专利名称：可调整气隙的电磁铁结构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于低压电器技术领域，具体涉及一种可调整气隙的电磁铁结构。
背景技术：
电磁铁被广泛应用于低压电器技术领域，对低压电器起到短路保护和过载保护等 作用。电磁铁通常由衔铁、轭铁和反力弹簧等组成，其工作原理是借助于回路电流激磁使磁 系统磁化，产生电磁吸力吸引衔铁，使之运动而做机械功，从而达到某些预定的目的。电磁铁的脱扣电流整定值可以在一定范围内调节，并且由于电磁铁的脱扣电流整 定值可以取额定电流的不同倍数，因此用户可以根据实际需要来合理选择脱扣电流值，所 以毫无疑问，因可调式电磁脱扣器更能满足使用者的需求的多样性而被公众认为是磁脱扣 器的发展方向。已有技术中对电磁铁的电磁调节是通过调节电磁脱扣器的工作气隙即调节衔铁 与轭铁之间的间隙或者改变反力弹簧力来实现的，而调节反力弹簧的力主要靠调整弹簧的 预紧力获得，但是，对反力弹簧的作用力的调整存在准确性差的问题。通过电磁脱扣器的工作气隙进行调节是比较常见的手段，但是由于已有技术中的 电磁铁的结构有失合理，因此对工作气隙调节会暴露出由图5所示的欠缺(图5是已有技 术中的电磁铁特性曲线示意图)。图5中，反力弹簧的反力由Fl表示，各整定电流以A1、A2 和A3表示，其中Al <A2< A3工作气隙用δ 1表示。为了保证衔铁得以输出有效的机械 能，必须给衔铁留出一定的行程δ 11进行储能，而工作气隙大于一定值后，电磁吸力对气 隙的敏感度大大降低，电磁吸力与气隙的关系曲线趋于平缓，表现图5中δ 12 δ 13范 围，在有限的空间里，由于电磁吸力与气隙的关系曲线过于平缓，不合适作为调节范围，即， 调节范围只能局限在S 11 δ 12，由此可见，对脱扣电流值的调节范围微乎其微，难于满 足使用者的选择性调节要求。鉴于上述已有技术，有必要加以改进，为此，本申请人进行了有益的尝试，下面将 要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
发明内容本实用新型的任务在于提供一种既有助于保障气隙调节精度又有利于获得理想 的调节范围并且结构合理的可调整气隙的电磁铁结构。本实用新型的任务是这样来完成的，一种可调整气隙的电磁铁结构，包括一轭铁 组件；一静铁芯，固定于轭铁组件的开口处；一动铁芯，该动铁芯同样设置于轭铁组件的开 口处，与静铁芯相对应并且正对静铁芯的方向上运动；一反力弹簧，该反力弹簧的一端支承 在轭铁组件上，而另一端支承在动铁芯上，其中所述动铁芯和静铁芯与轭铁组件构成主 磁路Φ1，特点是还包括有一动滑块、静滑块和滑块调节装置，动滑块滑动地设置在所述 轭铁组件上，静滑块固定在轭铁组件上，并且与动滑块相对应，滑块调节装置设在轭铁组件 上并且与所述动滑块枢轴连接，其中所述的动滑块和静滑块与轭铁组件构成辅助磁回路Φ2。在本实用新型的一个具体的实施例中，所述的轭铁组件包括轭铁、静铁芯座、动铁 芯座和一对定位板，一对定位板的中部各具有一用于供保护电路的导体通过的一次回路导 体腔，所述的轭铁定位在一对定位板之间，轭铁具有一轭铁腔，该轭铁腔与所述一次回路导 体腔相对应，静铁芯座和动铁芯座位于一对定位板之间，其中静铁芯座固定在一对定位板 的上部的一端，而动铁芯座固定在一对定位板的上部的另一端，并且与静铁芯座相对应，所 述的静铁芯设置在所述的静铁芯座上，所述的动铁芯设置在所述动铁芯座上，并且与静铁 芯相对应，动铁芯与静铁芯之间构成为工作气隙δ 1，并且由所述轭铁、动铁芯和工作气隙 δ 1构成为环绕所述导体的主磁路Φ 1，所述的动、静铁芯之间配有一具有中央通孔的感应 线圈，该感应线圈对应于所述的轭铁腔，所述的反力弹簧位于中央通孔内，并且所述的动、 静铁芯均探入于中央通孔内，所述的静滑块固定在一对定位板的上部的一端，而所述的动 滑块滑配在定位板的上部的另一端，动、静滑块之间构成为辅助磁路气隙δ 2，所述主磁路 Φ1上的电磁吸力随所述辅助磁路气隙S 2的改变而改变，所述的滑块调节装置设在定位 板上。在本实用新型的另一个具体的实施例中，所述的一对定位板的上部的一端各开设 有一位置彼此对应的静铁芯定位腔，而一对定位板的上部的另一端各开设有一位置同样相 互对应的动铁芯定位腔，所述静铁芯座在朝向所述的静铁芯定位腔的壁体上构成有静铁芯 嵌置突缘，静铁芯嵌置突缘与静铁芯定位腔嵌配，所述动铁芯座在朝向所述动铁芯定位腔 的壁体上构成有动铁芯嵌置突缘，动铁芯嵌置突缘与动铁芯定位腔嵌配，在所述静铁芯座 上开设有静铁芯孔，所述的静铁芯的一端固定于静铁芯孔内，而另一端探入到所述的感应 线圈的中央通孔的一端中，在所述动铁芯座上开设有位置与所述静铁芯孔相对应的动铁芯 孔，所述的动铁芯的一端置入于动铁芯孔内，另一端则探入到感应线圈的中央通孔的另一 端中。在本实用新型的又一个具体的实施例中，所述的静铁芯孔的内壁设有内螺纹，而 所述的静铁芯的一端设有外螺纹，外螺纹与所述内螺纹相配合。在本实用新型的再一个具体的实施例中，而所述动铁芯朝向静铁芯的一端构成有 一支承台阶，所述反力弹簧的一端支承在轭铁组件上，另一端则支承在支承台阶上。在本实用新型的还有一个具体的实施例中，所述的轭铁朝向所述的一对定位板的 侧面各延伸有轭铁榫，而一对定位板上并且在对应于轭铁榫的部位开设有榫孔，藉由轭铁 榫榫入榫孔而将轭铁定位于一对定位板之间。在本实用新型的更而一个具体的实施例中，所述的一对定位板上各开设有位置彼 此对应的至少一对连接杆孔，各连接杆孔内置入有连接杆，在所述的轭铁上开设有数量与 连接杆的数量相等的并且位置与连接杆孔相对应的连接杆让位孔，所述的动滑块的外壁上 具有一连接柱，所述的滑块调节装置配设在连接杆上。在本实用新型的进而一个具体的实施例中，所述的一对定位板的上部的一端各构 成有一对突起，所述的静滑块与突起嵌固，所述的动、静滑块的横截面形状均呈η形。在本实用新型的又更而一个具体的实施例中，所述的轭铁的形状为U形或半圆 形。在本实用新型的又进而一个具体的实施例中，所述的滑块调节装置上开设有第一、第二滑动槽和第三滑动槽以及构成有一齿段，其中第一滑动槽套置在所述的连接柱 上，而第二、第三滑动槽套置在所述的连接杆上，齿段构成于滑块调节装置的边缘部位。本实用新型提供的技术方案由于在由轭铁组件、动铁芯和静铁芯构成主磁路Φ1 的基体上，通过增设动、静滑块，由动、静滑块与轭铁组件构成辅助磁路Φ 2，因而采用对第 一磁回路校调，实现对辅助磁路Φ2调节，增加整定电流调节范围，可适用于多个电流等 级，不仅具有调节范围大而且具有调节幅度高的特点。
图1为本实用新型的实施例结构图。图2为图1组装后的剖视图。图3为本实用新型图1结构的磁路示意图。图4为本实用新型的电磁铁特性曲线示意图。图5为已有技术中的电磁铁特性曲线示意图。
具体实施方式
为了使专利局的审查员尤其是公众能够更加清楚地理解本实用新型的技术实质 和有益效果，申请人将在下面以实施例的方式作详细说明，但是对实施例的描述均不是对 本实用新型方案的限制，任何依据本实用新型构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的 等效变换都应视为本实用新型的技术方案范畴。请见图1、图2和图3，给出了构成轭铁组件1的一对定位板14，该对定位板14彼 此的形状和大小相同并且面对面连接在一起，在各定位板14的中央区域构成有一用于供 保护电路的导体9 (图2示)通过的一次回路导体腔141，并且在各定位板14的上部的一端 开设有一静铁芯定位腔142，另一端开设有一动铁芯定位腔143，以及在各定位板14的顶部 即对应于开设有静铁芯定位腔142的一端的顶部的边缘延伸有一对突起146。构成轭铁组 件1的一轭铁11置入于一对定位板14之间，由此可知，一对定位板14之间的间距恰好为 轭铁11的厚度，轭铁11的形状趋向于半圆形，其轭铁腔111与前述的一次回路导体腔141 相对应，在轭铁11的侧面还延伸有轭铁榫113(也可称柱销)，轭铁榫113与开设在定位板 14上的榫孔144相配合，即，将定位板14与轭铁11铆固，并且定位板14使用非导磁材料制 作。此外，在轭铁11上还开设有连接杆让位孔112。作为轭铁组件1的静铁芯座12位于 一对定位板14之间的上部的一端，而一动铁芯座13则位于一对定位板14之间的上部的另 一端，具体是在静铁芯座12朝向定位板14的侧面构成有静铁芯嵌置突缘121，静铁芯嵌 置突缘121嵌入于前述的静铁芯片定位腔142内，从而将静铁芯座12可靠定位于一对定位 板14之间；在动铁芯座13朝向定位板14的侧面同样构成有动铁芯嵌置突缘131，动铁芯 嵌置突缘131嵌入于前述的动铁芯定位腔143内，从而将动铁芯座13可靠地定位于一对定 位板14之间。动、静铁芯座13、12彼此对应，即两者处于同一轴线上或称处于同一水平面 上。优选的方案，可在静铁芯座12上所开设的静铁芯孔122的孔壁上加工出内螺纹1221， 并且在动铁芯座13上所开设的动铁芯孔132内置入一个铜套1321。一静铁芯5的一端即图示的左端置入于前述的静铁芯孔122内，并且在静铁芯5 的该端的外壁上加工有外螺纹51，外螺纹51与前述的内螺纹1221相配合，静铁芯5的另一端即图示的右端伸展到静铁芯孔122外，探入到感应线圈8的中央通孔81内(左端)， 由于轭铁11、动铁芯6和静铁芯5构成本实用新型结构的第一磁回路，因此通过对静铁芯5 的外螺纹51的调节，可改变工作气隙δ 1，使动、静铁芯6、5之间的距离发生变化，从而实现 电磁铁的校调。一动铁芯6的一端即图示的右端置入于动铁芯孔132内，动铁芯6的另一 端即图示的左端伸展到动铁芯孔132外，探入到感应线圈8的中央通孔81内(右端)，在动 铁芯6的右端还构成有一支承台阶61。感应线圈8位于动、静铁芯6、5之间并且对应于前 述的轭铁腔111的腔口部位。一反力弹簧7位于感应线圈8的中央通孔81内，并且该反力 弹簧7的一端(左端)支承定位在轭铁组件1上，另一端(右端)定位在支承台阶61上。作为本实用新型提供的技术方案的要点，在前述的突起146上嵌固有一静滑块3， 而在一对定位板14的上部并且在对应于静滑块3的一端套置有一动滑块2。由此可知动 铁芯6与静铁芯5之间的气隙构成为工作气隙δ 1 (图3示)，并且由轭铁11、动铁芯6和 工作气隙Sl构成为环绕前述的导体9的主磁路Φ1即第一磁路(图3示)。以及，动滑块 2与静滑块3之间的气隙构成为辅助磁路气隙δ 2，并且由轭铁11、动滑块2、静滑块3及辅 助磁路气隙S2构成为辅助磁路Φ2即第二磁路。于是主磁路Φ1上的电磁吸力会随辅助 磁路气隙S 2的改变而改变。动滑块2可以由手动方式也可以由机械方式在与静滑块3的 吸合方向上进行调节，以体现通过对调节辅助磁路气隙δ 2来调节主磁路Φ 1上的电磁吸 力，从而有效地调节电磁铁的脱扣整定电流范围，为磁系统的可调性提供了有效的手段。申请人:在上面已提及，静滑块3是固定的，即不能朝着动滑块2的方向移动，而动 滑块2既可由手工也可由机械方式调节，因此为了使动滑块2得以由机械方式调节，故在动 滑块2的侧壁上固设有一连接柱21，以及在前述的一对定位板14上开设有一对连接杆孔 145(前述的开设于轭铁11上的连接杆让位孔112也是为此目的而开设)，在连接杆孔145 内插入有连接杆1451，在连接杆145上挂着连接一实质上为调节盘的滑块调节装置4，由该 滑块调节装置4对前述的动滑块2调节。具体是在滑块调节装置4上开设有第一、第二、 第三滑动槽41、42、43和设置有一个弧形的齿段44，第一滑动槽41与连接柱21配合，即连 接柱21伸入到第一滑动槽41内，而第二、第三滑动槽42、43与一对连接杆1451的端部相 配合，即一对连接杆1451的端部分别伸入第二、第三滑动槽42、43内，齿段44构成于滑块 调节装置4的边缘部位，由外部的齿轮带动齿段44，使滑块调节装置4运动，以实现使动滑 块2朝着静滑块3的方向移动或朝着背离静滑块3的方向移动，更具体地讲，使动滑块2沿 动铁芯6的轴线方向运动。如前述，通过滑块调节装置4带动动滑块2运动，调节辅助磁路 气隙S 2，使动滑块2、静滑块3工作面之间的距离发生变化，即通过调节辅助磁路气隙δ 2 来调节主磁路Φ 1上的电磁吸力，从而有效地调节电磁铁的脱扣整定电流范围。请具体见图3和图4，本实用新型是采用并联磁路的方式增大磁路的调节范围的， 当辅助磁路气隙S2最大时，主磁路Φ 1中的动铁芯6和静铁芯5之间的电磁吸力最大，于 是，随着辅助磁路气隙S2的减小，主磁路Φ 1上的动铁芯6、静铁芯5之间的电磁吸力逐 渐减小。如图4所示，定义反力弹簧7的弹簧反力为F1，定义各整定操作电流为Α1、Α2、Α3 和Α4，其中Al < Α2 < A3 < Α4，δ 21、δ 22、δ 23、δ 24为各操作电流下的辅助磁路气隙。 通过调节辅助磁路气隙S2调节主磁路Φ1上的电磁吸力。此结构不改变电磁铁的工作气 隙Si，而是通过建立辅助磁路气隙δ 2与电磁吸力的关系，可取到敏感度较好的范围，其 最大的效果在于增加整定电流的调节范围，提高调节精度。
权利要求1.一种可调整气隙的电磁铁结构，包括一轭铁组件(1)；一静铁芯(5)，固定于轭铁组 件(1)的开口处；一动铁芯(6)，该动铁芯(6)同样设置于轭铁组件(1)的开口处，与静铁 芯(5)相对应并且正对静铁芯(5)的方向上运动；一反力弹簧(7)，该反力弹簧(7)的一端 支承在轭铁组件(1)上，而另一端支承在动铁芯(6)上，其中所述动铁芯(6)和静铁芯(5) 与轭铁组件(1)构成主磁路(Φ 1)，其特征在于还包括有一动滑块O)、静滑块C3)和滑块 调节装置G)，动滑块( 滑动地设置在所述轭铁组件(1)上，静滑块(3)固定在轭铁组件 (1)上，并且与动滑块( 相对应，滑块调节装置(4)设在轭铁组件(1)上并且与所述动滑 块( 枢轴连接，其中所述的动滑块( 和静滑块C3)与轭铁组件(1)构成辅助磁回路 (Φ2)。
2.根据权利要求1所述的可调整气隙的电磁铁结构，其特征在于所述的轭铁组件(1) 包括轭铁(11)、静铁芯座(12)、动铁芯座(1 和一对定位板(14)，一对定位板(14)的中 部各具有一用于供保护电路的导体(9)通过的一次回路导体腔(141)，所述的轭铁(11)定 位在一对定位板(14)之间，轭铁(11)具有一轭铁腔(111)，该轭铁腔(111)与所述一次回 路导体腔(141)相对应，静铁芯座(12)和动铁芯座(13)位于一对定位板(14)之间，其中 静铁芯座(1 固定在一对定位板(14)的上部的一端，而动铁芯座(1 固定在一对定位板 (14)的上部的另一端，并且与静铁芯座(12)相对应，所述的静铁芯(5)设置在所述的静铁 芯座(12)上，所述的动铁芯(6)设置在所述动铁芯座(13)上，并且与静铁芯(5)相对应，动 铁芯(6)与静铁芯(5)之间构成为工作气隙(δ 1)，并且由所述轭铁(11)、动铁芯(6)和工 作气隙(Si)构成为环绕所述导体(9)的主磁路(Φ1)，所述的动、静铁芯(6、5)之间配有 一具有中央通孔(81)的感应线圈(8)，该感应线圈(8)对应于所述的轭铁腔(111)，所述的 反力弹簧(7)位于中央通孔(81)内，并且所述的动、静铁芯(6、5)均探入于中央通孔(81) 内，所述的静滑块(3)固定在一对定位板(14)的上部的一端，而所述的动滑块( 滑配在 定位板(14)的上部的另一端，动、静滑块(2、；3)之间构成为辅助磁路气隙(3 ，所述主磁 路(Φ1)上的电磁吸力随所述辅助磁路气隙(δ 2)的改变而改变，所述的滑块调节装置(4) 设在定位板(14)上。
3.根据权利要求2所述的可调整气隙的电磁铁结构，其特征在于所述的一对定位板 (14)的上部的一端各开设有一位置彼此对应的静铁芯定位腔(142)，而一对定位板(14)的 上部的另一端各开设有一位置同样相互对应的动铁芯定位腔(143)，所述静铁芯座(12)在 朝向所述的静铁芯定位腔(142)的壁体上构成有静铁芯嵌置突缘(121)，静铁芯嵌置突缘(121)与静铁芯定位腔(142)嵌配，所述动铁芯座(13)在朝向所述动铁芯定位腔(143)的 壁体上构成有动铁芯嵌置突缘(131)，动铁芯嵌置突缘(131)与动铁芯定位腔(143)嵌配， 在所述静铁芯座(12)上开设有静铁芯孔(122)，所述的静铁芯(5)的一端固定于静铁芯孔(122)内，而另一端探入到所述的感应线圈(8)的中央通孔(81)的一端中，在所述动铁芯 座(13)上开设有位置与所述静铁芯孔(122)相对应的动铁芯孔(132)，所述的动铁芯(6) 的一端置入于动铁芯孔(132)内，另一端则探入到感应线圈(8)的中央通孔(81)的另一端 中。
4.根据权利要求3所述的可调整气隙的电磁铁结构，其特征在于所述的静铁芯孔 (122)的内壁设有内螺纹(1221)，而所述的静铁芯(5)的一端设有外螺纹(51)，外螺纹 (51)与所述内螺纹(1221)相配合。
5.根据权利要求1所述的可调整气隙的电磁铁结构，其特征在于所述动铁芯(6)朝向 静铁芯(5)的一端构成有一支承台阶(61)，所述反力弹簧(7)的一端支承在轭铁组件(1) 上，另一端则支承在支承台阶(61)上。
6.根据权利要求5所述的可调整气隙的电磁铁结构，其特征在于所述的轭铁(11)朝向 所述的一对定位板(14)的侧面各延伸有轭铁榫(113)，而一对定位板(14)上并且在对应于 轭铁榫(113)的部位开设有榫孔(144)，藉由轭铁榫(113)榫入榫孔(144)而将轭铁(11) 定位于一对定位板(14)之间。
7.根据权利要求2所述的可调整气隙的电磁铁结构，其特征在于所述的一对定位板 (14)上各开设有位置彼此对应的至少一对连接杆孔(145)，各连接杆孔(145)内置入有连 接杆(1451)，在所述的轭铁(11)上开设有数量与连接杆(1451)的数量相等的并且位置与 连接杆孔(14 相对应的连接杆让位孔(112)，所述的动滑块O)的外壁上具有一连接柱 (21)，所述的滑块调节装置(4)配设在连接杆(1451)上。
8.根据权利要求2所述的可调整气隙的电磁铁结构，其特征在于所述的一对定位板 (14)的上部的一端各构成有一对突起(146)，所述的静滑块C3)与突起(146)嵌固，所述的 动、静滑块0、3)的横截面形状均呈η形。
9.根据权利要求2或6或7所述的可调整气隙的电磁铁结构，其特征在于所述的轭铁 (11)的形状为U形或半圆形。
10.根据权利要求7所述的可调整气隙的电磁铁结构，其特征在于所述的滑块调节装 置(4)上开设有第一、第二滑动槽(41、似)和第三滑动槽以及构成有一齿段(44)，其 中第一滑动槽Gl)套置在所述的连接柱上，而第二、第三滑动槽(42、4；3)套置在所 述的连接杆(1451)上，齿段04)构成于滑块调节装置的边缘部位。
专利摘要一种可调整气隙的电磁铁结构，属于低压电器技术领域。包括一轭铁组件；一静铁芯，固定于轭铁组件的开口处；一动铁芯，该动铁芯同样设置于轭铁组件的开口处，与静铁芯相对应并且正对静铁芯的方向上运动；一反力弹簧，该反力弹簧的一端支承在轭铁组件上，而另一端支承在动铁芯上，其中所述动铁芯和静铁芯与轭铁组件构成主磁路φ1，特点是还包括有一动滑块、静滑块和滑块调节装置，动滑块滑动地设置在所述轭铁组件上，静滑块固定在轭铁组件上，并且与动滑块相对应，滑块调节装置设在轭铁组件上并且与所述动滑块枢轴连接，其中所述的动滑块和静滑块与轭铁组件构成辅助磁回路Φ2。不仅具有调节范围大而且具有调节幅度高的特点。
文档编号H01H71/24GK201868177SQ201020614340
公开日2011年6月15日 申请日期2010年11月19日 优先权日2010年11月19日
发明者何艳峰, 刘洪武, 朱天胜, 谢心意 申请人:常熟开关制造有限公司(原常熟开关厂)