[其他]旋转铁心式电磁铁

说明书

本实用新型涉及一种动铁心为旋转式的直流电磁铁。

目前市场上广泛使用着的直流电磁铁按磁系统形式分，有拍合式、盘式、螺管式、U型和E型等形式；按衔铁运动方式分，有直动式和转动式；按线圈的连接方式分，有串联式和并联式的。即使是转动衔铁式的直流电磁铁，其实质还是一种衔铁只能绕着其一端的枢轴转动的拍合式直流电磁铁，其磁极的作用表面仍然是平面。因而其具有较陡的吸力特性，当电磁铁通电后。动铁心（衔铁）与定铁心间的气隙改变较大，吸力变化也大。因此，上述的直流电磁铁都不适于应用于动铁心（衔铁）须有较大的行程的场合，否则，为了满足一定的吸力和较大行程的要求，必须提高电磁铁线圈的安匝数，以增强其磁场强度，这样会导致电磁铁的体积增大，耗能增加。

本实用新型的任务就是要克服上述直流电磁铁的缺点，提供一种体积小、耗能低，同时又能获得较强的电磁吸力和较长的动铁心行程的旋转铁心式直流电磁铁。

本实用新型的任务是这完成的：将U型转动衔铁式直流电磁铁的磁极，制成一对在同一个圆柱面上、以圆柱面的轴心线为对称的、表面与表面相对的两部份圆弧面，在该圆弧面间设置一个动铁心，动铁心是一个截去了以其轴心线为对称的两部份圆柱面的棱圆柱体，动铁心的圆柱面的直径比磁极的圆弧面的直径略小，其间的间隙即为气隙，在结构上保证动铁心的圆柱面与磁极的圆弧面同心，动铁心可绕其轴心线转动。当动铁心的圆柱面与磁极的圆弧面远离时，是电磁铁的起始位置，当线圈中通以适当的电流后，在磁场力的作用下动铁心便会转至动铁心的圆柱面与磁极的圆弧面紧密靠近的位置，这就是电磁铁的吸合位置，由于动铁心的圆柱面与磁极的圆弧面间的间隙可做得很小，而且在动铁心转动的过程中，该间隙几乎不变，因此这种电磁铁在相同的安匝数的情况下，可比现有的拍合式直流电磁铁获得大得多的吸力和行程。在相同的设计要求下，本实用新型的直流电磁铁具有体积小、耗能低、结构简单，制造容易的优点。

下面结合实施例及附图进行详细说明：

图1是根据本实用新型设计的一种单线圈U型非对称式旋转铁心直流电磁铁的主视图。

图2是沿图1A——A线的剖视图。

图3是根据本实用新型设计的另一种有两个串联的线圈的口字型对称式旋转铁心直流电磁铁的主视图。

参照图1，在U型定铁心2的中部绕有励磁线圈1，在其两端有一对磁极3，这对磁极3的作用表面5是相对的，而且它们是位于同一个圆柱面上的两段圆弧面，每段圆弧面的圆弧长度约为其整个圆周的四分之一到六分之一，这两段圆弧面以其轴心线为对称。两磁极3之间有一个动铁心4，它是一个截去了两块圆柱面的棱圆柱体，截去部份的弧长约为三分之一至四分之一圆周并且以该圆柱体的轴心线为对称。动铁心4的棱圆柱体的圆柱面的直径比磁极3的圆弧面的直径略小0.4～1.0毫米，那么，动铁心4与磁极3之间的气隙，相应地。就是0.2～0.5毫米，减小该气隙，可使吸力增大，但要求加工和装配精度提高，使加工困难，增大该间隙，会使吸力明显减弱。在动铁心4的棱圆柱体的轴心线处固定有轴8，动铁心4转动时，轴8随其一起转动，从而可将电磁力以扭矩的形式输出，带动相应的构件转动，或通过适当的机构（如曲柄连杆机构、齿轮齿条机构等）带动相应的构件移动。也可以设计成动铁心4绕固定的轴8转动的配合形式。依靠动铁心4本身与相应机构的连接而将力矩输出。动铁心4还可以制成横截面为哑铃形的形式，在其中间的凹入部绕上线圈，使它通电后所形成的磁场与磁极3所形成的磁场方向相反，这样就会获得更大的吸力。一般地，磁极3的轴向长度应与动铁心4的圆柱面的轴向长度相等，其圆弧的长度或者相等，或者磁极3的圆弧长度较长。在磁极3的圆弧作用表面5的圆弧端部，还可以对称地设置一个与磁极连成一体的、凸出圆弧作用表面5的档铁7。当动铁心4与磁极3完全吸合时，动铁心4的棱柱侧面能恰好紧紧地贴靠在档铁7上，这可防止动铁心4在吸合位置发生抖动，同时还能使吸力稍增大。保证磁极3将动铁心4牢牢地吸稳。

为了进一步减小电磁铁的体积，减少线圈的安匝数，或者为了增大吸力，也可将磁极与定铁心一起做成双U字型，即口字型，使用两组线圈，就成了图3所示的口字型对称或旋转铁心直流电磁铁。两组线圈可以串联，也可以并联，但必须使其通电后所形成的磁场的方向指向同一个方向（都向上或者都向下），以防磁极3处的磁场不是加强而是被抵消掉了。