[发明专利]双单稳态组合的可实现短时闭合的永磁操动机构及方法

摘要

本发明公开了一种双单稳态组合的可实现短时闭合的永磁操动机构及方法，包括非导磁外壳(18)，设置在该非导磁外壳(18)内部的单稳态永磁机构(19)、非导磁材料垫块(9)、附属机构(20)，以及贯穿于非导磁外壳(18)并与其滑动连接的导杆(1)，以及包裹在导杆(1)之外并与其滑动连接、与非导磁外壳刚性连接的弹簧支撑柱(17)。本发明增加附属机构(20)，并提供合闸、分闸、短时闭合三种命令模式。合闸、分闸操作采用传统方式，短时闭合操作采用新型方式，并设有附属机构(20)辅助此操作，大大缩短了合闸保持时间，又缩短了机构分闸动作时间，最终实现短时闭合的效果。

主权项

1.一种双单稳态组合的可实现短时闭合的永磁操动机构，其特征在于：包括弹簧支撑柱(17)、非导磁外壳(18)，设置在该非导磁外壳(18)内部的单稳态永磁机构(19)、非导磁材料垫块(9)、附属机构(20)，以及贯穿于非导磁外壳(18)并与其滑动连接的导杆(1)，其中所述非导磁材料垫块(9)与非导磁外壳(18)刚性连接，将非导磁外壳(18)分成两个部分，由上到下依次为第一部分、第二部分，而所述单稳态永磁机构(19)、附属机构(20)通过非导磁材料垫块(9)形成隔离；所述弹簧支撑柱(17)的顶部与非导磁外壳(18)刚性连接，且所述弹簧支撑柱(17)包裹在导杆(1)之外并与其滑动连接，其中：所述单稳态永磁机构(19)包括动铁芯(2)、分闸弹簧(5)、驱动用静铁芯(3)、线圈(4)、永磁体(7)、保持用内侧静铁芯(6)、保持用外侧静铁芯(8)，所述分闸弹簧(5)、驱动用静铁芯(3)、线圈(4)、永磁体(7)、保持用内侧静铁芯(6)、保持用外侧静铁芯(8)设置于第二部分内，其中所述驱动用静铁芯(3)、保持用内侧静铁芯(6)、保持用外侧静铁芯(8)与非导磁外壳(18)刚性连接，所述保持用外侧静铁芯(8)位于驱动用静铁芯(3)的上方，所述永磁体(7)置于所述保持用内侧静铁芯(6)、保持用外侧静铁芯(8)的中部，环绕于保持用内侧静铁芯(6)的外侧，内嵌于保持用外侧静铁芯(8)的内侧；所述线圈(4)设置于所述永磁体(7)的下部，内径小于永磁体(7)内径，外径大于永磁体(7)外径，内嵌于所述驱动用静铁芯(3)上；所述动铁芯(2)嵌置于上述驱动用静铁芯(3)、线圈(4)以及非导磁外壳(18)所围成的区域内，且与驱动用静铁芯(3)、线圈(4)滑动连接；所述动铁芯(2)为圆柱型，内部开有同心、高度不同圆柱型槽两个，由内到外分别为圆柱型槽一、圆柱型槽二，在圆柱型槽一的底部设置有环形圆孔一；所述分闸弹簧(5)设置于弹簧支撑柱(17)、动铁芯(2)之间，上方与弹簧支撑柱(17)的底部相固定，下方与动铁芯(2)环形圆孔一相固定；操动机构处于合闸位时分闸弹簧(5)保持第一压缩状态，操动机构处于分闸位时分闸弹簧(5)保持原长状态或者第二压缩状态；所述附属机构(20)包括附属动铁芯(10)、附属分闸弹簧(16)、附属驱动用静铁芯(11)、附属线圈(12)、附属永磁体(15)、附属保持用内侧静铁芯(13)、附属保持用外侧静铁芯(14)，所述附属分闸弹簧(16)、附属驱动用静铁芯(11)、附属线圈(12)、附属永磁体(15)、附属保持用内侧静铁芯(13)、附属保持用外侧静铁芯(14)设置于第一部分内，附属保持用外侧静铁芯(14)位于附属驱动用静铁芯(11)的上方，且所述附属驱动用静铁芯(11)、附属保持用内侧静铁芯(13)、附属保持用外侧静铁芯(14)与非导磁外壳(18)刚性连接；所述附属永磁体(15)置于所述附属保持用内侧静铁芯(13)、附属保持用外侧静铁芯(14)的中部，环绕于附属保持用内侧静铁芯(13)的外侧，内嵌于附属保持用外侧静铁芯(14)的内侧；所述附属线圈(12)设置于所述附属永磁体(15)的下部，内径小于附属永磁体(15)内径，外径大于附属永磁体(15)外径，内嵌于所述附属驱动用静铁芯(11)；所述附属动铁芯(10)为中空圆柱型，顶部开有环形圆孔，所述附属动铁芯(10)置于所述附属驱动用静铁芯(11)、附属线圈(12)、非导磁材料垫块(9)、保持用内侧静铁芯(6)所围成的区域内，套于导杆(1)、弹簧支撑柱(17)外侧，与导杆(1)、弹簧支撑柱(17)滑动连接，所述附属动铁芯(10)下部分外径小于上部分外径；所述附属分闸弹簧(16)设置于非导磁外壳(18)、附属动铁芯(10)之间，上方与非导磁外壳(18)相固定，下方与附属动铁芯(10)的顶部环形圆孔相固定，而所述附属动铁芯(10)的底部位于圆柱型槽二的上方；所述附属机构(20)处于起始位时附属分闸弹簧(16)保持第三压缩状态，附属机构(20)处于终止位时附属分闸弹簧(16)保持原长状态或者第四压缩状态；所述导杆(1)与动铁芯(2)刚性连接，其两端伸出非导磁外壳(18)的中心孔并与其滑动连接。