本实用新型专利技术涉及机电工程元件或部件，具体是一种快速响应大行程电磁铁，包括壳体，壳体内上方设置上静衔铁、下方设置下静衔铁，上静衔铁和下静衔铁外抵接轴套，上静衔铁、下静衔铁和轴套外绕设线圈，轴套内沿轴向滑动配合上动衔铁、下动衔铁，上动衔铁的下端固接上磁石，下动衔铁的上端固接下磁石，上磁石和下磁石通过轭铁连接，上动衔铁的上端与上静衔铁下端之间和下动衔铁的下端与下静衔铁上端之间存在气隙，上动衔铁的上端固接顶杆，顶杆与上静衔铁沿轴向滑动配合并穿出壳体，下静衔铁中部开设通孔，通孔内置入弹簧，弹簧的上端抵接下动衔铁的下端、下端抵接壳体的底壁内侧。本实用新型专利技术具备更大吸合触发加速度,且较不受气隙长度的影响。度的影响。度的影响。
【技术实现步骤摘要】
一种快速响应大行程电磁铁
[0001]本技术涉及机电工程元件或部件，具体是一种快速响应大行程电磁铁。
技术介绍
[0002]习知的传统电磁铁结构如图1所示,具备有以下特征:壳体2内固设静衔铁3、轴套9，静衔铁3和轴套9外绕设线圈5，轴套9内沿轴向滑动配合动衔铁6，静衔铁3内沿轴向滑动配合顶杆1，顶杆1与动衔铁6的上端固接并穿出壳体2，动衔铁6下端抵接弹簧10，静衔铁3和动衔铁6之间存在气隙4。线圈5经导通电流产生感应磁力线11,并激励动衔铁6与静衔铁3产生相互磁吸力,进而作动产生推力。根据该结构的数学模型可推导出公式:
[0003]其中，
[0004]。
[0005]显而易见传统电磁铁的电磁力与气隙长度的平方成反比。因此当吸合触发时,气隙长度为最大值,此时的电磁力适足以克服弹簧力与静摩擦力总合,随气隙距离的缩短,在接近闭合时产生急剧升高的电磁力。但吊诡的是气隙的大小攸关行程的大小,是该电磁铁的关键规格所在,然而却又直接影响响应时间的长短,对设计者而言往往产生进退失据无法拿捏的难题。
[0006]随近期自动化控制技术的不断提升,对电磁铁的规格要求也不断提升,尤其是对响应时间与行程的要求。因此在相同的体积与功耗条件下,如何对现有电磁铁结构加以优化是本领域技术人员面临的技术问题。
技术实现思路
[0007]本实现本技术的目的，本技术提供一种快速响应大行程电磁铁，所采取的技术方案是:
[0008]一种快速响应大行程电磁铁，包括壳体，所述壳体内上方设置上静衔铁、下方设置下静衔铁，所述上静衔铁和下静衔铁外抵接轴套，所述上静衔铁、下静衔铁和轴套外绕设线圈，所述轴套内沿轴向滑动配合上动衔铁、下动衔铁，所述上动衔铁的下端固接上磁石，所述下动衔铁的上端固接下磁石，所述上磁石和下磁石通过轭铁连接，所述上动衔铁的上端与所述上静衔铁下端之间和所述下动衔铁的下端与所述下静衔铁上端之间存在气隙，所述上动衔铁的上端固接顶杆，所述顶杆与所述上静衔铁沿轴向滑动配合并穿出所述壳体，所述下静衔铁中部开设通孔，所述通孔内置入弹簧，所述弹簧的上端抵接所述下动衔铁的下端、下端抵接所述壳体的底壁内侧。
[0009]进一步地，所述上磁石和下磁石的同极相对。
[0010]进一步地，所述轭铁和壳体由导磁材料制成。
[0011]与现有技术相比，本技术具备更大吸合触发加速度,且较不受气隙长度的影响。
附图说明
[0012]图1是现有电磁铁的结构示意图。
[0013]图2是本技术的结构示意图。
[0014]图3是本技术逆磁组与线圈电流产生之顶杆相对运动的示意图。
[0015]图4是传统电磁铁气隙长度/推力的曲线图。
[0016]图5是本技术气隙长度/推力的曲线图。
具体实施方式
[0017]下面通过结合附图的形式来对本技术的具体实施方式来做进一步的详细的说明，但以下实施例仅列举的是较优选的实施例，其仅起到解释说明的作用来帮助理解本技术，并不能理解为是对本技术作的限定。
[0018]下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
[0019]下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
[0020]在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0021]在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0022]如图2所示的一种快速响应大行程电磁铁，包括壳体2，所述壳体2内上方设置上静衔铁3
‑
1、下方设置下静衔铁3
‑
2，所述上静衔铁3
‑
1和下静衔铁3
‑
2外抵接轴套9，所述上静衔铁3
‑
1、下静衔铁3
‑
2和轴套9外绕设线圈5，所述轴套9内沿轴向滑动配合上动衔铁6
‑
1、下动衔铁6
‑
2，所述上动衔铁6
‑
1的下端固接上磁石7
‑
1，所述下动衔铁6
‑
2的上端固接下磁石7
‑
2，所述上磁石7
‑
1和下磁石7
‑
2通过轭铁8连接，所述上动衔铁6
‑
1的上端与所述上静衔铁3
‑
1下端之间和所述下动衔铁6
‑
2的下端与所述下静衔铁3
‑
2上端之间存在气隙4，所述上动衔铁6
‑
1的上端固接顶杆1，所述顶杆1与所述上静衔铁3
‑
1沿轴向滑动配合并穿出所述壳体2，所述下静衔铁3
‑
2中部开设通孔，所述通孔内置入弹簧10，所述弹簧10的上端抵接所述下动衔铁6
‑
2的下端、下端抵接所述壳体2的底壁内侧。所述上磁石7
‑
1和下磁石7
‑
2的同极相
对。所述轭铁8和壳体2由导磁材料制成。
[0023]上磁石7
‑
1、下磁石7
‑
2和轭铁8组成一逆磁组,上磁石7
‑
1和下磁石7
‑
2既可以采用N
‑
N磁极相对，也可以采用S
‑
S磁极相对，中间夹有的轭铁8增加其磁场强度。
[0024]逆磁组磁极两侧外布置的一对动衔铁，包括上动衔铁6
‑
1与下动衔铁6
‑
2,以此与逆磁组形成一具备逆磁特性的动铁芯。
[0025]位于壳体上、下各设有一对静衔铁，包括上静衔铁3
‑
1与下静衔铁3
‑
2,两者会按线圈激励后的感应磁力线方向产生互为相反的磁极,是以在同一运动行程中分别扮演吸力与斥力的不同作用。
[0026]上静衔铁3
‑
1与下静衔铁3
‑
2将会受到激励产生线圈感应磁力线回路11,图2中的电流方向为右进左出,在此可观察到线圈本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种快速响应大行程电磁铁，包括壳体（2），其特征在于：所述壳体（2）内上方设置上静衔铁（3
‑
1）、下方设置下静衔铁（3
‑
2），所述上静衔铁（3
‑
1）和下静衔铁（3
‑
2）外抵接轴套（9），所述上静衔铁（3
‑
1）、下静衔铁（3
‑
2）和轴套（9）外绕设线圈（5），所述轴套（9）内沿轴向滑动配合上动衔铁（6
‑
1）、下动衔铁（6
‑
2），所述上动衔铁（6
‑
1）的下端固接上磁石（7
‑
1），所述下动衔铁（6
‑
2）的上端固接下磁石（7
‑
2），所述上磁石（7
‑
1）和下磁石（7
‑
2）通过轭铁（8）连接，所述上动衔铁（6<...
【专利技术属性】
技术研发人员：程春东，
申请(专利权)人：烟台金钢磁性材料有限公司，
类型：新型
国别省市：
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