一种带永磁体的电磁锁定装置
阅读说明：本技术 一种带永磁体的电磁锁定装置 (Electromagnetic locking device with permanent magnet ) 是由 李庆友 王建雄 王江华 杨小铖 李超 陈林 秦定腾 于 2020-04-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种带永磁体的电磁锁定装置,该电磁锁定装置包括永磁体磁路模块(1),用于产生电磁吸力,衔铁模块(3)以及执行杆(5),所述执行杆(5)安装于所述转轴Ⅰ(34)上,所述转轴Ⅰ(34)可沿所述执行杆(5)滑动；转轴Ⅱ(6),所述转轴Ⅱ(6)通过转架Ⅱ(7)安装于所述衔铁模块(3)上,所述执行杆(5)安装于所述转轴Ⅱ(6)上可绕所述转轴Ⅱ(6)进行转动。该带永磁体的电磁锁定装置锁制力大,受温度影响较小,在锁制状态下能够满足高指标的振动、冲击要求,锁定状态稳定；电磁锁定装置内部磁匹配较好,在高低温环境下能可靠解锁；大大较低了能耗。(The invention discloses an electromagnetic locking device with a permanent magnet, which comprises a permanent magnet magnetic circuit module (1) for generating electromagnetic attraction, an armature module (3) and an actuating rod (5), wherein the actuating rod (5) is arranged on a rotating shaft I (34), and the rotating shaft I (34) can slide along the actuating rod (5); the armature iron device comprises a rotating shaft II (6), the rotating shaft II (6) is installed on the armature iron module (3) through a rotating frame II (7), and an execution rod (5) is installed on the rotating shaft II (6) and can wind the rotating shaft II (6) to rotate. The electromagnetic locking device with the permanent magnet has large locking force and small influence of temperature, can meet the requirements of high-index vibration and impact in a locking state, and has a stable locking state; the electromagnetic locking device has good internal magnetic matching and can be reliably unlocked in high and low temperature environments; the energy consumption is greatly reduced.)
技术领域
本发明属于电磁锁定装置，尤其是涉及一种带永磁体的电磁锁定装置。
背景技术
目前在诸多领域使用的电磁锁定装置来锁制相关机构，而大多数电磁锁定装置，未带有永磁铁。未带有永磁铁的电磁锁定装置由直接由线圈通电产生磁场，锁制时线圈通电使衔铁运动，带动相关结构运动至锁制状态，若需长时间锁制时则一直通电；解锁时线圈断电，不受电磁吸力作用，而受其他机械反力作用带动衔铁复位，完成解锁。
未带有永磁铁的电磁锁定装置若要长时间对机构进行锁制，则需一直对该电磁锁定装置进行通电来提供锁制所需的电磁吸力；解锁则通过直接断电的方式进行解锁，该类电磁锁定装置长时间通电后温升高，电磁吸力小，能源消耗较大；且该类电磁锁定装置受温度影响较大，高温状态小电磁吸力较小，低温状态电磁吸力较大，从而容易导致高温状态下无法锁制，而低温状态下无法解锁，即锁制状态不稳定、解锁不可靠的问题。
发明内容
本发明在此的目的在于提供一种在锁制状态下电磁吸力受温度影响小，高低温下，锁制力大小几乎不变，从而实现稳定锁制，并且能够实现可靠解锁的带永磁体的电磁锁定装置。
为实现本发明的目的，在此提供的带永磁体的电磁锁定装置包括：
永磁体磁路模块，用于产生电磁吸力，包括铁心、永磁体、轭铁及线圈，所述永磁铁安装于所述铁心与所述轭铁之间；
衔铁模块，包括衔铁和转轴Ⅰ；
执行杆，用于与外部所需锁制、解锁机构相配合，所述执行杆安装于所述转轴Ⅰ上，所述转轴Ⅰ可沿所述执行杆滑动；
转轴Ⅱ，所述转轴Ⅱ通过转架Ⅱ安装于所述衔铁模块上，所述执行杆安装于所述转轴Ⅱ上可绕所述转轴Ⅱ进行转动。
本发明提供的电磁锁定装置中的永磁体安装于铁心与轭铁之间，通过执行杆和转轴Ⅱ构成机构转换，将衔铁的直线运动方式转换成执行杆绕转轴进行转动，执行杆用于与外部所需锁制、解锁机构相配合。本发明提供的电磁锁定装置未加电情况下，受永磁体的作用，衔铁与轭铁紧密贴合产生的电磁吸力最大，电磁锁定装置呈锁制状态，该状态下，电磁吸力受温度影响较小，高低温下，锁制力大小几乎不变，实现了稳定锁制；对电磁锁定装置施加额定电压时，线圈产生的磁回路与永磁体产生的磁回路形成较好的匹配关系，两者方向相反，磁通相互抵消，衔铁与轭铁仅存在较小的电磁吸力，受外部机构对执行杆的作用，执行杆带动衔铁与轭铁分离，实现了可靠解锁。
本发明提供的电磁锁定装置利用永磁体在线圈未通电时使电磁锁定装置衔铁受较大电磁吸力而锁定，实现了长时间锁制相关机构，大大较低了能耗。
本发明的有益效果：本发明提供的带永磁体的电磁锁定装置锁制力大，受温度影响较小，在锁制状态下能够满足高指标的振动、冲击要求，锁定状态稳定；电磁锁定装置内部磁匹配较好，在高低温环境下能可靠解锁；大大较低了能耗。
此外，该电磁锁定装置可靠地将衔铁的直线运动转换成执行杆的转动，从而便于与外部所需锁制、解锁机构进行对接；整个锁定装置带磁铁小行程电磁吸力大，大行程电磁吸力小。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合发明的实施例，并与说明书一起用于解释发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1为本发明提供的电磁锁定装置的外形结构示意图；
图2为本发明提供的电磁锁定装置的内部结构示意图；
图3为本发明记载的永磁体磁路模块的结构示意图；
图4为本发明记载的衔铁模块的结构示意图；
附图标记说明：1-永磁体磁路模块，11-铁心，12-永磁体，13-轭铁，14-线圈，2-安装架，3-衔铁模块，31-衔铁，32-导向套，33-轴架Ⅰ，34-转轴Ⅰ，4-导向杆，5-执行杆,6-转轴Ⅱ,7-轴架Ⅱ。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得发明将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。
此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对发明的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践发明的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、实现或者操作以避免模糊发明的各方面。
如图1-4所示，本发明提供的一种带永磁体的电磁锁定装置包括永磁体磁路模块1、衔铁模块3、导向杆4、执行杆5、转轴Ⅱ6和轴架Ⅱ7，其中永磁体磁路模块1由铁铁心11、永磁体12、轭铁13及线圈14组成，，衔铁模块有衔铁31、导向套32、轴架Ⅰ33、转轴Ⅰ34组成；
铁心11及永磁铁12固定于轭铁13上，套环将永磁体12紧箍住；线圈14安装固定于轭铁13中；导向杆4与轭铁13进行固定连接，导向套32与衔铁31也进行固定连接，衔铁31上的导向套32可沿导向杆4进行运动；轴架I33与衔铁31固定连接，转轴I34安装于轴架I33中，转轴I34可在执行杆5的腰形槽中移动；轴架Ⅱ7与轭铁13固定连接；转轴Ⅱ6安装于轴架Ⅱ7中，执行杆5可绕转轴Ⅱ7转动。
执行杆5与衔铁模块3使用滑动副连接，即转轴Ⅰ34可沿执行杆5腰形槽滑动；轴架Ⅱ7固定于轭铁13上，转轴Ⅱ6安装于轴架Ⅱ7中，执行杆5可绕转轴Ⅱ6进行转动。
本发明使用时，执行杆5执行叉口与外部所需锁制、解锁机构相配合，线圈14不通电，永磁体磁路模块1与衔铁模块3受永磁体12的作用产生较大的电磁吸力，两者紧贴一起，衔铁模块3保持不动，通过滑动副与衔铁模块3连接的执行杆5也固定不动，实现锁制功能；线圈14通电，线圈14与永磁体12在永磁体磁路模块1产生磁通相抵消，形成较好的磁匹配状态；永磁体磁路模块1与衔铁模块3间电磁吸力较小，受较小外力作用于执行杆5的执行叉口上，执行杆5绕转轴Ⅱ6转动，通过杠杆原理带动衔铁模块3沿导向杆4向上运动，衔铁模块3与永磁体磁路模块1分离，实现解锁功能。
本发明提供的电磁锁定装置未加电情况下，受永磁体的作用，衔铁与轭铁紧密贴合产生的电磁吸力最大，实现长时间对相关机构的锁制；对电磁锁定装置施加额定电压瞬间，受线圈产生新的磁回路影响，线圈产生的磁通与永磁体产生的磁通方向相反，相互抵消，衔铁与轭铁在贴合时仅存在较小的电磁吸力，加上受外部机构对执行杆的作用，通过杠杆原理带动衔铁与轭铁分离，实现解锁功能。
本发明提供的电磁锁定装置还包括安装架2，通过安装架2便于电磁锁定装置的安装。
本发明提供的带永磁体的电磁锁定装置是通过永磁体的作用，在线圈未通电时使电磁锁定装置衔铁受较大电磁吸力而锁定，线圈通电时使衔铁受较小电磁吸力作用而达到解锁功能的一种机械控制装置。其主要适用于航空航天、机载挂架等领域，用于特定机构的机械运动的锁定与解锁功能，锁定与解锁过程中电磁锁定装置执行杆可承受一定力。
本发明的带永磁体的电磁锁定装置具有结构设计简单，体积小、重量轻，锁制力大，可实现永久锁制；磁匹配较好，解锁时间短，能耗低；且抗振动冲击性能好、受温度影响较小，锁制稳定，解锁可靠；可对机构实现远距离锁制及解锁的控制，具有良好的应用前景。
本公开已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本公开的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本公开的范围。相反，在不脱离本公开的精神和范围内所作的变动与润饰，均属本公开的专利保护范围。
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