一种用于垄沟筑垱机控制机构的电磁铁的制作方法

本发明涉及的是一种农业机械装置，具体是一种垄沟筑垱机(以下简称筑垱机)控制机构的电磁铁。

技术背景

垄沟筑垱机是由电子置装控制机电一体化的坡耕地防治水土流失的农机作业机具，悬挂在拖拉机后部，可同时完成中耕筑垱或起垄筑垱作业。

筑垱机在坡耕地中耕或起垄作业时,犁铧蹚起垄沟中的土壤,被四叶板的下叶板搂起，当控制机构打开被控制的上叶板时,四叶板由于土壤的阻挡而翻转90°，在其下部形成一土垱，控制机构回位挡住下一个叶板。周而复始在垄沟中修筑起一个个土垱，形成一个个浅穴，可把雨水拦蓄在浅穴中而不产生径流，因而防止了水土的流失。控制机构的开启和回位，是由一电子控制装置和一电磁铁所控制。电磁铁成为完成此项工作的关键工作部件之一。此前电磁铁的回位弹簧设置在电磁铁的下部，使筑垱机的工作不稳定；今把电磁铁的回位弹簧设置在其上部，并改进了控制回位弹簧的施压位置，使筑垱机的工作稳定可靠。

垄沟筑垱机及其控制机构、电子控制装置已于2001—2010年分别申请国家实用新型和发明专利。垄沟筑垱机原称“垄向区田筑垱机”，因其原为“垄向区田”设计的，但该机也可为我国西北地区的“垄作区田”及国内外凡在垄沟中筑垱的耕地完成筑垱作业。故今改为“垄沟筑垱机”。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种安装在筑垱单体控制机构上的电磁铁。每台筑垱机最多可安装十几个筑垱单体。在作业中每个筑垱单体的工作频率每小时可达10000次，每工作频次的时间间隔只有0.36秒，在此短短的时间里电子控制装置要开启十几个筑垱单体上的控制机构，并只用拖拉机上功率较小的发电设备供电(拖拉机上的发电设备主要是用于拖拉机发动机的启动，照明和给其电瓶充电，而中耕、筑垱作业时，不需启动和照明)，设计研制阻力小、拉力大的电磁铁成为主要工作部件之一。

本发明的电磁铁包括：接线端子(1)、上盖(2)、回位弹簧(3)、弹簧顶杆(4)、定铁芯(5)、电磁铁外壳(6)电磁线圈(7)、动铁芯(8)；为实现本发明目的，在所述电磁铁壳体上部的电磁铁上盖内安装有弹簧顶杆(4)和回位压簧(3)；弹簧顶杆为中间部分带有台肩的圆柱杆；回位弹簧套装在弹簧顶杆的上部，其上端顶在电磁铁上盖的凹孔中，下端压在弹簧顶杆的台肩上；定铁芯为倒置的圆台型，上大，下小，中心开有通孔；弹簧顶杆的台肩下端面抵在定铁芯中心通孔上，其下部穿过定铁芯中心通孔并伸出一定距离，且与动铁芯顶部留有一定间隙；回位压簧对弹簧顶杆施加有一定初始压力；动铁芯下端以销轴与控制机构的拨叉(9)相连，其为密闭箱体(10)中控制机构的主动工作部件。

把电磁铁的回位弹簧由电磁铁的下部设置在其上部的上盖里，并用一弹簧顶柱控制其作用位置；经高速摄像试验分析确定回位弹簧的压力；弹簧顶柱下端伸出定铁芯一长度、其端部与动铁芯顶部保有一间隙(e)。则电磁铁开启后，动铁芯上升e距离时段，并不承受回位弹簧的压力，随着动铁芯的上升触及弹簧顶柱时(控制机构已打开)，压缩回位弹簧，回位弹簧的压力才作用在动铁芯上使其迅速回位；动铁芯离开弹簧顶柱时，回位弹簧的压力也就不能通过动铁芯施加在控制机构上，因而也减少了控制机构的回位阻力。这一设置大大减小了电磁铁的工作阻力及控制机构的回位阻力，减缓动铁芯对定铁芯及电磁铁壳体的冲击。实现了只用拖拉机上的发电设备(不需另外配备电源)实现对筑垱机的控制，使机具结构简单、可靠，并提高了发电设备的利用率。此外定铁芯设置为倒置的圆台型，上大，下小，中心开有通孔，使定铁芯动铁芯气隙间磁场集中，使磁场力加强。

附图说明

图1筑垱机筑垱单体总体配置侧视图

图2电磁铁配置侧视图

具体实施方式

图1筑垱机筑垱单体总体配置侧视图

图中：(1)筑垱机机架，(2)吊杆，(3)电磁铁接线端子，(4)为本发明的控制机构上的电磁铁，(5)加压弹簧，(6)控制机构箱体，(7)伸出控制机构箱体外侧的短臂，(8)筑垱单体机架，(9)四叶板，(10)分禾器。筑垱机作业时，控制机构的短臂挡住四叶板的前叶板，使四叶板不能翻转，下叶板随着机具的前进，搂取垄沟中的松土；当电子控制装置对控制机构上的电磁铁施加脉冲电流时，电磁铁打开控制机构，释放短臂，四叶板的下叶板在土壤的阻挡下，使前叶板推开短臂而翻转90°，在四叶板下部形成一土垱，回位的短臂挡住下一个叶板。周而复始，在各自的垄沟中形成一个个土垱。

图2电磁铁配置侧视图。

电磁铁包括接线端子(1)、上盖(2)、回位弹簧(3)、弹簧顶柱(4)、定铁芯(5)、电磁铁外壳(6)、电磁线圈(7)、动铁芯(8)。动铁芯下端与控制机构的拨叉(8)相连，其是密闭箱体(9)中控制机构的主动部件。回位弹簧和弹簧顶杆设置在电磁铁上部的上盖里，弹簧顶杆为一中间带有突肩的园柱体，回位弹簧套装在弹簧顶杆的上部，其下端压在弹簧顶杆的突肩上，上端顶在电磁铁上盖的凹孔中，回位弹簧的工作压力是经高速摄像试验分析所确定，弹簧顶杆突肩的下端面抵在定铁芯上，弹簧顶杆的下部穿过定铁芯并伸出一段长度；且与动铁芯顶部留有一间隙(e)，因而弹簧顶杆控制了回位弹簧的施压位置及压力。当电磁铁开启后，动铁芯上升e距离时，动铁芯通过拨叉打开控制机构后，才触及弹簧顶杆，随着动铁芯继续上升，压缩回位弹簧，受到回位弹簧的压力使动铁芯得以迅速回位。回位弹簧的上置，也减缓了动铁芯对定铁芯及其壳体的冲击。高频次工作的电磁铁要求动铁芯迅速回位，因而回位弹簧的压力较大，在此结构中回位弹簧的阻力远大于打开控制机构的阻力。因此此种设置使动铁芯打开控制机构时不需克服回位弹簧的阻力；触及弹簧顶柱后才受到回位弹簧压力而迅速回位(随着动铁芯的上升，吸合间隙的减小，动铁芯产生更大的电磁力足以克服回位弹簧的压力)；由于弹簧顶柱与动铁芯保有一间隙(e)，回位时，回位弹簧的压力不能通过动铁芯作用在控制机构上，因而控制机构回位时不承受回位弹簧的压力，减小了控制机构的回位阻力使其能迅速回位。因此此设置实现了只用拖拉机上的发电设备供电完成对多个、高速筑垱单体的控制，提高了设备的利用率及简化了机具的结构，提高了机具的作业质量和效率及降低了作业成本，实现了机电一体化和自动控制。