專利名稱：節能牽引電磁鐵的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電磁鐵技術，特別是一種牽引電磁鐵。
現有的各種系列交流牽引電磁鐵均采用硅鋼片疊置而成的芯鐵。為使電磁鐵在斷電后能自由脫開，在銜鐵頂部留有一去磁氣隙。去磁氣隙的存在使電磁鐵的拍合力幾乎全部由鐵芯與靜鐵的拍合表面承受。由此造成在長期高頻撞擊下該部件發生卷曲變形，影響電磁鐵工作的可靠性和使用壽命。為克服上述不足，需大幅度的增加鐵芯面積，這無疑增加了銅鐵消耗，使電磁鐵的成本造價上升。上述電磁鐵的磁路設計采用等截面設計準則。即線圈內銜鐵截面構成的主磁路截面積，等于或略小于線圈外部靜鐵構成的磁路截面積。由于氣隙的存在，使得電磁鐵工作時，即動靜鐵處于接觸狀態時。銜鐵端部與靜鐵為不接觸表面。磁回路中磁路工作磁通量主要由氣隙磁阻決定。氣隙的磁阻遠大于鐵磁阻。也就是說，在銜鐵鐵芯中產生的磁通只有部分通過靜鐵形成的回路。可見靜鐵的截面積遠沒有被利用。這就造成了磁回路用材的極大浪費。
在中國專利，公開號為CN2082891，名稱為《節能調速、力矩去磁電磁鐵》，發明人提出了一種力矩去磁技術。即在銜鐵的側部靜鐵配合處加一彈簧推動的去磁銷釘。使電磁鐵在斷電后，由于去磁銷釘的彈力對鐵芯產生一轉矩而使銜鐵脫開。這種辦法在實際應用中會因彈簧彈性改變，塑性變形使轉矩變小或出現卡死。還會因銷釘的自身變形或其在靜鐵表面撞擊部出現凹坑而失效。這種方法沒有從磁路設計上降低材料消耗。而且由于產生力矩的去磁作用彈簧銷釘的安裝而增加了銜鐵端蓋的厚度，反而使造價上升。
本實用新型目的在于從牽引電磁鐵磁路的理論分析與實驗著手，從根本上分析探索造成剩磁的根本原因與去磁機理，以新的磁路設計和線圈新結構，實現電磁鐵安全可靠工作，節約銅鐵消耗。
通過以下方式實現上述目的。
雙直流供電節能牽引電磁鐵，包括有線圈以及繞制線圈用的有貫通孔的線圈導套。還有在電磁吸力作用下其工作段穿過線圈貫通孔的與靜鐵拍合的銜鐵。以及圍繞上述線圈與銜鐵組合形成磁回路的靜鐵。本實用新型一改已有電磁鐵的設計準則。即磁回路的靜鐵段截面積大于等于銜鐵鐵芯的截面積。采用不等截面設計。使靜鐵磁回路的截面小于銜鐵鐵芯截面，取消去磁氣隙，并在磁回路上采用去除部分金屬的辦法，來起到原去磁氣隙的作用，在銜鐵端蓋與靜鐵之間僅留有很小的工藝間6，并配以短式和／或變截面線圈，而達到節能和跟蹤牽引力目的。
這種技術的特征是電磁鐵靜鐵形成磁回路段的截面小于線圈貫通孔內的鐵芯構成的磁回路段截面積。銜鐵端蓋與靜鐵間取消去磁氣隙，僅留有0.1～0.5mm的工藝間隙。銜鐵端蓋上去除部分金屬或開槽或鉆孔，以減小該處芯鐵截面積。使線圈內鐵芯的主磁通不能全部通過靜鐵形成良好的回路。也采用同樣方式去除靜鐵上部分金屬以增加回路的磁阻。于此同時，可以優選短式線圈。即線圈安裝在銜鐵與靜鐵拍合面之外。以減小電磁鐵的端面力。采用短式變截面線圈，即線圈截面為非矩形形狀。在減少端面力同時，具有跟蹤電磁鐵負載的能力。
本實用新型具有以下優點1、鐵芯截面減小，線圈繞制直徑減小，實現高磁通，可大幅度節銅，節鐵；2、靜鐵回路截面減小，并在局部去除部分金屬，蟮鐵耗進一步降低。
3、取消去磁氣隙，靜鐵承受部分工作負載，有助于提高電磁鐵使用壽命。
4、短式或變截面線圈，可有效減小端面力，耵改善負載特性，提高電磁鐵使用壽命。
5、整體鋼制作鐵芯有助于提高電磁鐵機械強度。
6、雙直流供電，功率因數大于85％，節能指標大于95％；附圖
一為本實用新型實施例結構示意圖；本實用新型的15kg力級，50mm行程的雙直流供電節能牽引電磁鐵，可代替MQ1－15N型交流牽引電磁鐵。外電源為交流電。通過電子電路實現直流啟動，直流保持的電磁鐵線圈雙直流供電。鐵芯采用外工業純鐵整體鋼制作。鐵芯截面為28×28mm。線圈5采用高磁密設計。蟮靜鐵6磁回路面積為6×30。在其側面開有腰形孔，以增加回路磁阻。在線圈底部靜鐵上留有的臺階上和線圈上部均裝有薄鐵板4(7)。用于保證短式線圈的安裝位置。并保護線圈不損壞。在靜鐵與銜鐵拍合面處留有磁引導段8，以減小可能形成的漏磁。在銜鐵1的端蓋上開有一個橫置的長孔2。阻止主磁路與回路形成良好回路。消除去磁氣隙，僅保留0.3mm的工藝間隙3。本實施例其保持力為25kg。斷電后銜鐵可自行脫開。鐵重僅2kg。銅重僅0.6kg。與傳統同一力級電磁鐵比較，節材率大于70％。節能大于95％。電磁鐵工作可靠。
權利要求1.一種雙直流供電的節能牽引電磁鐵，其組成包括有線圈以及繞制線圈用的有貫通孔的線圈導套，還有在電磁吸力的作用下其工作段穿過線圈貫通孔的與靜鐵吸合的銜鐵，以及圍繞上述線圈與銜鐵形成磁回路的靜鐵，其特征在于電磁鐵的靜鐵形成磁回路段的截面小于線圈貫通孔內的鐵芯構成的磁回路段截面積，銜鐵端蓋與靜鐵間留有0.1-0.5mm工藝間隙，銜鐵端蓋上開槽孔，靜鐵上開有槽孔，線圈安裝在銜鐵與靜鐵的拍合面之外，線圈截面為非矩形變截面形狀。
2.如權利要求1所述的雙直流供電節能牽引電磁鐵，其特征在于芯鐵采用整體鋼制作。
專利摘要本實用新型公開一種節能牽引電磁鐵。電子電路雙直流供電。從根本上分析造成剩磁的原因以及去磁機理。以新的磁路設計和線圈的結構，在安全可靠工作同時，實現高的節能效果。其特征在于靜鐵截面小于銜鐵主磁路截面，采用去除端蓋和靜鐵的部分金屬來實現消除剩磁。整體鋼制作鐵芯，提高電磁鐵機械性能以及使用壽命。本實用新型銅鐵消耗減少60％以上，能源減少95％以上。
文檔編號H01F7/06GK2204066SQ94203638
公開日1995年7月26日 申請日期1994年2月5日 優先權日1994年2月5日
發明者劉偉, 崔英華, 王國強, 何力豐, 李晶波 申請人:哈爾濱汽輪機廠高新技術產業開發集團公司