一种开关电器的电磁铁结构的制作方法

1.本实用新型涉及开关电器领域，尤其是涉及一种开关电器的电磁铁结构。


背景技术：

2.在开关电器领域，在有触点的自动开关电器中，感测部分大都是电磁铁结构，一般由动静铁芯、线圈和弹簧组成。其工作原理为：在线圈两端输入电流或电压信号，线圈的激磁电流产生磁场，磁感应强度在铁磁介质中具有较大数值，它的磁通大部分沿动静铁芯、磁轭和工作气隙闭合，在动静铁芯之间的端面产生使工作气隙缩小的电磁吸力，当电磁吸力值大于弹簧阻力，动铁芯开始向静铁芯运动，动铁芯运动带动执行机构实现开关电器的分合闸。
3.为了使开关电器能快速启动分合闸响应，一般要求电磁铁具有较大的启动吸力来克服弹簧阻力。而开关电器分合闸动作执行完成后，为了减少开关电器分合闸过程中的产生的撞击，又要求电磁铁具有较小的电磁保持力。


技术实现要素：

4.为解决上述背景技术中提出的问题，本实用新型的目的在于提供一种开关电器的电磁铁结构。
5.为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：
6.一种开关电器的电磁铁结构，包括磁轭、前端盖、静铁芯、动铁芯、弹簧、电磁线圈及后端盖；
7.所述磁轭为圆柱筒形结构，所述前端盖及后端盖分别固定在所述磁轭的两侧；
8.所述静铁芯安装在所述磁轭的内部，并与所述前端盖固定连接；
9.所述后端盖上开设有导向孔，所述动铁芯穿过所述后端盖的导向孔，且所述动铁芯能够在所述磁轭内部滑动；
10.所述弹簧的两端分别由所述静铁芯及动铁芯限位压缩；
11.所述电磁线圈套设在所述动铁芯的滑动区域及静铁芯的外侧，且位于所述磁轭、前端盖及后端盖的内部。
12.在一些实施例中，还包括动铁芯导向杆；
13.所述动铁芯的前段中部开设有凹槽，所述动铁芯导向杆的一端设置在所述动铁芯的凹槽内，并与动铁芯过盈配合连接；
14.所述弹簧套设在所述动铁芯导向杆的外侧；
15.所述静铁芯及前端盖上也开设有导向孔，所述动铁芯导向杆的另一端穿过静铁芯及前端盖的导向孔并伸出至前端盖的外部。
16.在一些实施例中，还包括线圈骨架、第一直线轴承及第二直线轴承；
17.所述线圈骨架安装在所述磁轭内部，所述电磁线圈安装在所述线圈骨架上；
18.所述第一直线轴承安装于所述静铁芯及前端盖的导向孔内，所述第二直线轴承安
装于所述后端盖的导向孔内；
19.所述磁轭、前端盖、静铁芯、动铁芯、动铁芯导向杆及后端盖均由铁磁材料制成。
20.在一些实施例中，所述动铁芯与静铁芯的相对端面为锥形端面。
21.在一些实施例中，动铁芯的尾端的直径减小，以形成台阶轴结构。
22.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
23.本实用新型提供的开关电器的电磁铁结构，具有启动力大、保持力小的特点，可实现开关电器快启动、小冲击的要求。
附图说明
24.图1为本实用新型提供的开关电器的电磁铁结构的剖面图；
25.图2为本实用新型提供的开关电器的电磁铁结构在另一种状态下的剖面图；
26.附图标记说明：
27.1、磁轭；2、前端盖；3、静铁芯；4、动铁芯；5、弹簧；6、动铁芯导向杆；7、线圈骨架；8、电磁线圈；9、后端盖；10、第一直线轴承；11、第二直线轴承。
具体实施方式
28.为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图和具体实施方式，进一步阐述本实用新型是如何实施的。
29.参照图1和图2所示，本实用新型提供了一种开关电器的电磁铁结构，包括磁轭1、前端盖2、静铁芯3、动铁芯4、弹簧5、电磁线圈8及后端盖9；磁轭1为圆柱筒形结构，前端盖2及后端盖9分别固定在磁轭1的两侧；静铁芯3安装在磁轭1的内部，并与前端盖2固定连接；后端盖9上开设有导向孔，动铁芯4穿过后端盖9的导向孔，且动铁芯4能够在磁轭1内部滑动；弹簧5的两端分别由静铁芯3及动铁芯4限位压缩；电磁线圈8套设在动铁芯4的滑动区域及静铁芯3的外侧，且位于磁轭1、前端盖2及后端盖9的内部。
30.优选地，该电磁铁结构还包括动铁芯导向杆6；动铁芯4的前段中部开设有凹槽，动铁芯导向杆6的一端设置在动铁芯4的凹槽内，并与动铁芯4过盈配合连接；弹簧5套设在动铁芯导向杆6的外侧；静铁芯3及前端盖2上也开设有导向孔，动铁芯导向杆6的另一端穿过静铁芯3及前端盖2的导向孔并伸出至前端盖2的外部。
31.进一步地，该电磁铁结构还包括线圈骨架7、第一直线轴承10及第二直线轴承11；线圈骨架7安装在磁轭1内部，电磁线圈8安装在线圈骨架7上；第一直线轴承10安装于静铁芯3及前端盖2的导向孔内，第二直线轴承11安装于后端盖9的导向孔内。
32.本实用新型设置了动铁芯导向杆6，使其与动铁芯4一起滑动，并设置了第一直线轴承10及第二直线轴承11，对动铁芯4及动铁芯导向杆6进行导向和限位，使动铁芯4及动铁芯导向杆6的直线滑动更加顺畅。
33.可以理解的是，磁轭1、前端盖2、静铁芯3、动铁芯4、动铁芯导向杆6及后端盖9均可由铁磁材料制成。
34.优选地，如图所示，动铁芯4与静铁芯3的相对端面为锥形端面。如图1所示，动静铁芯之间的工作气隙可分为平端面部分的工作气隙δ1和锥面部分的工作气隙δ2，有δ2＝δ1sinα，α为锥形角度的一半；因此，相较于动静铁芯相对端面设置为全平端面，本实用新型中采
用锥形端面设计大大增加了动静铁芯之间的磁通面积，在动铁芯4处于相同位置时，采用锥形端面的工作气隙相较于全平端面减小。另外，当电磁线圈8通电时，相较于全平端面设计，锥形端面设计还使动静铁芯之间的磁通面积s增大，所以整个感生磁回路的磁阻减小，电磁线圈8的激磁电流产生的磁感应强度增强，产生的电磁吸力增大，可以更快地克服弹簧力，使电磁铁吸合。
35.在电磁线圈8产生的电磁吸力作用下，动铁芯4向静铁芯3运动，工作气隙越来越小，最终工作气隙变为0，产生撞击。动静铁芯之间的工作气隙接近0时，电磁铁结构的状态如图所示状态如图2所示。
36.优选地，动铁芯4的尾端的直径减小，以形成台阶轴结构。通过这样的设置，使得在动静铁芯之间接近时，后端盖9与动铁芯4之间磁通面积减小，从而使整个感生磁回路的磁阻增大，线圈的激磁电流产生的磁感应强度减弱，产生的电磁吸力减小，所以有效地减小了电磁铁的合闸保持力，也减小了动静铁芯的合闸撞击力，这对延长电磁铁及开关产品的使用寿命有重大意义。
37.综上，本实用新型提供的开关电器的电磁铁结构，通过动静铁芯的结构设计，改变了电磁铁的工作气隙和磁通面积，具有启动力大、保持力小的特点，可实现开关电器快启动、小冲击的要求。
38.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。


技术特征：
1.一种开关电器的电磁铁结构，其特征在于，包括磁轭(1)、前端盖(2)、静铁芯(3)、动铁芯(4)、弹簧(5)、电磁线圈(8)及后端盖(9)；所述磁轭(1)为圆柱筒形结构，所述前端盖(2)及后端盖(9)分别固定在所述磁轭(1)的两侧；所述静铁芯(3)安装在所述磁轭(1)的内部，并与所述前端盖(2)固定连接；所述后端盖(9)上开设有导向孔，述动铁芯(4)穿过所述后端盖(9)的导向孔，且所述动铁芯(4)能够在所述磁轭(1)内部滑动；所述弹簧(5)的两端分别由所述静铁芯(3)及动铁芯(4)限位压缩；所述电磁线圈(8)套设在所述动铁芯(4)的滑动区域及静铁芯(3)的外侧，且位于所述磁轭(1)、前端盖(2)及后端盖(9)的内部。2.根据权利要求1所述的开关电器的电磁铁结构，其特征在于，还包括动铁芯导向杆(6)；所述动铁芯(4)的前段中部开设有凹槽，所述动铁芯导向杆(6)的一端设置在所述动铁芯(4)的凹槽内，并与动铁芯(4)过盈配合连接；所述弹簧(5)套设在所述动铁芯导向杆(6)的外侧；所述静铁芯(3)及前端盖(2)上也开设有导向孔，所述动铁芯导向杆(6)的另一端穿过静铁芯(3)及前端盖(2)的导向孔并伸出至前端盖(2)的外部。3.根据权利要求2所述的开关电器的电磁铁结构，其特征在于，还包括线圈骨架(7)、第一直线轴承(10)及第二直线轴承(11)；所述线圈骨架(7)安装在所述磁轭(1)内部，所述电磁线圈(8)安装在所述线圈骨架(7)上；所述第一直线轴承(10)安装于所述静铁芯(3)及前端盖(2)的导向孔内，所述第二直线轴承(11)安装于所述后端盖(9)的导向孔内；所述磁轭(1)、前端盖(2)、静铁芯(3)、动铁芯(4)、动铁芯导向杆(6)及后端盖(9)均由铁磁材料制成。4.根据权利要求1所述的开关电器的电磁铁结构，其特征在于，所述动铁芯(4)与静铁芯(3)的相对端面为锥形端面。5.根据权利要求1所述的开关电器的电磁铁结构，其特征在于，动铁芯(4)的尾端的直径减小，以形成台阶轴结构。

技术总结
本实用新型公开了一种开关电器的电磁铁结构，包括磁轭、前端盖、静铁芯、动铁芯、弹簧、电磁线圈及后端盖；磁轭为圆柱筒形结构，前端盖及后端盖分别固定在磁轭的两侧；静铁芯安装在磁轭的内部，并与前端盖固定连接；后端盖上开设有导向孔，动铁芯穿过后端盖的导向孔，且动铁芯能够在磁轭内部滑动；弹簧的两端分别与静铁芯及动铁芯固定连接；电磁线圈套设在动铁芯的滑动区域及静铁芯的外侧，且位于磁轭、前端盖及后端盖的内部。本实用新型提供的的开关电器的电磁铁结构，通过动静铁芯的结构设计，改变了电磁铁的工作气隙和磁通面积，具有启动力大、保持力小的特点，可实现开关电器快启动、小冲击的要求。小冲击的要求。小冲击的要求。


技术研发人员：周阳 李宝明 姚伟 陈程 鲁创 胡震江
受保护的技术使用者：武汉长海电气科技开发有限公司
技术研发日：2021.04.19
技术公布日：2021/11/21