專利名稱：一種電磁線圈裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電磁轉(zhuǎn)換的裝置，具體是涉及一種電磁線圈裝置。
背景技術(shù)：
電場與磁場其本質(zhì)是統(tǒng)一的，兩者相對所表露出固有的緊密屬性，似是而非的差 別，實質(zhì)上卻都是異曲同工的，其特點已逐步被人們所知并有效利用。在遙控和自動控制技術(shù)中，作為電磁場功能轉(zhuǎn)換器的電磁線圈，尤其是電磁閥線 圈裝置，其線圈通電時的磁通分配、以及磁通量的聚攏和分流決定著電磁線圈磁作用方式 以及力的大小和最低的能量消耗?，F(xiàn)有技術(shù)中，電磁線圈都是采用線圈外罩導(dǎo)磁材料殼體的方法，磁通主要被分配 集中在導(dǎo)磁殼體兩端外沿部分，其目的是防止磁通的泄漏，同時導(dǎo)引著電磁線圈外磁通、近 距離作用于活動導(dǎo)磁鐵芯。但是它并不能阻止電磁線圈內(nèi)、線與線之間的部分“磁力線”即 磁通量的旁流、其結(jié)果是電磁線圈通電工作時，實際縱向穿過活動導(dǎo)磁鐵芯的磁通量也只 不過是線圈外圍的磁通量，而線與線之間的內(nèi)部磁通量的密度最大，此時卻因為旁流而得 不到有效利用，降低了現(xiàn)有技術(shù)中電磁線圈的實際使用功效，此外由于線圈外罩的導(dǎo)磁殼 體將磁通兩極集中分配在線圈兩側(cè)，雖然這樣能夠有效利用線圈外圍的磁通量，從近距離 看來，磁作用力貌似強大，實際上卻限制了活動導(dǎo)磁鐵芯的活動行程和狀態(tài)自保持后的復(fù) 位能力，而目前常用的復(fù)位方法是彈簧壓縮回位，故當(dāng)線圈斷電后，狀態(tài)難以保持，如果保 持狀態(tài)，則又處于難以復(fù)位的尷尬境地，故只得繼續(xù)通電、白白消耗電能。另外，單個現(xiàn)有技 術(shù)電磁線圈受大電流的限制和線圈外導(dǎo)磁殼體兩極匯聚的磁強度和磁極化影響，其活動導(dǎo) 磁鐵芯的構(gòu)置，不管怎么變化，在大電流下或者受線圈導(dǎo)磁殼體兩端強磁極和磁極化的影 響、單個現(xiàn)有技術(shù)電磁線圈很難達到理想的雙穩(wěn)態(tài)控制模式。為了穩(wěn)定提高節(jié)電效能同時 為了降低成本，電磁線圈磁通量的分配就必須設(shè)法使線圈內(nèi)磁通主動或被動地作用和聚攏 于活動導(dǎo)磁鐵芯、且縱向穿透于活動導(dǎo)磁鐵芯，并消除電磁線圈相對活動導(dǎo)磁鐵芯行程內(nèi) 的磁力平衡疆界，也就是活動導(dǎo)磁鐵芯行程內(nèi)電磁力平衡死點。同時，在恒定的能量電流 下，現(xiàn)有技術(shù)中的電磁線圈對于活動導(dǎo)磁鐵芯電磁作用力是由小漸大，故活動初期的導(dǎo)磁 鐵芯要克服一定的控制阻力而所需的線圈起始能量電流相應(yīng)加大，也無形中增加了電的能
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發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠提高電磁作用力的 電磁線圈裝置。本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案一種電磁線圈裝置，包括繞線骨架和筒狀殼體，所述 繞線骨架繞有導(dǎo)電線圈，內(nèi)置于筒狀殼體中，所述繞線骨架的內(nèi)孔中內(nèi)置永磁鐵芯；所述繞 線骨架和所述筒狀殼體均為非導(dǎo)磁體，所述導(dǎo)電線圈聯(lián)接在正反向開關(guān)電路中。所述正反 向開關(guān)電路為電容式正反向充放電脈沖發(fā)生電路，該電路包括換向開關(guān)和無極性電容，所述導(dǎo)電線圈的兩端分別與換向開關(guān)和無極性電容的一端連接。所述的永磁鐵芯沿其磁通方 向固接在一金屬導(dǎo)磁體。所述永磁鐵芯的運動通過限位桿限位，永磁鐵芯的其中一個磁極的運動被限制在 所述導(dǎo)電線圈內(nèi)的兩個電磁極之間。由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明改設(shè)成永磁鐵芯和非導(dǎo)磁外殼后，增強了活動導(dǎo)磁 鐵芯與電磁線圈之間的磁作用力強度，提高了電磁線圈的電磁作用力，從而提高了電磁線 圈的使用效果，。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細說明。

圖1為本發(fā)明實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為電容式正反向充放電脈沖發(fā)生電路。圖中1、永磁鐵芯，1-1、金屬導(dǎo)磁體，2、筒狀外殼，3、導(dǎo)電線圈，4、繞線骨架，5、螺紋 接頭6-1、右限位擋圈，6-2、左限位擋圈，7、限位桿，8、換向開關(guān)，9、無極性電容。
具體實施例方式實施例一如圖1所示的電磁線圈的結(jié)構(gòu)示意圖，包括永磁鐵芯1、筒狀殼體2、導(dǎo)電線圈3、繞 線骨架4。所述繞線骨架4上繞有導(dǎo)電線圈3并內(nèi)置于筒狀殼體2內(nèi)，繞線骨架4的內(nèi)孔 中內(nèi)置永磁鐵芯1。永磁鐵芯1的S極一端設(shè)限位桿7，限位桿7端頭設(shè)右限位擋圈6-1， 永磁鐵芯1的N端設(shè)左限位擋圈6-2。繞線骨架4和筒狀殼體2均為非導(dǎo)磁體。所述永磁 鐵芯1的S極限制在導(dǎo)電線圈3內(nèi)的兩個電磁極之間，另一個磁極N限制在所述導(dǎo)電線圈 3的電磁極之外。導(dǎo)電線圈3連接在正反向開關(guān)電路中。此正反向開關(guān)電路為電容式正反 向充放電脈沖發(fā)生電路，見圖4，其包括換向開關(guān)8和無極性電容9。導(dǎo)電線圈3的兩端分 別與換向開關(guān)8和無極性電容9的一端連接，開關(guān)8連接在直流電源上。永磁鐵芯1端頭設(shè)螺紋接頭5 ；筒狀殼體2兩端口設(shè)螺紋，螺紋接頭5通常與有關(guān) 閥門連接。為了提高電磁轉(zhuǎn)換功效，永磁鐵芯1可采用強永磁體材料。工作過程由換向開關(guān)6控制，給導(dǎo)電線圈3正向電脈沖作用，永磁鐵芯1產(chǎn)生運 動而快速移動到電磁線圈另一端并因限位受阻而靜止，然后控制換向開關(guān)8給導(dǎo)電線圈3 一個反向電脈沖，永磁鐵芯1快速返回并限位靜止，螺紋接頭6固接一閥門時，通過開關(guān)6 控制永磁鐵芯1的移動來達到閥門的自動啟閉。實施例二參見圖2，本例中的永磁鐵芯1沿其磁通方向固接在一金屬導(dǎo)磁體1-1，一段采用 永磁體，另一段采用金屬導(dǎo)磁體，兩者沿磁通方向固接在一起，這可減少成本。永磁鐵芯1 的限位可直接通過其端頭所連接的閥門來控制。即把S極限制在導(dǎo)電線圈3的兩個電磁極 之間，另一個磁極N限制在所述導(dǎo)電線圈3的電磁極之外。導(dǎo)電線圈3連接與上例同。在活動導(dǎo)磁鐵芯的一端安置連接強永磁體，構(gòu)成活動強磁鐵芯、并使強永磁體的 磁通縱向穿透于活動導(dǎo)磁鐵芯，宛如在電磁線圈內(nèi)放置一個引力“黑洞”，它的磁場可以聚引和收攏電磁線圈內(nèi)線與線之間的局部磁通、也就是線與線之間的近線磁通，即“近線磁力 線”，增強活動導(dǎo)磁鐵芯與電磁線圈之間的磁作用力強度，增加電磁力的轉(zhuǎn)換功效和導(dǎo)磁鐵 芯的活動行程。電磁線圈中，去除了電磁線圈外罩的導(dǎo)磁殼體，采用非導(dǎo)磁殼體或者干脆不用線 圈殼體，完全依靠強永磁體的引力作用來增強活動導(dǎo)磁鐵芯的電磁力矩。本技術(shù)中的活 動強磁鐵芯既能全部采用強永磁體材料，也能將強永磁體一端順磁通方向連接一段導(dǎo)磁鐵 芯，其中后者有兩個目的一是為了節(jié)省成本，二是增加活動強磁鐵芯的縱向活動行程和活 動緩沖量。此外，本技術(shù)電磁線圈中的活動強磁鐵芯的行程距離近似或等于線圈的長度，為 了保證活動強磁鐵芯具備足夠的活動行程，就必須使活動強磁鐵芯尺寸的總長度等于或大 于線圈的長度。同時為了使活動強磁鐵芯在所活動的行程內(nèi)無磁平衡死角，本技術(shù)中將強 永磁體的兩個磁極行程、或左或右地限定在線圈的一端，其中強永磁體的一個磁極總是被 限定在線圈的兩個電磁極之間。若增大強永磁體的磁場強度，則可進一步增加活動強磁鐵芯的磁場強度，可同步 加大活動強磁鐵芯中的電磁作用引力。本發(fā)明中起主導(dǎo)作用的是活動強磁鐵芯，對于由強磁體與導(dǎo)磁鐵芯所連接組成的 活動強磁鐵芯，其中一段的導(dǎo)磁鐵芯已完全屬于強永磁體的一個磁極，具體地說，也就是強 永磁體的某個磁極的物理伸長和磁性延緩。本發(fā)明電磁線圈工作方式是當(dāng)給電磁線圈輸入一個電脈沖時，作為活動強磁鐵 芯總是處于電磁線圈一端，同時與電磁線圈另一端聚集磁通相互吸引，并由此產(chǎn)生運動而 快速移動到電磁線圈另一端并因限位受阻而靜止，若此時再給電磁線圈輸入一個反向電脈 沖，活動強磁鐵芯則由電磁線圈另一端磁極吸引且原路快速返回并限位靜止。本活動導(dǎo)磁 鐵芯在電磁線圈中縱向移動時，在有效設(shè)置的行程內(nèi)，不僅起始力矩大，而且行程近似于線 圈長度，故工作穩(wěn)定、功效高，電能耗也很小，且方便，簡單而又實用。本技術(shù)的電磁線圈和 活動強磁鐵芯兩端都能同時連接安置一個、或兩個以上的控制閥門，可簡單實現(xiàn)單個閥門 或組合閥門的電磁節(jié)電控制。由于去掉電磁線圈導(dǎo)磁外殼，本電磁線圈重量輕，產(chǎn)品工藝相對簡單，電磁線圈兩 端都能互換使用，相當(dāng)?shù)撵`便。另外由于采用電脈沖供電，其控制電流可任意加大，控制力 矩可任意設(shè)定，而又不用擔(dān)心線圈發(fā)熱。
權(quán)利要求
一種電磁線圈裝置，包括繞線骨架和筒狀殼體，所述繞線骨架繞有導(dǎo)電線圈，內(nèi)置于筒狀殼體中，其特征在于所述繞線骨架的內(nèi)孔中內(nèi)置永磁鐵芯；所述繞線骨架和所述筒狀殼體均為非導(dǎo)磁體，所述導(dǎo)電線圈聯(lián)接在正反向開關(guān)電路中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁線圈裝置，其特征在于所述的永磁鐵芯沿其磁通方向 固接在一金屬導(dǎo)磁體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁線圈裝置，其特征在于所述永磁鐵芯的運動通過限位 桿限位，永磁鐵芯的其中一個磁極的運動被限制在所述導(dǎo)電線圈內(nèi)的兩個電磁極之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁線圈裝置，其特征在于所述正反向開關(guān)電路為電容式 正反向充放電脈沖發(fā)生電路，該電路包括換向開關(guān)和無極性電容，所述導(dǎo)電線圈的兩端分 別與換向開關(guān)和無極性電容的一端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁線圈裝置，其特征在于所述活動磁鐵芯一端設(shè)螺紋接 頭或卡扣接頭。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁線圈裝置，其特征在于所述筒狀殼體兩端口設(shè)螺紋或 卡扣。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電磁線圈裝置，包括繞線骨架和筒狀殼體，所述繞線骨架繞有導(dǎo)電線圈，內(nèi)置于筒狀殼體中，所述繞線骨架的內(nèi)孔中內(nèi)置永磁鐵芯；所述繞線骨架和所述筒狀殼體均為非導(dǎo)磁體，所述導(dǎo)電線圈聯(lián)接在正反向開關(guān)電路中。本發(fā)明增大了導(dǎo)磁鐵芯與電磁線圈之間的磁作用力強度和導(dǎo)磁鐵芯的活動行程，提高了電磁線圈的使用功效。
文檔編號H01F7/122GK101923938SQ201010254729
公開日2010年12月22日 申請日期2010年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月11日
發(fā)明者夏育紅 申請人:夏育紅