压缩撞针回位弹簧6，撞针护套4穿过撞针回位弹簧6，撞针联动顶杆7设置在撞针护套4的末端与其内的撞针5相触。电磁击发控制机构包括：撞针击锤8、推拉式电磁铁10、电源开关11、电磁铁护套13、法拉电容组14、电池组15。电池组15的正极与电阻R和二极管D串联后分别与法拉电容组14和带开关11的推拉式电磁铁10并联，再连到电池组15的负极。五个法拉电容C1～C5并联成法拉电容组14。电磁铁护套13套在推拉式电磁铁10的外部，起保护作用。推拉式电磁铁10为成品，其内部还包括电磁铁芯9，电磁铁芯9的一端连接撞针击锤8。使用时，将带有底火药2的射钉弹1放入射钉击发导管3内，射钉击发导管3一端抵住紧固面，另一端向后滑动，压缩撞针回位弹簧6，最终使射钉弹底火药2与在撞针护套4内的撞针5紧密接触。正常状态下(即图2中的开关S开路)，电池组15为法拉电容组14充满电，当按动电源开关11(即图2中的开关S闭合)，法拉电容组14瞬间大电流放电，接通推拉式电磁铁10的电源，此时推拉式电磁铁10中的线圈产生磁场，磁场将电磁铁芯9磁化，由于电磁铁线圈产生磁场极性与被磁化的电磁铁芯9极性相同，电磁铁芯9在电磁铁线圈产生的磁力线方向快速向左移动，其原理如图3所示。连接于电磁铁芯9上的撞针击锤8也快速向左移动，击打到左侧的撞针联动顶杆7，撞针联动顶杆7带动撞针护套4内及撞针5快速向左挤压射钉弹底火药2，从而击发射钉弹底火药2，使射钉弹1射入紧固面。击发后，击发装置离开紧固面，松开电源开关11，推拉式电磁铁10断电磁场消失，电磁铁芯9磁性消失，并在推拉式电磁铁10内部回位弹簧的作用下回弹原位，撞针联动顶杆7和射钉击发导管3也在撞针回位弹簧6的作用下回复原位，电池组15继续为法拉电容组14充电，整个系统恢复再次准备击发状态。法拉电容属于双电层电容器，它是世界上已投入量产的双电层电容中容量最大的，是一种介于充电电池与常规电容之间的储电设备，具有内阻小，放电电流极大，深充放电次数可以到50万次，没有记忆效应也没有过放电的问题，是一种新型的充放电设备，其应用将会越来越普及。本射钉器装置采用小型电池组充电，法拉电容组瞬间大电流放电，正好应用于这种提供瞬时功率输出的场合。法拉电容充放电控制电路示意图见图2。电池组BT通过限流电阻R持续为法拉电容组C1至C5充电，当开关S闭合时，充满电的法拉电池组瞬间大电流放电，本装置中电磁铁EM的工作电流为20A,工作电压12V。推拉式电磁铁的原理如图3所示，主要应用了螺旋管的漏磁通原理。中间的推拉式电磁铁滑动铁芯，在推拉式电磁铁通电后产生磁场，磁场将铁芯磁化，铁芯形成叠加磁场，磁力线由一极向另一极运动时产生力，铁芯的一端可以带动一个物体做位移运动，进而实现一个功能动作。图中箭头所示的方向为推拉式电磁铁线圈通电时产生的磁场磁力线方向，推拉式电磁铁中的铁芯材料为软铁，即有磁场时可被迅本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种大功率负载控制电路，其特征在于：用于靠电磁击发的电动工具的电路设计；包括：电池组(BT)、电阻(R)、二极管(D)、开关(S)、电磁铁(EM)，其特征在于还包括：法拉电容组(14)；电池组(BT)的正极与电阻(R)和二极管(D)串联后分别与法拉电容组(14)和带开关(S)的电磁铁(EM)并联，再连到电池组(BT)的负极。
【技术特征摘要】
1.一种大功率负载控制电路，其特征在于：用于靠电磁击发的电动工具的电路设计；包括：电池组(BT)、电阻(R)、二极管(D)、开关(S)、电磁铁(EM)，其特征在于还包括：法拉电容组(14)；电池组(BT)的正极与电阻(R)和二极管(D)串联后分别与法拉电容组(14)和带开关(S)的电磁铁(EM)并联，再连到电池组(BT)的负极。2.根据权利要求1所述的一种大功率负载控制电路，其特征在于：电磁铁(EM)为推拉式电磁铁。3.根据权利要求1所述的一种大功率负载控制电路，其特征在于：由多个法拉电容并联成法拉电容组(14)。4.根据权利要求1所述的一种大功率负载控制电路，其特征在于：二极管(D)的作用为防止法拉电容组(14)对电池组(BT)反充电。5.一种基于大功率负载控制电路的射钉电磁击发装置，包括电磁执行机构与电磁击发控制机构；其中电磁执行机构包括：射钉弹(1)、射...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘焱，陈斌，
申请(专利权)人：刘焱，陈斌，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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