一种全海深电磁铁结构的制作方法

本发明涉及一种全海深电磁铁结构，是一种能够应用于断电工作的全海深水下机器人抛载装置的驱动源。

背景技术：

自主式水下机器人等水下作业设备工作在复杂的海洋环境中，不仅受到周围环境的威胁，而且其自身也可能因各种突发事件而发生故障。当自主式水下机器人诊断出极限故障或者其容错控制策略失效时，放弃作业任务，抛载上浮是自主式水下机器人自救的唯一途径。因此，抛载装置是自主式水下机器人等水下作业设备安全保障系统中的必要装备。电磁驱动方式是压载释放装置中常用的驱动方式之一，但是现有电磁铁尚无适用于深海环境的成品，因此电磁铁密封导磁结构使电磁驱动方式仍能在深海中使用。

现有的电磁铁密封结构，如专利号为201620689581.9名称为“水下分离系统专用电磁铁”的专利文件设计的电磁铁结构、专利号为201620781830.7名称为“一种一种电磁铁密封结构”的专利文件设计的电磁铁密封结构、专利号为201720958994.7名称为“电磁铁密封结构和涉水机器人”的专利文件设计的电磁铁密封结构等，可以完成电磁铁的基本水密，但是电磁铁的形式不同，使用环境也都是浅水低压环境，无法在深海大外压环境下工作。

技术实现要素：

本发明的目的是为了结构简单、安装方便而提供一种全海深电磁铁结构，该结构在水下设备正常作业时，可以实现被吸合物的可靠固定，当作业设备需要执行动作时，能够实现被吸合物与电磁铁的可靠分离，使水下作业设备成功执行动作。

本发明的目的是这样实现的：包括导磁壳体、密封环、线圈骨架、漆包线和支撑筒，导磁壳体包括中心铁芯和密封导磁外壳，线圈骨架通过支撑筒设置在中心铁芯上，漆包线缠绕在线圈骨架上，中心铁芯上端设置有凸台，密封环设置在凸台上，密封导磁外壳上设置有接线端。

本发明还包括这样一些结构特征：

1.导磁壳体为导磁材料，密封环和焊接材料为非导磁材料。

2.密封环通过焊接密封的方法完成电磁铁吸合面端的密封。

3.接线端设置有水密线缆插座，水密线缆插座的导线与漆包线穿出的两根导线相连。

4.在工作时由接线端通电，吸合物在吸合面与电磁吸盘吸合，导磁壳体和吸合物形成磁路。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、电磁铁可根据驱动力的需求进行线圈的加工和缠绕，周期短成本低。

2、由于该结构各处均采用静密封，所以密封可靠。

3、该结构为独立模块，便于安装和更换。

4、可根据不同工作深度设计壳体壁厚，充分空间，减小不必要的重量。

5、该结构在完成全海深高压密封的同时，结构简单可靠，由于中心铁芯和密封导磁外壳为一体结构，其内部磁路没有间隙，可以完美输出磁吸力。

附图说明

图1为本发明专利的结构简图(全剖视图)。

图2为本发明专利的结构简图(主视图)。

图3为本发明专利的结构简图(向视图)。

图中：密封环1、漆包线2、线圈骨架3、支撑筒4、导磁壳体5。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

结合图1～3，本发明专利主要导磁壳体(5)、密封环(1)、线圈骨架(3)、漆包线(2)和支撑筒(4)组成，缠绕在线圈骨架(3)上的漆包线(2)套在导磁壳体(5)的铁芯上，由支撑筒(4)支撑并在导磁壳体(5)内部留出盘线的空间。密封环(1)套在导磁壳体(5)的凸台上，利用焊接密封的方法完成电磁铁吸合面端的密封，电磁铁的接线端加工有螺纹孔用于与水密插座完成密封。

这种实施方式的工作原理为：

导磁壳体(5)为导磁材料，密封环(1)和焊接材料为非导磁材料。该电磁铁结构在工作时由接线端通电，吸合物在吸合面与电磁铁吸合，导磁壳体(5)和吸合物形成磁路。该结构在完成全海深高压密封的同时，结构简单可靠，由于中心铁芯和密封导磁外壳为一体结构，其内部磁路没有间隙，可以完美输出磁吸力。

导磁壳体包括中心铁芯和密封导磁外壳，缠绕在线圈骨架上的漆包线套在铁芯上，由支撑筒支撑并在导磁壳体内部留出盘线的空间。密封环套在导磁壳体的凸台上，利用焊接密封的方法完成电磁铁吸合面端的密封。该电磁吸盘结构在工作时由接线端通电，吸合物在吸合面与电磁吸盘吸合，导磁壳体和吸合物形成磁路，该结构在完成全海深高压密封的同时，结构简单可靠，由于中心铁芯和密封导磁外壳为一体结构，其内部磁路没有间隙，可以完美输出磁吸力。

其中，导磁壳体的材料导磁性能越好，则该结构的导磁性能也越好；同时壳体材料在保证导磁性能的同时强度应尽可能高；若该结构所使用的材料耐腐蚀性能不好，还需对该结构进行防腐处理。

全海深电磁铁结构的工作过程如下：安装时，将线圈漆包线的两根导线从接线端的螺纹孔穿出并保证线圈骨架上端面低于密封环下端面，完成密封环和导磁壳体铁芯和外壳的两处焊接密封后，将电磁铁吸合面平整加工。安装之后，将水密线缆插座的导线与穿出的两根导线相连并拧入电磁吸盘接线端螺纹孔进行密封，通电后电电磁铁产生磁吸力进行工作。

综上，本发明专利涉及一种全海深电磁铁结构，其主要由导磁壳体、密封环、线圈骨架、漆包线和支撑筒组成。导磁壳体为导磁材料，密封环和焊接材料为非导磁材料。导磁壳体包括中心铁芯和密封导磁外壳，缠绕在线圈骨架上的漆包线套在铁芯上，由支撑筒支撑并在导磁壳体内部留出盘线的空间。密封环套在导磁壳体的凸台上，利用焊接密封的方法完成电磁铁吸合面端的密封。该电磁铁结构在工作时由接线端通电，吸合物在吸合面与电磁吸盘吸合，导磁壳体和吸合物形成磁路。该结构在完成全海深高压密封的同时，结构简单可靠，由于中心铁芯和密封导磁外壳为一体结构，其内部磁路没有间隙，可以完美输出磁吸力，适用于全海深驱动源。

技术特征：

1.一种全海深电磁铁结构，其特征在于：包括导磁壳体、密封环、线圈骨架、漆包线和支撑筒，导磁壳体包括中心铁芯和密封导磁外壳，线圈骨架通过支撑筒设置在中心铁芯上，漆包线缠绕在线圈骨架上，中心铁芯上端设置有凸台，密封环设置在凸台上，密封导磁外壳上设置有接线端。

2.根据权利要求1所述的一种全海深电磁铁结构，其特征在于：导磁壳体为导磁材料，密封环和焊接材料为非导磁材料。

3.根据权利要求1或2所述的一种全海深电磁铁结构，其特征在于：密封环通过焊接密封的方法完成电磁铁吸合面端的密封。

4.根据权利要求1或2所述的一种全海深电磁铁结构，其特征在于：接线端设置有水密线缆插座，水密线缆插座的导线与漆包线穿出的两根导线相连。

5.根据权利要求3所述的一种全海深电磁铁结构，其特征在于：接线端设置有水密线缆插座，水密线缆插座的导线与漆包线穿出的两根导线相连。

6.根据权利要求1或2所述的一种全海深电磁铁结构，其特征在于：在工作时由接线端通电，吸合物在吸合面与电磁吸盘吸合，导磁壳体和吸合物形成磁路。

7.根据权利要求3所述的一种全海深电磁铁结构，其特征在于：在工作时由接线端通电，吸合物在吸合面与电磁吸盘吸合，导磁壳体和吸合物形成磁路。

8.根据权利要求4所述的一种全海深电磁铁结构，其特征在于：在工作时由接线端通电，吸合物在吸合面与电磁吸盘吸合，导磁壳体和吸合物形成磁路。

9.根据权利要求5所述的一种全海深电磁铁结构，其特征在于：在工作时由接线端通电，吸合物在吸合面与电磁吸盘吸合，导磁壳体和吸合物形成磁路。

技术总结
本发明提供一种全海深电磁铁结构，其主要由导磁壳体、密封环、线圈骨架、漆包线和支撑筒组成。导磁壳体为导磁材料，密封环和焊接材料为非导磁材料。导磁壳体包括中心铁芯和密封导磁外壳，缠绕在线圈骨架上的漆包线套在铁芯上，由支撑筒支撑并在导磁壳体内部留出盘线的空间。密封环套在导磁壳体的凸台上，利用焊接密封的方法完成电磁铁吸合面端的密封。该电磁铁结构在工作时由接线端通电，吸合物在吸合面与电磁吸盘吸合，导磁壳体和吸合物形成磁路。该结构在完成全海深高压密封的同时，结构简单可靠，由于中心铁芯和密封导磁外壳为一体结构，其内部磁路没有间隙，可以完美输出磁吸力，适用于全海深驱动源。

技术研发人员：张铭钧;吕涛;姚峰;王玉甲;于大程;吕图
受保护的技术使用者：哈尔滨工程大学
技术研发日：2020.03.19
技术公布日：2020.06.09