一种双衔铁、双线圈结构电磁锁控装置及控制电路

专利名称：一种双衔铁、双线圈结构电磁锁控装置及控制电路

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202110590198.3

专利申请（专利权）人：贵州振华群英电器有限公司(国营第八九一厂)
权利人地址：贵州省贵阳市乌当区新添大道北段258号

专利发明（设计）人：李庆友,王江华,王建雄,杨小铖,陈林,秦定腾,李东江

专利摘要：本发明公开了一种双衔铁、双线圈结构电磁锁控装置及控制电路，包括衔铁Ⅰ、衔铁Ⅱ、线圈Ⅰ、线圈Ⅱ、用于在激励加载下产生电磁力的铁芯、用于在未加激励状态下提供反作用力的锁紧装置和用于与外部机构配合的拉杆；所述衔铁Ⅰ位于所述线圈Ⅰ内部，所述衔铁Ⅱ位于所述线圈Ⅱ内部，所述衔铁Ⅰ和所述衔铁Ⅱ连接，在外力作用下可同时运动；所述线圈Ⅰ和所述线圈Ⅱ串联，所述锁紧装置产生作用力作用于所述衔铁Ⅰ或所述衔铁Ⅱ，以保证在未加激励状态下提供反作用力以使所述拉杆与外部机构连接，不解锁。该装置有效增大在整个行程范围内的电磁吸力或增大衔铁运动行程，对电磁锁控装置运动行程及电磁吸力进行同步提升，对相关机构进行可靠解锁。

主权利要求：
1.一种双衔铁、双线圈结构电磁锁控装置，其特征在于：该装置包括衔铁Ⅰ(1_1)、衔铁Ⅱ(9_1)、线圈Ⅰ(4)、线圈Ⅱ(10)、用于在激励加载下产生电磁力的铁芯(12)、用于在未加激励状态下提供反作用力的锁紧装置和用于与外部机构配合的拉杆(1_3)；
所述衔铁Ⅰ(1_1)位于所述线圈Ⅰ(4)内部，所述衔铁Ⅱ(9_1)位于所述线圈Ⅱ(10)内部，所述衔铁Ⅰ(1_1)和所述衔铁Ⅱ(9_1)连接，在外力作用下可同时运动；
所述线圈Ⅰ(4)和所述线圈Ⅱ(10)串联，且所述线圈Ⅰ(4)包括启动绕组和吸合绕组，所述线圈Ⅱ(10)也包括启动绕组和吸合绕组，所述启动绕组和所述吸合绕组均用于产生磁回路，所述吸合绕组并联有开关K，在未加载激励状态下，所述开关K用于使所述吸合绕组短路；
所述锁紧装置产生作用力作用于所述衔铁Ⅰ(1_1)或所述衔铁Ⅱ(9_1)，以保证在未加激励状态下提供反作用力以使所述拉杆(1_3)与外部机构连接，不解锁；在加激励状态下，所述衔铁Ⅰ(1_1)和所述衔铁Ⅱ(9_1)产生两个方向相同的电磁吸力，两个电磁吸力进行叠加，使所述拉杆(1_3)拉动外部需解锁机构，实现解锁功能。
2.根据权利要求1所述的双衔铁、双线圈结构电磁锁控装置，其特征在于：还包括轭铁(5)，所述轭铁(5)包括第一腔体和第二腔体，所述线圈Ⅰ(4)安装于所述第一腔体内，所述线圈Ⅱ(10)安装于所述第二腔体内，所述衔铁Ⅱ(9_1)靠近所述衔铁Ⅰ(1_1)的一端与所述轭铁(5)留有间隙。
3.根据权利要求1所述的双衔铁、双线圈结构电磁锁控装置，其特征在于：所述衔铁Ⅰ(1_1)和所述衔铁Ⅱ(9_1)远离所述拉杆(1_3)的一端均设有锥形端面，且开设有槽口。
4.根据权利要求1所述双衔铁、双线圈结构电磁锁控装置，其特征在于：还包括位于所述线圈Ⅰ(4)和所述衔铁Ⅰ(1_1)之间的导向管Ⅰ(3)。
5.根据权利要求1所述双衔铁、双线圈结构电磁锁控装置，其特征在于：还包括位于所述线圈Ⅱ(10)和所述衔铁Ⅱ(9_1)之间的导向管Ⅱ(8)。
6.根据权利要求1‑5任意一项所述的双衔铁、双线圈结构电磁锁控装置，其特征在于：还包括导磁体Ⅰ(2)。
7.根据权利要求1‑5任意一项所述的双衔铁、双线圈结构电磁锁控装置，其特征在于：还包括导磁体Ⅱ(7)。
8.根据权利要求7所述的双衔铁、双线圈结构电磁锁控装置，其特征在于：还包括用于固定所述导磁体Ⅱ(7)的防转轴(6)。
9.根据权利要求1所述的双衔铁、双线圈结构电磁锁控装置，其特征在于：所述衔铁Ⅰ(1_1)和所述衔铁Ⅱ(9_1)通过连杆(9_2)实现刚性连接。
10.根据权利要求1所述的双衔铁、双线圈结构电磁锁控装置，其特征在于：所述衔铁Ⅰ(1_1)与所述拉杆(1_3)连接，所述衔铁Ⅱ(9_1)连接有导向杆(9_3)。 说明书 : 一种双衔铁、双线圈结构电磁锁控装置及控制电路技术领域[0001] 本发明涉及一种双衔铁、双线圈结构电磁锁控装置及控制电路。背景技术[0002] 电磁锁控装置产品中多为伸缩式的单衔铁、单线圈结构，单衔铁、单线圈结构的电磁锁控装置是通过一个线圈、一个衔铁及一个轭铁等结构形成一个电磁系统，当线圈加电时对衔铁产生电磁吸力。[0003] 在诸多领域使用的电磁锁控装置来锁制相关机构，而对电磁锁控装置的电磁吸力、运动部件行程越来越大，且又对电磁锁控装置的体积、功率要求有越来越小，所以需要保证电磁锁控装置体积及功率尽可能小的情况下，增大电磁锁控装置的电磁吸力及运动行程。[0004] 目前，传统的单衔铁、单线圈结构的电磁锁控装置，在体积及功率受限制的条件下，若需要增大电磁锁控装置电磁吸力，则需要减小衔铁运动行程，但将出现减小运动行程后可能达不到使用要求的问题；若需要增大衔铁运动行程，则将导致电磁锁控装置初始状态下电磁吸力降低的问题。发明内容[0005] 为解决现有技术所存在的技术问题，本发明在此的目的在于提供一种双衔铁、双线圈结构电磁锁控装置，该装置在电磁锁控装置体积、功率受限制的条件下，较单衔铁、单线圈结构电磁锁控装置有效增大在整个行程范围内的电磁吸力或增大衔铁运动行程，也可以平衡电磁吸力与衔铁运动行程关系，使两者同时进行提升，对相关机构进行可靠解锁。[0006] 为实现本发明的目的，在此提供的双衔铁、双线圈结构电磁锁控装置包括衔铁Ⅰ、衔铁Ⅱ、线圈Ⅰ、线圈Ⅱ、用于在激励加载下产生电磁力的铁芯、用于在未加激励状态下提供反作用力的锁紧装置和用于与外部机构配合的拉杆；所述衔铁Ⅰ位于所述线圈Ⅰ内部，所述衔铁Ⅱ位于所述线圈Ⅱ内部，所述衔铁Ⅰ和所述衔铁Ⅱ连接，在外力作用下可同时运动；所述线圈Ⅰ和所述线圈Ⅱ串联，所述锁紧装置产生作用力作用于所述衔铁Ⅰ或所述衔铁Ⅱ，以保证在未加激励状态下提供反作用力以使所述拉杆与外部机构连接，不解锁；在加激励状态下，所述所述衔铁Ⅰ和所述衔铁Ⅱ产生两个方向相同的电磁吸力，两个电磁吸力进行叠加，使所述拉杆拉动外部需解锁机构，实现解锁功能。[0007] 本发明在此的另一个目的在于提供一种控制电路，该控制电路用于在激励加载状态，降低本发明所提供的双衔铁、双线圈结构电磁锁控装置吸合状态时的线圈电流，包括阻抗元件和开关K，所述阻抗元件串联于所述线圈Ⅰ和/或所述线圈Ⅱ与电路地之间，所述开关K并联于所述阻抗元件之间；在未加载激励状态下，所述开关K闭合；在激励加载状态下，所述开关K断开；降低线圈了发热功率，同时又能保证本次发明的电磁锁控装置拉动相关机构保持可靠解锁状态。[0008] 本发明的有益效果是：该双衔铁、双线圈结构电磁锁控装置可在体积、功率受限制的条件下，较单衔铁、单线圈结构电磁锁控装置有效增大在整个行程范围内的电磁吸力或增大衔铁运动行程，且也可平衡电磁吸力与运动行程，对电磁锁控装置运动行程及电磁吸力进行同步提升，对相关机构进行可靠解锁。[0009] 此外，本发明提供的装置在吸合状态时电磁吸力的增加幅度极大，可通过在电磁锁控装置外部连接控制电路降低吸合状态时的线圈电流，从而降低线圈发热功率，同时又能保证本次发明的电磁锁控装置拉动相关机构保持可靠解锁状态。附图说明[0010] 此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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：[0011] 附图1为本发明提供的锁控装置的结构示意图；[0012] 附图2为本发明的衔铁组件Ⅰ结构示意图；[0013] 附图3为本发明的衔铁组件Ⅱ结构示意图；[0014] 附图4为本发明的控制电路的原理图；[0015] 附图标记说明：[0016] 1‑衔铁组件Ⅰ，1_1‑衔铁Ⅰ，1_2‑盖板，1_3‑拉杆，2‑导磁体Ⅰ，3‑导向管Ⅰ，4‑线圈Ⅰ，5‑轭铁，6‑防转轴，7‑导磁体Ⅱ，8‑导向管Ⅱ，9‑衔铁组件Ⅱ，9_1‑衔铁Ⅱ，9_2‑连杆，9_3‑导向杆，10‑线圈Ⅱ，11‑锁紧装置，12‑铁心。具体实施方式[0017] 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。[0018] 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。[0019] 结合图1‑图3，示出了本文双衔铁、双线圈结构电磁锁控装置示例性结构，包括衔铁组件Ⅰ1、线圈Ⅰ4、轭铁5、衔铁组件Ⅱ9、线圈Ⅱ10、锁紧装置11和铁心12等组成，其中衔铁组件Ⅰ1由衔铁Ⅰ1_1、盖板1_2及拉杆1_3组成，衔铁组件Ⅱ9由衔铁Ⅱ9_1、连杆9_2及导向杆9_3组成。轭铁5包括第一腔体和第二腔体，线圈Ⅰ4与线圈Ⅱ10分别装于轭铁5的第一腔体、第二腔体内并且进行串联；衔铁组件Ⅰ1与衔铁组件Ⅱ9分别置于线圈Ⅰ4与线圈Ⅱ10内部，且衔铁Ⅰ1_1和衔铁Ⅱ9_1通过连杆9_2进行刚性连接，运动时两衔铁组件可同时运动。[0020] 衔铁组件Ⅰ1中盖板1_2安装于轭铁5内，拉杆1_3一端与衔铁Ⅰ1_1连接，另一端穿过盖板1_2和轭铁5延伸出轭铁5，位于轭铁5的外部，与外部机构配合。如图2所示，拉杆1_3上开设有挂孔，与外部所需解锁机构相配合，线圈不通电时，电磁锁控装置未加电情况下，无电磁吸力，受紧锁装置11反力的作用，拉杆1_3完全伸出轭铁5外部并与锁制状态的相关机构进行连接；对电磁锁定装置施加电压时，电磁锁控装置产生两个磁回路，衔铁Ⅰ11与衔铁Ⅱ91产生两个方向相同的电磁吸力，两个电磁吸力进行叠加，产生较大的输出合力，可靠拉动外部需解锁机构，实现解锁功能。[0021] 本文提供的锁控装置在上述方案的基础上还包括导磁体Ⅰ2、导向管Ⅰ3、导磁体Ⅱ7和导向管Ⅱ8。导磁体Ⅰ2安装于轭铁5的第一腔体内，导磁体Ⅱ7安装于轭铁5的第二腔体内，用防转轴6使导磁体Ⅱ7与轭铁5连接；导向管I3与导向管Ⅱ8分别固定于轭铁5的第一腔体和第二腔体上，位于线圈和衔铁之间，用于在衔铁运动过程中实现导向作用，有助于衔铁运动。[0022] 本文中，锁紧装置11可以采用任何一种，如压簧，压簧可以固定于衔铁组件Ⅱ9与铁心12之间，铁心12安装于轭铁5腔体内。[0023] 本文提供的锁控装置当线圈加电时分别对两个衔铁均产生同方向的电磁吸力，两个电磁吸力叠加，从而使电磁锁控装置产生较大的电磁吸力，可靠拉动相关机构解锁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解锁功能。[0024] 本文的双衔铁、双线圈的电磁锁控装置具有结构设计简单，电磁吸力大，且衔铁运动行程较大，所以与衔铁连接的解锁执行机构拉杆行程也同样较大，实现可靠解锁。[0025] 在吸合状态时电磁吸力的增加幅度极大，线圈产生较大的发热功率，影响装置性能，为能保证本次发明的电磁锁控装置拉动相关机构保持可靠解锁状态，又能降低线圈发热功率，保证装置的性能，可以设置控制电路，该电路可以组成装置一部分，也可以独立于装置；该控制电路在激励加载状态，降低吸合状态时的线圈电流的控制电路。[0026] 本文提供的控制电路可以采用任何一种能够在激励加载状态下降低线圈电流的电路，本实施例在此提供一种示例性的电路结构，但本领域技术人员应当理解的是在本文提供的示例性电路上进行的变形均属于本申请所要求保护的控制电路。[0027] 本实施例提供的示例性控制电路包括阻抗元件和开关K，阻抗元件串联于线圈Ⅰ4和/或线圈Ⅱ与电路地之间，开关K并联于阻抗元件之间；在未加载激励状态下，开关K闭合；在激励加载状态下，开关K断开，吸合后(激励加载状态)开关K断开，线圈Ⅰ4和/或线圈Ⅱ的绕组与阻抗元件串联，电阻变大，电流减小，达到降低线圈发热功率的目的。[0028] 本实施例中控制电路中阻抗元件可以采用任何一种，如电阻、电感、线圈绕组等。在此结合线圈绕组作为阻抗元件更进一步的对本实施例提供的示例性控制电路进行说明。阻抗元件包括串联于线圈Ⅰ4和/或线圈Ⅱ和电路地之间的吸合绕组，开关K并联于吸合绕组两端，吸合后(激励加载状态)开关K断开，线圈Ⅰ4和/或线圈Ⅱ的绕组与吸合绕组串联，电阻变大，电流减小，达到降低线圈发热功率的目的。[0029] 本实施例中的吸合绕组可以独立设置，也可以是使线圈Ⅰ4、线圈Ⅱ11均变成双层绕组，即启动绕组和吸合绕组，启动绕组在对电磁锁定装置施加电压时，产生两个磁回路，衔铁Ⅰ11与衔铁Ⅱ91产生两个方向相同的电磁吸力，两个电磁吸力进行叠加，产生较大的输出合力，可靠拉动外部需解锁机构，实现解锁功能；吸合绕组在对电磁锁定装置施加电压时，减低启动绕组中的电流。参照图4所示原理图，吸合后开关K断开，所有绕组串联，电阻变大，线圈中的电流减小，达到降低线圈发热功率的目的。[0030] 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。

专利地区：贵州

专利申请日期：2021-05-28

专利公开日期：2024-06-18

专利公告号：CN115405165B