本發(fā)明涉及一種電磁鐵，尤其涉及一種高精度線性電磁鐵。

背景技術(shù)：

電磁鐵是通電產(chǎn)生電磁的一種裝置，通過在鐵芯外部纏繞與其功率匹配的導(dǎo)電繞組，這種通有電流的線圈像磁鐵一樣具有磁性，故稱之為電磁鐵。電磁鐵是通過通電流來產(chǎn)生磁力的，屬于非永久磁鐵，可以輕易地將其磁性啟動(dòng)或消除。

常見的電磁鐵通常是通過銜鐵受線圈產(chǎn)生的磁場吸引，從而進(jìn)行一定的位移，來實(shí)現(xiàn)通斷功能。但傳統(tǒng)的電磁鐵通常只有通和斷之分，沒有中間量，或者至少說沒有準(zhǔn)確的與電流成線性的中間量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，本發(fā)明旨在提供一種位移與電流呈線性、位置精確的高精度線性電磁鐵。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的高精度線性電磁鐵采用以下技術(shù)方案：包括銜鐵，從銜鐵輸出端開始，沿銜鐵長度方向上依次設(shè)置有左右各一的內(nèi)導(dǎo)磁塊、線圈組件、左右各一的內(nèi)導(dǎo)磁塊，銜鐵與內(nèi)導(dǎo)磁塊、線圈組件之間均留有工作氣隙；在內(nèi)導(dǎo)磁塊和線圈組件的外側(cè)固定設(shè)置有與所述銜鐵初始位置平行的兩塊外導(dǎo)磁塊；在內(nèi)導(dǎo)磁塊、外導(dǎo)磁塊的兩側(cè)設(shè)置有永磁體。

上述的高精度線性電磁鐵，其中：所述線圈組件為兩組，兩組之間設(shè)置有壓縮彈簧。

上述的高精度線性電磁鐵，其中：靠近銜鐵輸出端的內(nèi)導(dǎo)磁塊外側(cè)設(shè)置有調(diào)節(jié)螺釘，其調(diào)節(jié)端露出外導(dǎo)磁塊，另一端壓緊在銜鐵上。

上述的高精度線性電磁鐵，其中：在所述外導(dǎo)磁塊的兩端分別固定設(shè)置有前擋板、后擋板，前擋板中央留有供銜鐵伸出的孔。

與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的磁場由永磁體產(chǎn)生的固定磁場及線圈產(chǎn)生的控制磁場兩部分疊加而成，永磁體與線圈產(chǎn)生的疊加磁場產(chǎn)生銜鐵的電磁驅(qū)動(dòng)力，銜鐵在左右兩側(cè)所受電磁力的差值下進(jìn)行偏轉(zhuǎn)，從而使得銜鐵的形變回復(fù)力近似與線圈的電磁吸力成比例關(guān)系，該電磁驅(qū)動(dòng)力可分別和銜鐵左右方向的位移、驅(qū)動(dòng)電流呈線性關(guān)系，且位置精確；同時(shí)，調(diào)節(jié)螺釘可以調(diào)節(jié)初始位置的工作氣隙大小。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的外形圖；

圖2是本發(fā)明的K-K剖視圖；

圖3是本發(fā)明的J-J剖視圖；

圖4是本發(fā)明的L-L剖視圖。

圖中：內(nèi)導(dǎo)磁塊1、螺釘2、固定片3、線圈組件4、調(diào)節(jié)螺釘5、前擋板6、銜鐵7、螺母8,、壓縮彈簧9、外導(dǎo)磁塊10、軸向螺釘11、后擋板12、永磁體13。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

如附圖1、2、3、4所示，本發(fā)明的高精度線性電磁鐵，包括銜鐵7，從銜鐵7輸出端開始，沿銜鐵7長度方向上依次設(shè)置有左右各一的內(nèi)導(dǎo)磁塊1、線圈組件4、左右各一的內(nèi)導(dǎo)磁塊1，銜鐵7與內(nèi)導(dǎo)磁塊1、線圈組件4之間均留有工作氣隙；線圈組件4為兩組，兩組之間設(shè)置有壓縮彈簧9，本實(shí)施例采用4個(gè)壓縮彈簧9保證受力均衡；在內(nèi)導(dǎo)磁塊1和線圈組件4的外側(cè)固定設(shè)置有與所述銜鐵7初始位置平行的兩塊外導(dǎo)磁塊10, 螺釘2將內(nèi)導(dǎo)磁塊1、外導(dǎo)磁塊10固定；在內(nèi)導(dǎo)磁塊1、外導(dǎo)磁塊10的兩側(cè)設(shè)置有永磁體13?？拷曡F7輸出端的內(nèi)導(dǎo)磁塊1外側(cè)設(shè)置有調(diào)節(jié)螺釘5，其調(diào)節(jié)端露出外導(dǎo)磁塊10，另一端壓緊在銜鐵7上，用于調(diào)節(jié)工作氣隙的大小；在所述外導(dǎo)磁塊10的兩端分別固定設(shè)置有前擋板6、后擋板12，前擋板6中央留有供銜鐵7伸出的孔，用于對(duì)本發(fā)明的高精度線性電磁鐵進(jìn)行防護(hù)。

本發(fā)明的原理：由于電磁鐵具有徑向?qū)ΨQ結(jié)構(gòu)，銜鐵初始位置的左右兩側(cè)工作氣隙相等。當(dāng)線圈中無電流通過時(shí)，電流為零，線圈不產(chǎn)生控制磁場，此時(shí)電磁鐵的銜鐵兩側(cè)由永磁體產(chǎn)生的磁場力大小相等，方向相反，使銜鐵處于中位平衡狀態(tài)即軸線位置。而當(dāng)線圈中通有一定電流時(shí)，電流產(chǎn)生的控制磁場疊加永磁體產(chǎn)生的固定磁場，形成了復(fù)合磁場。當(dāng)通以圖4中所示方向的電流時(shí)，工作氣隙中電流產(chǎn)生的控制磁場與銜鐵一側(cè)的永磁體產(chǎn)生的固定磁場同向，從而形成了加強(qiáng)的復(fù)合磁場，而銜鐵另一側(cè)的工作氣隙中，電流產(chǎn)生的控制磁場與銜鐵一側(cè)的永磁體產(chǎn)生的固定磁場方向相反，進(jìn)而形成了削弱的復(fù)合磁場。由于初始位置有左氣隙=右氣隙，所以銜鐵左側(cè)的電磁吸力會(huì)大于右側(cè)的電磁吸力，而且當(dāng)兩者之差足夠大而克服銜鐵所受的阻力時(shí)，銜鐵便會(huì)向左移動(dòng)。在線圈中電流保持不變的情況下，隨著銜鐵的左移，左側(cè)氣隙減小，銜鐵所處位置所受的左側(cè)磁場的磁密度增大，因此該側(cè)受到的電磁吸力增大，而右側(cè)氣隙增大，銜鐵所處位置所受的右側(cè)磁場的磁密度減小，該側(cè)受到的電磁吸力減小。這進(jìn)一步增大了銜鐵上向左的總的電磁吸力，使得銜鐵輸出點(diǎn)會(huì)繼續(xù)向左側(cè)運(yùn)動(dòng)。根據(jù)計(jì)算，銜鐵輸出點(diǎn)的移動(dòng)距離與電流大小近似成正比。