本發(fā)明屬于電磁鐵技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種高能效體積比的電磁鐵。

背景技術(shù)：

電力機車作為流動人口和物資運輸?shù)闹匾侄?，為適用我國南北跨度大、晝夜溫差比較大的特點要求機車上所用氣動元件的適應(yīng)溫度范圍在-40℃～+70℃；電磁鐵用于在機車真空斷路器控制系統(tǒng)中推動真空斷路器，并在斷路器合閘動作后，使其保持在合閘狀態(tài),替換原氣動或氣動于保持線圈組合的推動方式，使其適應(yīng)更寬的溫度范圍，減少環(huán)節(jié)，增加產(chǎn)品可靠性。

電磁鐵的線圈在通電時在內(nèi)部產(chǎn)生電磁場，里面的動鐵芯在磁場作用下產(chǎn)生電磁力并與靜鐵芯吸合在一起，從而推動連接桿上的動觸點與真空斷路器上的靜觸點閉合，當(dāng)電流斷開時，動鐵芯在回位彈簧作用下，回到原位。當(dāng)需要增強磁場力時，現(xiàn)有的通常做法是增大線圈的線徑或圈數(shù)，增大安匝比，此方式雖然實現(xiàn)起來簡單，但會使電磁鐵體積變大，且成本高；當(dāng)需要增加電磁鐵行程時，現(xiàn)有的通常做法是加大吸合的傾斜角度來達(dá)到目的，此方式雖然實現(xiàn)起來簡單，但會使電磁鐵變長也很重，且成本高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于為解決上述問題而提供一種體積小，特別是縱向尺寸小，且達(dá)到最佳能效體積比，成本低的電磁鐵。

為此，本發(fā)明公開了一種電磁鐵，包括線圈、骨架、動鐵芯和靜鐵芯，所述線圈纏繞在骨架上，所述動鐵芯和靜鐵芯設(shè)置在骨架內(nèi)，所述靜鐵芯設(shè)有多個第一錐形極面，所述動鐵芯設(shè)有多個第二錐形極面，多個第一錐形極面與多個第二錐形極面一一相適配，線圈通電時，動鐵芯和靜鐵芯通過第一錐形極面與第二錐形極面之間的電磁力而相互吸合。

進(jìn)一步的，所述第一錐形極面為圓錐形極面，所述第二錐形極面為圓錐形極面。

更進(jìn)一步的，所述第一錐形極面和第二錐形極面的圓錐角均為15-25度，優(yōu)選為20度。

進(jìn)一步的，多個第一錐形極面依次嵌套設(shè)置，多個第二錐形極面依次嵌套設(shè)置。

更進(jìn)一步的，相鄰的第一錐形極面的傾斜方向相反，相鄰的第二錐形極面的傾斜方向相反。

更進(jìn)一步的，相鄰的第一錐形極面之間具有一公共端，相鄰的第二錐形極面之間具有一公共端

進(jìn)一步的，所述第一錐形極和第二錐形極面的數(shù)量均為3個。

進(jìn)一步的，還包括外導(dǎo)磁回路，所述外導(dǎo)磁回路包覆在線圈和骨架外面。

進(jìn)一步的，還包括連接桿，所述連接桿與動鐵芯固定設(shè)置。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果：

本發(fā)明的動鐵芯和靜鐵芯之間通過多個錐形極面配合來增大磁通面積而增大電磁力，從而實現(xiàn)在同樣力值要求和行程要求時，體積可以更小，特別是縱向尺寸可以大大減小，使得重量輕，功耗小，成本低，壽命長，特別適用于對空間有嚴(yán)格要求的場合。

附圖說明

圖1為本發(fā)明具體實施例的剖視圖。

圖2為本發(fā)明具體實施例的靜鐵芯的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明具體實施例的動鐵芯的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

如圖1所示，一種電磁鐵，包括外導(dǎo)磁回路1、線圈2、骨架3、動鐵芯4、復(fù)位彈簧5、靜鐵芯6和線圈固定座7，所述線圈2和骨架3設(shè)置在外導(dǎo)磁回路1內(nèi)，線圈2纏繞于骨架3上，外導(dǎo)磁回路1和骨架3由線圈固定座7進(jìn)行固定，所述靜鐵芯6固定設(shè)置在骨架3的一端內(nèi)，所述動鐵芯4可以在線圈2和復(fù)位彈簧5的作用下，沿著縱軸在骨架3內(nèi)、在吸合位置和脫開位置之間滑動，其具體結(jié)構(gòu)可以參照現(xiàn)有的電磁鐵結(jié)構(gòu)，此是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以輕易實現(xiàn)的，不再詳細(xì)說明。

本具體實施例中，動鐵芯4還固定有連接桿8，具體可以參照現(xiàn)有的斷路器的連接桿結(jié)構(gòu)，此是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以輕易實現(xiàn)的，不再詳細(xì)說明。

所述靜鐵芯6設(shè)有多個第一錐形極面61，所述動鐵芯4設(shè)有多個第二錐形極面41，多個第一錐形極面61與多個第二錐形極面41一一相適配，線圈2通電時，動鐵芯4和靜鐵芯6通過第一錐形極面61與第二錐形極面41之間的電磁力而相互吸合。

本具體實施例中，動鐵芯4和靜鐵芯6均由軟磁材料制成。

本具體實施中，第一錐形極面61的數(shù)量為3個，同樣，第二錐形極面41的數(shù)量也為3個，當(dāng)然，在其它實施例中，第一錐形極面61和第二錐形極面41的數(shù)量可以根據(jù)不同截面積來設(shè)計，如為了使電磁鐵縱向尺寸更小，則可以設(shè)置更多的第一錐形極面61和第二錐形極面41，此是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以輕易實現(xiàn)的，不再詳細(xì)說明。

本具體實施中，所述第一錐形極面61為圓錐形極面，所述第二錐形極面41相應(yīng)的也為圓錐形極面，圓錐形極面可以使結(jié)構(gòu)更緊湊，電磁力更大，當(dāng)然，在其它實施例中，第一錐形極面61和第二錐形極面41也可以采用其它錐形結(jié)構(gòu)，如三角錐形或四面錐形結(jié)構(gòu)等，此是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以輕易實現(xiàn)的，不再詳細(xì)說明。

本具體實施例中，所述第一錐形極面61和第二錐形極面41的圓錐角均優(yōu)選在15-25度之間，更優(yōu)選為20度。

本具體實施例中，為了使動鐵芯4和靜鐵芯6結(jié)構(gòu)更緊湊，體積更小，特別是橫向體積更小，所述多個第一錐形極面61依次嵌套設(shè)置，所述多個第二錐形極面41也相應(yīng)依次嵌套設(shè)置。

當(dāng)然，在其它實施例中，多個第一錐形極面61也可以不是依次嵌套設(shè)置，如分散設(shè)置等，此是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以輕易實現(xiàn)的，不再詳細(xì)說明。

進(jìn)一步的，相鄰的第一錐形極面61的傾斜方向相反，相鄰的第二錐形極面41的傾斜方向相反，從而使錐形極面之間更緊湊，動鐵芯4和靜鐵芯6的體積更小。

更進(jìn)一步的，相鄰的第一錐形極面61之間具有一公共端62，相鄰的第二錐形極面41之間具有一公共端42，使得相鄰錐形極面間距最小，進(jìn)一步減小動鐵芯4和靜鐵芯6的體積。

動鐵芯4可以是一體成型件或由若干錐形環(huán)套設(shè)組成，靜鐵芯6可以是一體成型件或由若干錐形環(huán)套設(shè)組成。

工作過程：線圈2在通電時，動鐵芯4和靜鐵芯6在磁場力作用下通過多個第二錐形極面41和多個第一錐形極面61產(chǎn)生折疊式磁回路，產(chǎn)生大電磁力，而吸合在一起，從推動連接桿8上的動觸點與真空斷路器上的靜觸點閉合，當(dāng)電流斷開時，動鐵芯4在復(fù)位彈簧5的作用下，回到原位。

本發(fā)明的動鐵芯和靜鐵芯之間通過多個錐形極面配合來增大磁通面積，而使得動鐵芯4得到更大電磁力，從而實現(xiàn)在同樣力值要求和行程要求時，電磁鐵的體積可以更小，特別是縱向尺寸可以大大減小，使得重量輕，功耗小，成本低，壽命長，特別適用于對空間有嚴(yán)格要求的場合。

盡管結(jié)合優(yōu)選實施方案具體展示和介紹了本發(fā)明，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上可以對本發(fā)明做出各種變化，均為本發(fā)明的保護(hù)范圍。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及電磁鐵技術(shù)領(lǐng)域，特別地涉及一種高能效體積比的電磁鐵。本發(fā)明公開了一種電磁鐵，包括線圈、骨架、動鐵芯和靜鐵芯，所述線圈纏繞在骨架上，所述動鐵芯和靜鐵芯設(shè)置在骨架內(nèi)，所述靜鐵芯設(shè)有多個第一錐形極面，所述動鐵芯設(shè)有多個第二錐形極面，多個第一錐形極面與多個第二錐形極面一一相適配，線圈通電時，動鐵芯和靜鐵芯通過第一錐形極面與第二錐形極面之間的電磁力而相互吸合。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，特別是縱向尺寸小，且能效體積比高，成本低，特別適用于對空間有嚴(yán)格要求的場合。

技術(shù)研發(fā)人員：吳錦松;魏春暉;楊政益;陳旭東;張小燕
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廈門安達(dá)興自動化設(shè)備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.22
技術(shù)公布日：2017.09.01