[发明专利]双锥型盘式比例电磁铁

说明书

技术领域

本发明涉及一种盘式结构的比例电磁铁。

背景技术

比例电磁铁具有水平的位移-力特性，在比例控制系统中得到广泛地应用，但是目前结构形式以螺管式为主，适用于驱动中小型负载，在一些对负载输出力要求较高的场合难以应用。而盘式结构直流电磁铁在很短的行程内具有很大的电磁吸力，但是传统的盘式电磁铁吸力随着工作气隙的增大而迅速减小，难以满足比例特性的输出要求，所以其主要适用于工作在吸合状态下的负载以及快速动作的场合，因此一般应用于起重电磁铁和电磁吸盘。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种具有比例特性和大输出力/功率比的双锥型盘式比例电磁铁。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种双锥型盘式比例电磁铁，包括中空的导磁外壳体、内设空腔的导磁铁芯柱、线圈、衔铁和推杆；导磁铁芯柱套装在导磁外壳体的内腔中，在导磁铁芯柱与导磁外壳体所形成的环形空间内设置线圈；衔铁由底部和环形侧壁围合而成，在环形侧壁上设置V形槽；环形侧壁位于导磁铁芯柱与导磁外壳体所形成的环形空间内；环形侧壁的外表面与导磁外壳体的内表面之间的间隙形成径向工作气隙I，环形侧壁的内表面与导磁铁芯柱的外表面之间的间隙形成径向工作气隙II，推杆贯穿导磁铁芯柱和衔铁的底部，推杆与衔铁固定相连，推杆与导磁铁芯柱相对滑动；衔铁底部与导磁铁芯柱之间的间隙形成轴向工作气隙。

作为本发明的双锥型盘式比例电磁铁的改进：在衔铁底部与导磁铁芯柱之间的轴向工作气隙内设置非导磁材料制成的限位片，限位片套装在推杆上。

作为本发明的双锥型盘式比例电磁铁的进一步改进：V形槽的外侧锥角与轴向所成的夹角α为41～43°，V形槽的内侧锥角与轴向所成的夹角β为40～42°。

作为本发明的双锥型盘式比例电磁铁的进一步改进：滑动支撑部件与导磁铁芯柱固定相连，推杆在滑动支撑部件中滑动。

作为本发明的双锥型盘式比例电磁铁的进一步改进：导磁铁芯柱、导磁外壳体和衔铁均为导磁体。

作为本发明的双锥型盘式比例电磁铁的进一步改进：推杆由非导磁材料制成。

为了将输入的电流信号按比例转换为力或位移，本发明设计了上述双锥型盘式结构的比例电磁铁。

本发明的双锥型盘式比例电磁铁，具有以下有益效果：

1、采用双锥型盘式衔铁结构的比例电磁铁，有效地结合了传统螺管式比例电磁铁和盘式电磁铁的优点，提高了输出力/功率比，并具有良好的比例特性。

2、结构简单，拆装方便，价格便宜。

将本发明的双锥型盘式比例电磁铁进行了静态特性实验研究，获得其位移力特性滞环曲线及其它性能指标，如图6所示，表明双锥型盘式比例电磁铁具有近似水平的位移-力特性，即随着位移的变化，输出力基本恒定。因此，本发明双锥型盘式比例电磁铁能解决盘式电磁铁所存在的以下问题：随着工作气隙的增大而迅速减小，难以满足比例特性的输出要求。

将本发明的双锥型盘式比例电磁铁和目前市场供应的060型螺管式比例电磁铁的结构和性能进行综合指标对比，表明本发明的双锥型盘式比例电磁铁不仅具有良好的水平位移-力特性，而且输出力/功率比较传统螺管式比例电磁铁大。具体对比数据如表1所示：

表1、