磁保持电磁铁制造技术

一种带有恒磁体的极化电磁铁，恒磁体的一个极面经旁磁轭、下磁轭和非磁性材料间隙或空气隙导引至动铁心，另一个极面经上磁轭、非磁性材料间隙或空气隙导引至定铁心，电磁铁在吸持状态时至少形成一组或一组以上的闭合极化磁路，该磁路至少有一处将电磁线圈围裹在内。旋动、推动、拉动操作手把甚至直接操作磁路中（*该技术在2001年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种带有恒磁体的磁保持电磁铁，特别涉及一种带有手动操作机构的磁保持电磁铁，属于电学的电磁铁领域。在已有技术中，中国专利CN88219029.6提供了一种电磁阀用的磁保持电磁铁，它的不足之处是磁路中设置的可调气隙［9］在通常情况下没有工程上的实用意义，“可调”的定义和实施方式也缺乏明确无误的具体规定。中国专利CN89213167.5的不足之处是该磁保持电磁铁虽然可以提供极大的电磁起动吸力和恒磁保持力，但对某些没有此种吸力(工艺)要求的被驱动机构而言，将意味着磁保持电磁铁结构工艺的过份复杂化和生产成本的无谓增加，此外，该专利没有配套手动操作装置，使用过程中可能会出现不便。本专利技术的目的在于避免上述已有技术中的不足之处而提供一系列磁路设计因需而异，电磁铁吸力和恒磁保持力较小，结构、工艺简单，恒磁体抗震性能较高的磁保持电磁铁及与之配套的简单手动操作机构。本专利技术的另一个目的还在于对磁保持电磁铁的结构组成部份和结构技术特征作出相应的约束规定。本专利技术的第一个目的可以通过以下措施来实现在电磁线圈一个端部的外侧安装恒磁体，线圈有一个贯通的中央轴孔，孔内设置线圈架或套装非导磁材料制作的薄壁管，一个动铁心插入安装在线圈架或薄壁管内作往复的直线运动，定铁心－－辅助磁极安装在紧靠恒磁体的线圈的同一端部－－a)恒磁体的一个极面经旁磁轭［4］、下磁轭［5］、非磁性材料间隙Q4或空气间隙Q4′导引至动铁心［8］，另一个极面经上磁轭［1］或非磁性材料间隙Q1或空气间隙Q1′导引至定铁心－－辅助磁极［2］，这时，为了控制恒磁体与动铁心间的漏磁通强度和电磁铁在反向励磁时的释放灵敏度，辅助磁极［2］必需伸进电磁线圈［6］相应的轴向高度H3并与旁磁轭［4］或其分支磁路［4a］保持一个必要的非磁性材料间隙Q2或空气间隙Q2′；b)所述电磁铁在吸持状态时至少形成一组或一组以上的闭合极化磁路，该磁路至少有一处将电磁线圈围裹在内；c)与所述电磁铁配套组装成若干种利用旋动、拉动、推动操作手把［49］、［50］，甚至直接操作磁路的一个元件或二个元件，例如上磁轭［1］、辅助磁极可移动部份［2a］、恒磁体［3］，使处于磁保持吸合装态的闭合极化磁路中出现人为气隙Q3从而使动铁心返回到释放状态的手动操作机构［80］；d)在所述电磁铁的恒磁体［3］与上磁轭［1］之间或在恒磁体［3］与旁磁轭［4］之间设有一个或二个柔性垫层［41］。本专利技术的另一个目的可以通过以下措施来实现所述电磁铁的电磁线圈［6］可以由一个独立的绕组构成，也可以由二个彼此独立的绕组构成。所述电磁铁的非磁性材料间隙Q2或空气间隙Q2′，因电磁铁起动吸力、恒磁体几何形状及磁能积、电磁铁释放操作灵敏度等不同因素而异，其最小值为零点几毫米，最大值可达数十毫米。所述电磁铁的柔性垫层［41］是一种防震的固体物质或具有类似物理性能的外复涂层，它可以衬垫在恒磁体［3］的两侧，也可以衬垫在抗震性能较好的一侧。所述电磁铁的手动操作机构［80］，有以下型式构成a.定铁心－－辅助磁极［2］是一个与线圈架［7］刚性连结的整体构件，它的外侧端部是一根与上磁轭［1］螺纹连结的螺杆，在上磁轭［1］的外侧平面上有时还可以增设一个刚性连结的操作手把［50］；b.辅助磁极［2］是一个与线圈架［7］螺纹连结定位的整体构件，它的内侧端部是一根螺杆，外侧端部的平台面上有操作上磁轭［1］做旋转运动必需的凹槽、凸缘、沉孔［52］；c.辅助磁极［2］是一个与线圈架［7］刚性连结的整体构件，变形的旁磁轭［4］具有内螺纹与旁磁轭分支磁路［4a］上端部的外螺纹相配合；d.辅助磁极［2］由固定部份［2b］与可动部份［2a］组合而成，前者与线圈架［7］刚性连结，后者与上磁轭［1］滑动配合或螺纹配合，压簧［51］支承在辅助磁极可移动部份［2a］下端部的径向凸缘与上磁轭［1］的内侧平面空间并迫使辅助磁极固定部份［2b］与辅助磁极可移动部份［2a］间保持良好的静压配合。所述电磁铁的恒磁体［3］可以由一块具有闭合回路的硬磁材料构成，也可以由一块或一块以上具有片状、块状、U状、弧状等开放结构形式的硬磁材料构成。所述电磁铁的动铁心［8］在电磁铁释放状态时伸出下磁轭［5］的最佳轴向高度H4大于或等于电磁铁的工作行程δ值。所述电磁铁可以利用动铁心［8］的自重或能够提供反作用力矩的电磁铁的被驱动装置取代复位弹簧［9］。下面，仅对本专利技术附图的图面说明如下附图说明图1为实施例1。图2为实施例2。图3为实施例3。图4为实施例4。图5为实施例5。图6为实施例6。图7为实施例7。图8为实施例8。图9为实施例9。图10为自动洗衣机电磁进水阀磁保持电磁铁实施例的纵剖面图。现在，本专利技术将结合以上实施例作进一步的详述。由图1可见，采用非导磁材料制成的线圈架［7］具有一个贯通的中央轴孔，电磁线圈［6］平绕在线圈架［7］上。采用导磁材料制成的旁磁轭［4］和下磁轭［5］将电磁线圈［6］围裹在内，恒磁体［3］吸持定位在线圈架［7］的一个端部外侧的旁磁轭［4］的外侧平面上。在紧靠恒磁体［3］的线圈架的中央轴孔内，插入安装一个定铁心－－辅助磁极［2］且与线圈架［7］的中央轴孔内壁作刚性连结，它的下端面与动铁心［8］的上端面形成电磁铁的主工作气隙δ，依靠复位弹簧［9］或动铁心［8］的自重或复位弹簧［9′］及被驱动机构的限位作用，使电磁铁在初始状态时的气隙δ保持定值。辅助磁极［2］的上端部是一根螺杆，上磁轭［1］的中央部位处设有一个与之相配合的内螺孔，旋动上磁轭［1］向下运动即可使其紧压在恒磁体［3］的外侧平面上。辅助磁极［2］的外缘与旁磁轭［4］的内缘必需保持一个必要的非磁性材料间隙Q2，它因电磁铁启动电磁吸力、恒磁体几何形状及磁能积、电磁铁释放操作灵敏度等不同因素而异此值太小时辅助磁极［2］与恒磁体［3］间的漏磁通过大，电磁铁的磁保持力会大幅度下降。太大时由辅助磁极［2］、旁磁轭［4］、下磁轭［5］、动铁心［8］构成的电磁铁的电磁磁路磁阻增加，其起动电磁吸力有所下降；因此，一般情况下非磁性材料间隙Q2值最小为零点几毫米，最大时可达数十毫米。H3标示辅助磁极［2］必需伸进电磁线圈［6］应有的轴向高度，此值太小时电磁铁在反向励磁时的释放操作灵敏度降低甚至无法释放；太大时工作行程与电磁吸力均受影响，有时会无法达到予定的设计要求。H4标示了动铁心［8］在电磁铁释放状态时伸出下磁轭［5］的轴向高度，其最佳值H4≥气隙δ，否则的话，磁路的磁阻势必增加，电磁铁起动吸力和磁保持力都会发生明显的下降。Q4标示了线圈架［7］的中央轴孔的壁厚，动铁心［8］正是插入在该轴孔内作往复的直线运动，所以从某种意义上讲这个轴孔也自然成为动铁心［8］的一个滑动导轨，故非磁性材料间隙Q4的厚度将依据线圈架［7］的材质、电磁线圈［6］的几何尺寸等因素而定。［3］是为极化磁路［1］－［2］－［3］－［8］－［5］－［4］提供磁保持力的恒磁体，它可以由一块有闭合回路的硬磁材料构成，也可以由一块或一块以上具有片状、块状、U状、弧状等开放结构形式的硬磁材料构成。以电磁线圈［6］、线圈架［7］为衡量基准，恒磁体［3］紧靠电磁线圈［6］的内侧面极性必需相同，例如呈S极性；外侧面与之相反，例如呈N极性，如图1所示。［53］是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁保持电磁铁，主要由恒磁体、导磁性材料制作的磁路、电磁线圈、操作手把等构成，其中，恒磁体安装在电磁线圈一个端部的外侧，线圈有一个贯通的中央轴孔，孔内设置线圈架或套装非导磁材料制作的薄壁管，一个动铁心插入安装在线圈架或薄壁管内作往复的直线运动，定铁心－－辅助磁极安装在紧靠恒磁体的线圈的同一侧端部，其特征在于：ａ．恒磁体的一个极面经旁磁轭［４］、下磁轭［５］、非磁性材料间隙Ｑ４或空气间隙Ｑ４′导引至动铁心［８］，另一个极面经上磁轭［１］或非磁性材料间隙Ｑ１或空气间隙Ｑ１′导引至动铁心－－辅助磁极［２］，这时，为了控制恒磁体与动铁心间的漏磁通强度和电磁铁在反向励磁时的释放灵敏度，辅助磁极［２］必需伸进电磁线圈［６］相应的轴向高度Ｈ３并与旁磁轭［４］或其分支磁路［４ａ］保持一个必要的非磁性材料间隙Ｑ２或空气间隙Ｑ２′；ｂ．所述电磁铁在吸持状态时，至少形成一组或一组以上的闭合极化磁路，该磁路至少有一处将电磁线圈围裹在内；ｃ．与所述电磁铁配套装成若干种利用旋动、拉动、推动操作手把［４９］、［５０］，甚至直接操作磁路的一个元件或二个元件例如上磁轭［１］、辅助磁极可移动部份［２ａ］、恒磁体［３］，使处于磁保持吸合状态的闭合极化磁路中出现人为气隙Ｑ３从而使吸持着的动铁心返回到释放状态的手动操作机构［８０］；ｄ．在所述电磁铁的恒磁体［３］与上磁轭［１］之间或在恒磁体［３］与旁磁轭［４］之间设有一个或二个柔性垫层［４１］。...

【技术特征摘要】
1.一种磁保持电磁铁，主要由恒磁体、导磁性材料制作的磁路、电磁线圈、操作手把等构成，其中，恒磁体安装在电磁线圈一个端部的外侧，线圈有一个贯通的中央轴孔，孔内设置线圈架或套装非导磁材料制作的薄壁管，一个动铁心插入安装在线圈架或薄壁管内作往复的直线运动，定铁心-辅助磁极安装在紧靠恒磁体的线圈的同一侧端部，其特征在于a.恒磁体的一个极面经旁磁轭[4]、下磁轭[5]、非磁性材料间隙Q4或空气间隙Q4′导引至动铁心[8]，另一个极面经上磁轭[1]或非磁性材料间隙Q1或空气间隙Q1′导引至动铁心-辅助磁极[2]，这时，为了控制恒磁体与动铁心间的漏磁通强度和电磁铁在反向励磁时的释放灵敏度，辅助磁极[2]必需伸进电磁线圈[6]相应的轴向高度H3并与旁磁轭[4]或其分支磁路[4a]保持一个必要的非磁性材料间隙Q2或空气间隙Q2′；b.所述电磁铁在吸持状态时，至少形成一组或一组以上的闭合极化磁路，该磁路至少有一处将电磁线圈围裹在内；c.与所述电磁铁配套装成若干种利用旋动、拉动、推动操作手把[49]、[50]，甚至直接操作磁路的一个元件或二个元件例如上磁轭[1]、辅助磁极可移动部份[2a]、恒磁体[3]，使处于磁保持吸合状态的闭合极化磁路中出现人为气隙Q3从而使吸持着的动铁心返回到释放状态的手动操作机构[80]；d.在所述电磁铁的恒磁体[3]与上磁轭[1]之间或在恒磁体[3]与旁磁轭[4]之间设有一个或二个柔性垫层[41]。2.按权利要求1规定的磁保持电磁铁，其特征在于所述的电磁线圈［6］可以由一个独立的绕组构成，也可以由二个彼此独立的绕组构成。3.按权利要求1规定的磁保持电磁铁，其特征在于所述的非磁性材料间隙Q2或空气间隙Q2′，因电磁铁起动吸力、恒磁体几何形状及磁能积、电磁铁释放操作灵敏度等不同因素而异，其最小值为零点几毫...

【专利技术属性】
技术研发人员：张凡，杨强，王跃，刘涛，
申请(专利权)人：张凡，四川新兴电气研究所，
类型：实用新型
国别省市：51[中国|四川]