一种长行程电磁铁装置的制作方法

本实用新型涉及电磁铁领域，更具体地，涉及一种实现由外力分开，电磁力吸合的长行程电磁铁装置。

背景技术：

电磁铁是机电设备中比较常用的驱动部件，其优点是性能稳定、寿命长。但其缺点也非常明显，电磁铁产生的有效吸合力矩的作用行程较短，即当距离延长后电磁力会急剧下降。

国内实用新型公开说明书CN 103971999公开了一种长行程低温升双线圈电磁铁，为了解决长行程问题，该电磁铁采用了吸合前期双线圈同时供电，即提高吸合过程的安匝值，使线圈内部磁通值达到最大，使衔铁运动，当衔铁吸合后仅向保持线圈供电实现低安匝值吸合状态。该方法主要还是通过增大电功率迫使衔铁运动的方法实现电磁铁长行程运动。另外，该实用新型发明在材料、结构以及驱动控制方面较为复杂。

因此，提出一种解决上述问题的长行程电磁铁装置实为必要。

技术实现要素：

本实用新型为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷(不足)，提供一种长行程电磁铁装置，其驱动方式与传统电磁铁方式相同，但其能实现比传统电磁铁更长的动作行程。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：一种长行程电磁铁装置，包括电磁发生器和铁芯底座，还包括用于分隔长行程的衔铁组、衔铁连杆以及衔铁行程管道；

所述电磁发生器安装在衔铁行程管道四周；

所述衔铁组包括若干个衔铁分体，所述若干个衔铁分体之间、衔铁分体与铁芯底座之间均通过衔铁连杆相互连接与限位，通过衔铁组特殊的设计，将长衔铁分解成若干短的衔铁，并且分布在限定距离内，从而实现将长行程运动分割成小行程运动，充分运用了短行程中磁场力高效的特性，以及磁铁表面磁力，由于距离短，使得衔铁分体之间、衔铁分体与铁芯底座之间磁场力强，便于拉动，且易于扩展。

更进一步的，所述衔铁分体至少为二个，当行程过长时，也可以配置多个衔铁分体，在此可以理解为，若干个衔铁分体可以根据行程和磁力拉动的需要继续向上增加。

进一步的，所述若干个衔铁分体和铁芯底座的上方均设有衔铁连杆固定孔，若干个衔铁分体内部均设有用于限位的限位通孔，所述衔铁连杆上部可移动的套嵌在上层的衔铁分体限位通孔中，底部固定在下层的衔铁分体衔铁连杆固定孔中，由于衔铁连杆的底部是固定在下层的衔铁分体或铁芯底座上，当下层受到拉力会逐层的作用在衔铁分体上，使得长行程得以分隔成若干小行程，还能保持每层衔铁的吸附力。衔铁连杆底部与下层衔铁的固定方式除一般螺纹螺杆形式以外也可以是其它机械式固定方法，例如插销式固定或粘合固定等，都属于本方案保护范围。

更进一步的，所述若干个衔铁分体均呈棋子状结构，当然，衔铁分体也可以根据实际的需要，设计出其它形状，其也在本实用新型的保护范围之内。

进一步的，所述衔铁分体的限位通孔与衔铁连杆固定孔均呈对称结构，在上层衔铁和下层衔铁的限位通孔中加入衔铁连杆并固定在下层的衔铁连杆固定孔中后，置放于上层的衔铁可沿着衔铁连杆滑移一个固定的距离，在此可以理解为，若干个衔铁分体，除了设置在底部的衔铁与铁芯底座通过铁芯连杆连接外，其余的衔铁分体均通过衔铁连杆与其它对称衔铁相互连接，并且衔铁连杆并非完全固定连接，而是通过带行程限位通孔实现一定活动空间的固定，即衔铁分体之间可以在0～Nmm(N小于60mm)距离内自由移动，上述行程距离为0-60mm，在实际应用中，限位槽的行程距离为0mm-15mm的行程距离是最佳的。

更进一步的，所述电磁发生器为线圈，所述线圈环绕在衔铁行程管道外围，其中，线圈形状可以多样的，可以根据铁芯行程管道的形状把线圈绕成不同的形状，而线圈上可以适当的增加或减少线的匝数，或通过电流的大小以调节电磁力的强弱。

进一步的，所述衔铁组由电工纯铁材料制成，在实际应用中，衔铁组可以有其他对磁场具有吸附力的金属性或非金属材料制成。

其中，所述铁芯底座为圆形或矩形或椭圆形，铁芯底座的具体形状可以根据实际需要进行生产，其与衔铁组的形状是相匹配的。

与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果是：本装置的优点在于通过特殊的衔铁结构将长行程衔铁分解成若干小行程，从而实现将长行程运动分割成小行程运动，充分运用了短行程中磁场力高效的特性以及磁铁表面磁力，因此本装置可采用传统的线圈驱动方式，但能有效提高电磁铁衔铁伸缩的有效距离和力矩，本长行程电磁铁装置结构简单，可靠性高，动作行程长，且易于扩展，对于常用机电驱动有较好的改善。

附图说明

图1是本实用新型中长行程电磁铁装置处于释放状态下的结构示意图，其中磁力发生器为剖面表达方式；

图2是本实用新型中长行程电磁铁装置处于吸合状态下的结构示意图，其中磁力发生器为剖面表达方式；

图中，1为铁芯底座、2为衔铁行程通道、3为线圈、4a为第一衔铁分体、4b为第二衔铁分体、5为衔铁连杆。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接连接，可以说两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型的具体含义。下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。

本实施例公开了一种长行程电磁铁装置，包括线圈3、铁芯底座1和用于分隔长行程的衔铁组、衔铁连杆5以及衔铁行程管道2，其中，线圈3安装在衔铁行程管道2四周，而衔铁组包括若干个衔铁分体，若干个衔铁分体之间、衔铁分体与铁芯底座1之间均通过衔铁连杆5相互连接与限位，通过衔铁组特殊的设计，将长衔铁分解成若干短的衔铁，并且分布在限定距离内，从而实现将长行程运动分割成小行程运动，充分运用了短行程中磁场力高效的特性，以及磁铁表面磁力，由于距离短，使得衔铁分体之间、衔铁分体与铁芯底座1之间磁场力强，便于拉动，且易于扩展，在本实用新型中，若干个衔铁分体包括设置在底部的第一衔铁分体4a和连接并限位在第一衔铁分体上方的第二衔铁分体4b，第一衔铁分体4a通过衔铁连杆5连接并限位在铁芯底座1上，通过连接并限位在铁芯底座1上的第一衔铁分体4a，和连接并限位在铁芯底座上的第二衔铁分体4b，实现长行程运动分割成小行程运动，且多个衔铁分体之间便于拉动和限位。

在本实用新型中，线圈3形状可以多样的，可以根据铁芯底座1的形状把线圈3绕成不同的形状，而线圈3上可以适当的增加或减少线的匝数，或通过电流的大小以调节电磁力的强弱，而衔铁组由电工纯铁材料制成，在实际应用中，衔铁组可以有其他对磁场具有吸附力的金属性或非金属材料制成，其中，铁芯底座为圆形或矩形或椭圆形，铁芯底座的具体形状可以根据实际需要进行生产，其与衔铁组的形状是相匹配的。

如图1所示，是本实用新型公开的长行程电磁铁装置处于释放状态下的结构示意图，该装置包括铁芯底座1、衔铁行程管道2、线圈3、衔铁分体4a、4b以及衔铁连杆5，在本实施方式中，衔铁组由2个衔铁分体4a，2个衔铁分体4b组成，衔铁分体4a、4b设置在铁芯底座1上方材质均为电工纯铁，每层衔铁连杆5的长度为15mm，因此，在本实施例中，衔铁组最大可以伸缩距离为15х4＝60mm，在实际应用中，每层衔铁连杆5的长度的约束距离可以适当增加或减少，也可以通过多增加或减少衔铁组中的衔铁分体，实现吸合力矩及运动行程控制，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

如图2所示，为本实用新型公开的长行程电磁铁装置处于吸合状态下的结构示意图，此时线圈3已供电，铁芯底座1产生电磁力，铁芯底座1及所有衔铁分体因为处于线圈3的磁力场当中，所以均会被磁化为同一极性方向的磁铁，而且因为衔铁分体之间距离被控制在较短的范围，所以相互之间的吸合磁力较强，当其中一组衔铁吸合，由于磁路阻抗减小的原因，该组衔铁对两侧产生更强的吸合磁力。依次类推，最终衔铁组完成60mm的整体移动。

本实用新型提到的长行程电磁铁的铁芯底座以及线圈形状可以多样的，例如圆形、矩形、椭圆等各种形状，只要其相互动作原理符合相互嵌套以及相互行程限位的关系，该变更应该都属于显而易见的。在具体实施方式中衔铁及铁芯底座材料选用电工纯铁是磁铁设计中一种常用材料，但本实用新型并不仅限于此种材料，任何软磁材料均可实施本发明原理，所以都应落入本实用新型范围内。

图中，描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。