专利名称：可轴向滑动的节能电磁铁的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种有衔铁的电磁铁，具体地说是一种专用于交流电的电磁铁。
交流电磁铁广泛应用于牵引和制动各种电磁阀及继电器、接触器等自动化电器中，做为一种执行和控制元件。其结构一般由轭铁、衔铁、拉杆、线圈、控制电路及端盖组成，且轭铁和衔铁都是用硅钢片叠加而成。使用过程中，衔铁的运动是在无润滑状态下靠硅钢片的干摩擦进行的，其摩擦阻力很大，为此在电磁铁的启动过程中，必须施加较大的电流形成很强的磁场，才能使电磁铁吸合，线圈做得就很大。其缺点在于电磁铁体积大、成本高，使用漆包线较多，且因摩擦阻力大，工作频率不能高，而使用寿命较低。另一方面，电磁铁吸合后仍以大电流维持，电能损失很大，线圈易烧毁。CN2046675U号专利是将电磁铁的线圈分成两个，一个是启动线圈，一个是维持线圈，两线圈并联，电磁铁启动时，两组线圈通电，阻抗小，电流大。当衔铁吸合时，断开启动线圈，阻抗增大，电流减小，从而实现大电流启动，小电流维持。这种结构对节约电能有一定的效果，不足在于启动线圈的触点是在启动时的大电流下断开，触点易烧毁，使可靠性降低，且短时吸合后，启动线圈长时间断开，线圈的利用率低。
本实用新型的目的是提供一种解决衔铁运动摩擦阻力大这一问题的新型电磁铁，并且具有大电流启动、小电流维持且线圈利用率高的新式线圈连接方式。
本实用新型的目的是这样实现的在由轭铁、衔铁、拉杆、启动线圈、控制电路和端盖组成的交流电磁铁中，在与轭铁相对的衔铁端面的中心部位固定有一由隔磁材料制成的轴，轴的另一端套在轭铁的中心通孔中。这样，衔铁的运动不是硅钢片的干摩擦，而是通过上述的轴在轭铁中实现位移，从而达到了衔铁通过轴在轴向移动的目的。同时将两线圈的连接方式改成串联联接，并在维持线圈两端并联一开关管。启动瞬间，开关管导通，将维持线圈短路，只有启动线圈起作用，阻抗小，电流大，经过一段延时后，开关管关断，串入维持线圈，阻抗增大，电流减小。而且在电磁铁工作的绝大部分时间内都是两个线圈起作用，使得其利用率很高。
本实用新型的关键在于用一根隔磁材料制成的轴安装在衔铁上作为滑动部件，不仅避免了磁短路现象的发生，使磁力线仍就大部分集中在衔铁与轭铁的行程空间中；而且将衔铁运动形式变为有轴的轴向滑动，从而大大降低了摩擦阻力，进而使电磁铁线圈体积减小，启动电流进一步降低，而工作频率则可明显提高，适应高频工作场合的需要。
以下结合附图对本实用新型做进一步详述。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是电磁铁控制电路部分的电路原理图。
图1中1是轭铁，2是衔铁，3是启动线圈，4是维持线圈，5是控制电路，6是端盖，8是拉杆。由隔磁材料制成的轴7固定在衔铁中心部位，另一端套在轭铁中心的通孔中，并顶在顶杆11的端头。顶杆11作为电磁铁与制动或牵引器的连接部件，通过电磁铁吸合，使顶杆移动而产生松闸力或牵引力。由于采用新式轴向滑动方式，使得摩擦阻力大大降低，所需启动电流和磁场强度减小，故可将轭铁和衔铁用软铁材料整体制成，如用低碳钢制造，以代替大量的硅钢片。为进一步降低摩擦力，提高使用寿命，在滑动接触部位应施加润滑油，具体形式是在轴7中开一通孔，其开口一个在轴7与衔铁2。相接的端面中部，另一个开在轴7与轭铁接触的侧面上。端盖6上有一注油孔10，其顶部的开口是油杯口9，注油孔10通过拉杆8和衔铁2的中心部位与轴7上的孔相通。这样即可在轴7与轭铁的接触面上以及拉杆与端盖的接触面上施加润滑油。图1中，衔铁与端盖之间有隔磁垫12，线圈与端盖及轭铁之间有绝缘垫13，线圈绕在线圈架14上。
电磁铁控制电路5的电路原理图如图2所示，线圈L1、L2(即启动线圈和维持线圈)串接，二极管D2、D3为L1和L2的续流管。与L2并接有一可控硅CT，CT的触发端接在由电阻R1、R2和三极管BG接成的支路上，在BG的基极有电容C和电阻R5并联，再串接电阻R3，构成了延时回路。接通电源，BG未导通，与之联接的CT触发端是高电位，CT导通，将L2短路，L1起作用，使电磁铁吸合，电源此时还通过电阻R1、R4向C充电，当C达到一定电压时，BG导通，CT关断，电流流过L1、L2，以小电流维持衔铁继续保持吸合，电容C通过R5放电。在控制电路中还可选择其它电路连接方式实现大电流启动小电流维持的工作方式。
本电磁铁减少了滑动接触面积，并加入了润滑，因此大大减低摩擦力，提高了使用寿命。且电流变换时，线圈是采用无触点开关开断，不存在烧毁触点或接触不良的问题。两线圈均在小电流下长时间工作，不易烧毁，进一步提高了电磁铁的可靠性和使用寿命。
权利要求1.一种可轴向滑动的节能电磁铁，由轭铁1、衔铁2、拉杆8、启动线圈3、维持线圈4、控制电路5及端盖6组成，其特征在于在衔铁2与轭铁相对的一面的中心部位固定有一由隔磁材料制成的轴7，轴7的另一端套在轭铁1的中心通孔中。
2.根据权利要求1所述的节能电磁铁，其特征在于轴7中有孔，其开口一个在轴7与衔铁2相接的端面中部，另一个开在轴7与轭铁接触的侧面上。
3.根据权利要求1或2所述的节能电磁铁，其特征在于端盖6上有一注油孔10，其项部的开口是油杯口9，注油孔10通过拉杆8和衔铁2的中心部位与轴7上的孔相通。
4.根据权利要求1所述的节能电磁铁，其特征在于轭铁1和衔铁2由整体的软铁材料制成。
5.根据权利要求1所述的节能电磁铁，其特征在于控制电路5中线圈L1、L2串接，与L2并接有一可控硅CT，CT的触发端接在由电阻R1、R2和三极管BG接成的支路上，在BG的基极是电容C和电阻R5并联，再串联电阻R3，构成的延时回路。
专利摘要本电磁铁在由轭铁、衔铁、拉杆、启动线圈、维持线圈、控制电路和端盖构成的电磁铁中，通过在衔铁上固定一由隔磁材料制成的轴，且轴的另一端套在轭铁的中心通孔中，这样将整个衔铁的摩擦移动变成了轴的轴向滑动，滑动接触面积大大减小，并加入润滑，使得寿命和工作频率提高，工作电流、电磁铁体积及线圈减小。控制电路中采用线圈串接，实现了两线圈长时工作及大电流启动小电流维持的控制方式，大大节约了电能。
文档编号H01F7/08GK2077154SQ9022299
公开日1991年5月15日 申请日期1990年10月31日 优先权日1990年10月31日
发明者张家政, 张琦 申请人:张家政, 张琦