专利名称：柔性电磁推动器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于制动器的驱动装置，涉及一种柔性电磁推动器。
背景技术：
目前用于起重、运输、冶金、矿业等行业中制动设备，多为电液压制动器和电磁制动器，其中大量使用的电力液压制动器存在着结构复杂、成本高和使用环境受到限制的缺点；与液压产品相比，电磁制动器和电磁推动器则具有结构简单、价格低廉、使用方便的优点，但由于其制动力(即磁力)与磁铁间的气隙长度成反比，铁芯在吸合过程中没有设置阻尼，吸合速度越来与越快，吸合瞬间，铁芯的动能全部转化为对上盖的冲击波，不仅易使电磁铁结构损坏，而且产生较大噪音，铁芯在下降过程中，也由于没有设置阻尼，制动器中制动弹簧复位时，制动闸瓦瞬时抱死，造成机械动力装置强烈震动，威胁设备运行安全；同时，现有电磁铁吸合面结构不合理，长行程时推力小、功耗大，各运动部件全部为干式滑动摩擦，寿命较短；现有电磁铁上下气室中为自然空气，没有考虑上下运动容积相等，同时自然空气可压缩性强，不能有效起到对铁芯的运动阻尼作用；现有电磁铁的锥面吸合技术中上下两个锥面均为等面积结构，当间隙增大时，由于垂直于两个锥面的面积较小，大部分磁力线沿轴线方向通过，致使磁阻较大，产生的吸力较小；现有电磁铁推动器，推杆采用非导磁材料并由上壳体中间穿过，减少了吸合面积。
实用新型内容针对上述现有技术存在的缺点，本发明人积多年从事本领域工作的经验，经过反复研究论证，终得本实用新型的产生；本实用新型提供一种柔性电磁推动器；以增加运动阻尼达到柔性制动，增大上吸合面积以改善行程推力特性，利用气室内阻尼油对各运行部件自动润滑起到延长寿命作用。
本实用新型采用的技术方案是一种柔性电磁推动器，主要包括上下壳体、铁芯及线圈，其特征在于在铁芯的运行区间上气室和下气室中装有油质液体，在铁芯上还开设有导油孔连接上气室和下气室。
在上述下气室设有一平衡导杆，其截面积与上气室中组合推杆的截面积相同。
上述组合推杆分为上下两部分，上部为非导磁材料，下部为导磁材料。
在下气室还设有流量控制阀和压簧。
一种柔性电磁推动器的磁吸面，其上吸合面和下吸合面呈锥面结构，且上吸合面大于下吸合面表面积10％以上。
本实用新型结构简单、价格低廉；克服了现有技术噪音大、冲击大、寿命短、吸合力小的缺点，不仅可作为现有电磁铁的换代产品，而且可广泛取代液压推动器。
以下结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
图1为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型由上壳体1(含上吸合面17)、下壳体4(含下吸合面16)、线圈2、铁芯3、推杆20组成动力机构；启动时，线圈2流过启动电流产生磁场，上壳体1、下壳体4、铁芯3、组合推杆20和上气室18形成磁通回路，在磁力的作用下铁芯3带动组合推杆向上运动；由平衡导杆10、上气室18、下气室11、导油孔12、流量控制阀6、压簧7构成柔性运动控制系统，其特征是在上下气室中加入油质液体，并在铁芯上设有导油孔12和设置流量控制阀6，铁芯向上运动时，上气室液体受到压力，由导油孔12顶开流量控制阀6进入下气室11，由于液体几乎不可压缩，铁芯3向上运动时只能逐渐排完上气室18中液体，运行速度得以控制，从而消除了铁芯3对上壳体1的冲击；线圈2断电后，铁芯3在外力作用下向下运动，下气室11液体受到压力，由流量控制阀6、导油孔12进入上气室18，铁芯3下降受到阻尼，速度得以控制，从而消除了与连杆相连的外部构件的震动(包括制动器闸瓦的突然抱死引发的震动)。
在下气室中设置平衡导杆10，平衡导杆10的截面积与运行在上气室18中组合推杆20的截面积相等，以保证铁芯3上下运行中，上下气室进出的油量完全相等。
本实用新型吸合面为锥面结构，上吸合面大于下吸合面10％以上，由于磁力与磁隙距离成反比，在吸合面为锥面的结构设计中，垂直于上下吸合面方向的气隙间距远小于轴线运动方向间距，有利于减少磁阻，增加吸力。
设置流量控制阀6和压簧7来控制导油孔流量，在流量控制阀6上开有对着导油孔12的通孔，静态时由压簧7压紧在铁芯3下端的导油孔上，铁53向上运动时，上气室18油压大于下气室11，流量控制阀6与铁芯3产生缝隙，油质液体分别由缝隙和阀孔中进入下气室11；铁芯3向下运动时，下气室11油压大于上气室18，流量控制阀6在油压和压簧7的作用下压紧于铁芯3上，油质液体只能由阀孔中进入上气室18，设计阀孔的大小，就可以控制铁芯3下降时间，以满足各种需要。
本实用新型推杆20采用组合式机构，镶入铁芯3的一端为导磁材料，与连接头21相连的一端为非导磁材料(A部分)，当铁芯3位于下端时，上下吸合面间距较大，推杆20下端(B部分)导磁材料也形成吸合面，增大了有效磁吸合面积，即增大了推力。
将上壳体1、线圈2、铁芯3、组合推杆20、平衡导杆10、下壳体4等分别用螺钉14和螺母8锁紧。铁芯3能够在上下气室内沿着上密封轴承19，下密封轴承13作上下运动，组合推杆20要合理设计导磁材料(即20B段)的尺寸，使其装入铁芯3后在铁芯3最大行程状态下，其导磁材料顶部与上密封轴承19下端水平线的距离为铁芯总行程的一半左右。当铁芯3行程较大时，组合推杆B部分与上壳体形成磁隙，增加了铁芯总推力，当铁芯3行程较小时，组合推杆B部分进入上壳体中，部分磁力被短路，减少的推力正好抵消了因总的吸合面间隙减少而增加的推力，使得铁芯3向上运动时更加平稳。
使上吸合面积大于下吸合面10％以上，且呈包围之势向铁芯方向伸展。设计铁芯3位于最大行程时，下吸合面顶部位于上吸合面中部水平线附近，这样可以减少最大行程时的磁阻，明显增加最大行程时的推力。
平衡导杆10中间开设导气孔，以使铁芯在任何位置时，其结合部空间(补偿弹簧段)气压相等，避免因此段空间变化导致气压对铁芯3的推力影响。补偿弹簧15有两个作用，一是自动补偿与组合推杆20相连的外部动力装置的磨损，二是在注油后便于平衡导杆10的弹出。注油时，将本装置倒置，拆下螺母8，将平衡导杆10压入，由注油孔将油质液体注入壳体内部，平衡导杆10下端为螺纹结构，注满油后平衡导杆10在补偿弹簧15的压力下弹出，螺母8将平衡导杆10固定在下壳体上。
流量控制阀6在普通推动器中可不用，当要求铁芯较慢速下降时，改变阀孔大小便可以调节下气室11的出油量，从而控制铁芯3的下降速度。
上下密封轴承均采用双层防尘密封和双层油腔密封，气室内油质液体对各运动部件表面有自然润滑作用，较干式滑动相比，摩擦系数大为减少，大大延长了电磁铁的使用寿命。
综上所述，是本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本实用新型技术方案的范围时，均属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种柔性电磁推动器，主要包括上下壳体、铁芯及线圈，其特征在于在铁芯的运行区间上气室和下气室中装有油质液体，在铁芯上还开设有导油孔连接上气室和下气室。
2.如权利要求1所述的柔性电磁推动器，其特征在于在上述下气室设有一平衡导杆，其截面积与上气室中组合推杆的截面积相同。
3.如权利要求2所述的柔性电磁推动器，其特征在于上述组合推杆分为上下两部分，上部为非导磁材料，下部为导磁材料。
4.如权利要求1所述的柔性电磁推动器，其特征在于在下气室还设有流量控制阀和压簧。
5.如权利要求1所述的柔性电磁推动器，其特征在于所述的柔性电磁推动器的磁吸面上吸合面和下吸合面呈锥面结构，且上吸合面大于下吸合面表面积10％以上。
专利摘要一种柔性电磁推动器，主要包括上下壳体、铁芯及线圈，其特征在于在铁芯的运行区间上气室和下气室中装有油质液体，在铁芯上还开设有导油孔连接上气室和下气室；本实用新型结构简单、价格低廉；克服了现有技术噪音大、冲击大、寿命短、吸合力小的缺点，不仅可作为现有电磁铁的换代产品，而且可广泛取代液压推动器。
文档编号F16D65/28GK2635984SQ0326623
公开日2004年8月25日 申请日期2003年6月27日 优先权日2003年6月27日
发明者翟东波, 刘春晖 申请人:翟东波, 刘春晖