软碰撞的电磁驱动机构 |
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| 申请号 | CN201010530843.4 | 申请日 | 2010-11-03 | 公开(公告)号 | CN102054606B | 公开(公告)日 | 2012-10-03 |
| 申请人 | 江苏现代电力电容器有限公司; | 发明人 | 顾明锋; 施博一; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种软碰撞的电磁驱动机构，包括电磁机构驱动的运动轴，运动轴与运动 铁 芯固定，运动轴的上部与阻尼运动机构连接，阻尼运动机构包括第一缸体，第一缸体中设置阻尼运动 活塞 ，阻尼运动活塞由阻尼 活塞头 和设置在阻尼活塞头两侧的阻尼 活塞杆 组成，阻尼活塞头两侧为第一、第二密封室，第一、第二密封室中装阻尼液体，第一、第二密封室之间设置双方向泄流通道。本发明为结构简单、驱动 力 强、 接触 平稳的直线永磁驱动机构，用其可驱动有接触平稳、驱动力强、速度高等要求的电气 开关 或装置。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种电磁驱动机构，其特征是：包括电磁机构驱动的运动轴，运动轴与运动铁芯固定，运动轴的上部与阻尼运动机构连接，阻尼运动机构包括第一缸体，第一缸体中设置阻尼运动活塞，阻尼运动活塞由阻尼活塞头和设置在阻尼活塞头两侧的阻尼活塞杆组成，阻尼活塞头两侧为第一、第二密封室，第一、第二密封室中装阻尼液体，第一、第二密封室之间设置双方向泄流通道。 |
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| 说明书全文 | 软碰撞的电磁驱动机构技术领域背景技术[0002] 目前现有的电磁驱动机构，在驱动力大与驱动速度快时，运动结束时碰撞力大，弹跳严重。这种电磁驱动机构用于组成电气开关设备时，易造成拉弧和重燃现象，电气质量大受影响；另一方面，刚性接触会导致碰撞和接触面受损，设备的机械寿命大大缩短，并且刚性碰撞发生时，有很大的噪音发出，对环境有影响。 发明内容[0003] 本发明的目的在于提供一种结构简单、驱动力强、接触平稳的软碰撞的电磁驱动机构。 [0004] 本发明的技术解决方案是： [0005] 一种软碰撞的电磁驱动机构，其特征是：包括电磁机构驱动的运动轴，运动轴与运动铁芯固定，运动轴的上部与阻尼运动机构连接，阻尼运动机构包括第一缸体，第一缸体中设置阻尼运动活塞，阻尼运动活塞由阻尼活塞头和设置在阻尼活塞头两侧的阻尼活塞杆组成，阻尼活塞头两侧为第一、第二密封室，第一、第二密封室中装阻尼液体，第一、第二密封室之间设置双方向泄流通道。 [0006] 电磁机构包括永久磁铁和驱动线圈，且永久磁铁、驱动线圈及阻尼运动机构的阻尼活塞、阻尼液体四者沿驱动方向排列。 [0007] 电磁机构包括第二缸体，第二缸体中设置并排的第一、第二线圈，第一、第二线圈之间设置永久磁铁，运动轴穿装在第一、第二线圈中，铁芯在第二缸体内轴向运动。 [0008] 活塞头与活塞杆同一轴线，第一、第二密封室之间的双方向泄流通道的轴向投影面积小于阻尼活塞头轴向投影面积的10％。 [0009] 第一、第二密封室中至少有一个室内安装有弹簧，弹簧直接或间接压在阻尼活塞头上。 [0010] 阻尼活塞头上至少有一个端面上有凹槽。 [0011] 阻尼活塞头上至少有一个单向泄流阀。 [0012] 永久磁铁为一块环状的磁铁或至少为二块围轴均匀分布的扇环形状磁铁。 [0013] 铁芯的尺寸满足在任何位置时，铁芯的上下两端同时分别被第一、第二线圈包围。 [0014] 运动轴与运动铁芯采用不同的金属材料。 [0016] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。 [0017] 图1是本发明一个实施例的结构示图。 [0018] 图中： [0019] 0——阻尼活塞 [0020] 1——阻尼活塞杆 [0021] 2——缸体Ⅰ [0022] 3——密封件Ⅰ [0023] 4——密封室Ⅰ [0024] 5——活塞上的凹槽 [0025] 6——阻尼活塞头 [0026] 7——双方向泄流通道 [0027] 8——单向泄流阀 [0028] 9——小球 [0029] 10——单向泄流阀弹簧 [0030] 11——弹簧 [0031] 12——阻尼液体 [0032] 13——密封室Ⅱ [0033] 14——密封件Ⅱ [0034] 15——密封件Ⅲ [0035] 16——注阻尼液体孔 [0036] 17——密封件Ⅳ [0037] 18——轴套Ⅰ [0038] 19——驱动线圈Ⅰ [0039] 20——永久磁铁 [0040] 21——缸体Ⅱ [0041] 22——驱动线圈Ⅱ [0042] 23——铁磁铁芯 [0043] 24——运动轴 [0044] 25——轴套Ⅱ 具体实施方式[0045] 驱动机构由运动轴24、永久磁铁20、驱动线圈19与22、阻尼活塞0、阻尼液体12等组成，其中永久磁铁、驱动线圈、阻尼活塞、阻尼液体四者沿驱动方向排列。 [0046] 阻尼活塞0安装在一个注有阻尼液体12的缸体2中，与阻尼液体接触。运动轴24与铁磁铁芯23固定，铁芯与轴穿过两个驱动线圈19与22，阻尼活塞杆1与运动轴24在直线方向上间接或直接连接的。 [0047] 阻尼运动活塞0由阻尼活塞头6和设置在阻尼活塞头两侧的阻尼活塞杆1组成，阻尼活塞头与阻尼活塞杆同一轴线，阻尼活塞头上有双方向泄流通道7，双方向泄流通道的轴向投影面积不能过大，应小于阻尼活塞头轴向投影面积的10％，不然会影响其阻尼效果。 [0048] 阻尼液体12、阻尼活塞头6在一个密闭的腔体内，阻尼活塞头把密封腔分为二个室4与13，二个室以阻尼活塞头上的双方向泄流通道7相连，二个室内均充有阻尼液体，阻尼液体会流过双方向阻尼通道。这二个室中有一个室内安装有弹簧11，弹簧压在阻尼活塞头上。在一个室的缸壁上开有注阻尼液体孔16，并以密封件17密封。阻尼活塞杆1与缸体Ⅰ之间使用密封件3、14与15密封，阻止阻尼液体泄漏或空气进入。 [0049] 阻尼活塞头6上有单向泄流阀8，阀由一个小球9与一个弹簧10组成，阻尼液体12只能从中单方向流动，从而形成往复过程不同的阻尼效果。 [0050] 运动轴24上固定有铁磁材料做成的铁芯23，铁芯在一个用铁磁材料组成的圆柱状缸体Ⅱ21内轴向运动。 [0051] 在圆柱状缸体Ⅱ21的内壁轴向的中间位置固定有永久磁铁20，永久磁铁的两侧分别有驱动线圈19与22。永久磁铁为一块形状为环状的磁铁。 [0052] 在圆柱状缸体Ⅱ21内轴向运动的铁芯23，铁芯的尺寸满足在任何位置时，铁芯的上下两端分别被两个驱动线圈所全部或局部包围。运动轴与运动铁芯采用不同的金属材料。 [0053] 本发明的工作原理： [0054] (1)注入阻尼液体原理 [0055] 打开注阻尼液体孔上的密封件17，将阻尼液体注入密封室Ⅰ4与密封室Ⅱ13，再将密封件安装好。注入过程中如有少量空气存在，这些少量空气将会贮存在活塞上端面的凹槽里，不会影响阻尼特性。 [0056] (2)驱动工作原理 [0057] 1)运动轴向上运动 [0058] 铁芯23在缸体Ⅱ21下部时给线圈Ⅰ19通电，产生磁场，使缸体上端对铁芯产生较大的吸力，该力超过了铁芯与缸体Ⅱ下端产生的保持吸力，这时：铁芯23向上运动→运动轴24向上运动→缸体Ⅰ2向上运动→密封室Ⅱ13内的阻尼液体向上运动→阻尼活塞头6与阻尼活塞杆1向上运动。 [0059] 2)运动轴向下运动 [0060] 铁芯23在缸体Ⅱ21上部时给线圈Ⅱ19通电，产生磁场，使缸体下端对铁芯产生较大的吸力，该力超过了铁芯与缸体Ⅱ上端产生的保持吸力，这时：铁芯23向下运动→运动轴24向下运动→缸体Ⅰ2向下运动→密封室Ⅰ4内的阻尼液体向下运动→阻尼活塞头6与阻尼活塞杆1向下运动。 [0061] (3)软碰撞工作原理 [0062] 在驱动线圈Ⅰ19或驱动线圈Ⅱ22与永久磁铁20的磁场作用下，阻尼活塞杆1、运动轴24与缸体Ⅰ2沿轴向运动；阻尼活塞杆1轴向运动受到碰撞阻力时，阻尼液体12缓慢地通过双方向泄流通道7流至另一密封室；在此过程中，阻尼活塞杆1持续受到阻尼活塞头来自阻尼液体12的压力，使其不得回弹；同时又因为有双方向泄流通道7的泄流，碰撞冲击力不至于过大，这样便实现了阻尼活塞杆1的软碰撞。 [0063] (3)机构往复软碰撞力度不等原理 [0064] 阻尼活塞杆1轴向运动受到碰撞阻力时，因为有双方向泄流通道7，能实现软碰撞。阻尼活塞头6上还有一单向泄流阀8，阻尼活塞杆1与阻尼活塞头6运动时单向阀8只可以单方向泄流，从而在一个方向增大了泄流能力，碰撞力度相对减小；从而使机构往复软碰撞力度不等。 |
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