一种新型单推力电磁铁结构及电磁铁的制作方法

1.本发明涉及电磁铁技术领域，尤其是涉及一种新型单推力电磁铁结构及电磁铁。


背景技术：

2.我厂现有的单推力电磁铁结构简单，实际应用场所中的出力负荷能够满足工艺的要求，实测应用场所的出力负荷是30n，该电磁铁的出厂检测参数应该比实际工况要严酷的多，而经实测当通断频率15s，带额定负载60n，只能工作近20周次，设有的牵引力为120次每小时，明显的原因是由于温升高导致起动电流减少，加上电磁铁材料受高温影响产生的磁场力也减少，导致了该电磁铁的实际应用范围受到很大局限。


技术实现要素：

3.本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种新型单推力电磁铁结构及电磁铁。
4.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
5.一种新型单推力电磁铁结构，包括壳体，所述壳体内设有出力轴和控制电路板，所述出力轴上缠绕设置有线圈，所述线圈与所述控制电路板相连接，所述壳体内还设有定位柱，所述定位柱与所述出力轴插接连接。
6.进一步地，所述的出力轴的端部沿轴线方向设有插糟。
7.进一步地，所述的出力轴通过所述插槽与所述定位柱插接连接。
8.进一步地，所述的定位柱采用不锈钢材质制成的定位柱。
9.进一步地，所述的出力轴的轴口位置处还设有与所述定位柱套接连接的含油铜套。
10.进一步地，所述的出力轴采用不锈钢制成的出力轴。
11.本发明还提供一种电磁铁，该电磁铁的内部结构采用所述的新型单推力电磁铁结构。
12.进一步地，该电磁铁的额定负载为60n。
13.进一步地，该电磁铁的单推力行程为30mm。
14.进一步地，该电磁铁的工作电压为ac220v。
15.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
16.(1)本发明新型单推力电磁铁结构，于壳体内加设与出力轴相连接的定位柱，使得出力轴在工作行程中的磁气隙平均偏离减小，进而降低电磁铁内部温升，保证电磁铁的能够在更多不同的工况下保持自身的工作性能。
17.(2)本发明新型单推力电磁铁结构中，壳体内设有出力轴和控制电路板，出力轴上缠绕设置有线圈，线圈与控制电路板相连接，壳体内还设有定位柱，定位柱与出力轴插接连接，整体结构简单，制造成本不高，易于广泛推广。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
19.图1为本发明新型单推力电磁铁结构的截面示意图；
20.图中，1为出力轴，2为线圈，3为定位柱。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
22.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
24.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
25.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
26.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“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，也可以通过中间媒介间接相连，可以是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发明中的具体含义。
27.如图1所示为本发明新型单推力电磁铁结构的截面示意图，其包括壳体，壳体内设有出力轴1和控制电路板，本实施例中，出力轴1采用不锈钢制成的出力轴，出力轴1上缠绕设置有线圈2，线圈2与控制电路板相连接，壳体内还设有定位柱3，定位柱3与出力轴1插接连接。
28.具体来说，出力轴1的端部沿轴线方向设有插糟，出力轴1通过插槽与定位柱3插接连接，本实施例中的定位柱3采用不锈钢材质制成的定位柱，也可以采用与不锈钢材料特性
类似的铝合金、镁合金等材料，相对于铝合金材料，不锈钢材料的成本更低，从而有利于降低机械件成本；不锈钢材料的强度更高，可以减弱壁厚而不降低结构强度；同时，壁厚减薄还可以降低机械件的重量占比，于壳体内提供更多的内部空间。
29.除此之外，出力轴1的轴口位置处还设有与定位柱3套接连接的含油铜套。
30.基于图1的结构设计所得到的电磁铁的主要参数包括：
31.额定负载为60n；单推力行程为30mm；工作电压为ac220v。
32.本发明新型单推力电磁铁结构的设计思路及原理分析如下：
33.由于出力轴底部增加了一根定位柱，使出力轴的工作行程中的磁气隙平均偏移减小，不至于壳体材料受热膨胀后，气隙变化导致磁短路，经过模拟实测，热态状况下，原来的电磁铁结构，当启动功率到达418w时，已经没有牵引力的位移了，冷态状况下，原来的电磁铁结构，当调整到启动功率为415w时，电磁铁带载60w，通断15s，能够正常工作近40周次。
34.以上的实验测试，说明影响启动力的关键因素是铁磁体受高温的变化，导致磁场力变小，由于受热膨胀，如果没有定位柱，柱塞的下半部分将会与壳体直接部分接触，甚至短路，线圈通电产生的牵引力方向的力受限于柱塞下半部分因磁场力的磁力线的短路而产生的横向力，当横向力大于牵引力方向上的力时，柱塞将没有牵引位移。
35.鉴于以上原理的分析，本发明结构就是解决所提出的问题而设计的，使得出力柱塞在出力轴口的含油轴承与它底部的定位柱的支撑点间定向移动，防止因温度提高引起的磁体的变形，使得出力柱塞运行受阻，适温条件明显的提高，使得采用本发明电磁铁设计的产品的应用范围扩大，进一步提高了产品的质量。
36.通过模拟实测，采用本发明设计结构的电磁铁，通电ac220v，通断频率15s，带载60n，利用激励电源，激励时间1.5s，激励电流3a，环境温度45℃的情况下，正常工作30min，工作性能及可靠性显著提升。
37.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。