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无油润滑双推电磁铁

作者:admin日期:2017/07/04 21:01

技术领域

本发明涉及一种衔铁可直线移动的电磁铁,具体地说是一种无油润滑双推 电磁铁。

背景技术

目前,在电梯制动器中已广为采用双推电磁铁作为制动器的解闸器。双推电磁铁的结构是在筒状壳体(轭铁)中装有两个电磁线圈和两个动铁芯(衔 铁),动铁芯的芯体支撑在壳体内腔中,动铁芯的芯轴支撑在壳体或壳体端盖 上的芯孔内。当电磁铁通电时,在电磁线圈与动铁芯和壳体之间产生闭合磁 场,位于导磁回路中的动铁芯在该磁场的作用下,克服制动器制动弹簧的弹 力,向外产生一个位移,从而推动电梯制动器动作,实现电梯制动器的解闸。

为了不影响导磁回路并且能够产生一个较大的电磁推动力,双推电磁铁的 动铁芯一般是选用纯铁或者导磁性能好的低碳钢制成;而且,为了防止磁短 路,动铁芯的芯轴一般是用不导磁的金属材料如不锈钢或铜等制作。由于这些 金属材料不能做硬化的淬火处理,因此动铁芯的耐磨性不高。在长期的电梯运 行、制动过程中,在电磁铁的动芯支撑摩擦副上就会因摩擦产生磨损,从而形 成表面粗糙,严重者就会产生动芯卡阻现象。如果双推电磁铁的动芯卡阻现象 是发生在制动器解闸、电梯运行之时,那么制动器的制动作用就会失效,对于 载人电梯来说,其后果就是电梯的直接冲顶或直落,由此引发梯毁人亡的恶性 事件。因此,为保障电梯的运行安全,必须要由专业人员对电梯制动器进行定 期的拆解,以进行专业的定期维护、保养和润滑。所以,随着电梯使用数量的 激增,电梯的维护工作量已越来越大。因此,双推电磁铁动铁芯的耐磨和润滑 问题,已成电梯制动器生产制造领域里的一大难点和焦点。

发明内容

本发明的目地就是提供一种无油润滑双推电磁铁,以减少甚至免除电梯制 动器所用双推电磁铁的维护保养,提高电梯制动器的使用安全性。

本发明是这样实现的:无油润滑双推电磁铁是在筒状壳体中装有两个电磁 线圈和两个动铁芯,动铁芯的芯体支撑在壳体内腔中,动铁芯的芯轴支撑在壳 体或壳体端盖上的芯孔内,在电磁铁的动芯支撑摩擦副上设有陶瓷喷涂层。

本发明是用热喷涂的方法,将工程陶瓷材料在高温融化状态下,高速喷射 到双推电磁铁中的动芯支撑摩擦副上的其中一个或两个相对滑动摩擦部件的表 面,使之形成一个工程陶瓷的喷涂层,然后再磨削加工到所要求的厚度。由于 陶瓷喷涂层的厚度非常薄,对电磁铁的导磁性能几乎无任何影响,而利用工程 陶瓷的自身特性,却可以使电磁铁的动芯支撑摩擦副可显著地提高耐磨性能, 并且还使摩擦副具有了自润滑功能,这样就可以有效地避免动芯支撑摩擦副的 部件表面磨损起毛的现象发生。这是本发明的关键之一。

由于动芯支撑摩擦副上将不再产生磨损起毛的现象,因此,在动芯支撑摩 擦副上原有为避免磨损起毛引发动芯卡阻所设计的较大的加工配合间隙就可缩 小,而这又反过来促进了电磁铁导磁性能的提高。这是本发明的关键之二。

在电磁铁的动芯支撑摩擦副部位喷涂工程陶瓷后,不仅使这些部位具有了 非常高的耐磨性和自润滑性,同时还使得电磁铁动芯支撑摩擦副上的摩擦机理 有所改变:

——现有电磁铁在通电吸合的瞬间,在动铁芯与端盖和壳体的摩擦支撑部 位的接触面之间先是瞬时产生不同的磁极极性,使之吸并在一起,此时在接触 面之间有吸合压力产生。由于这个吸合压力的存在,摩擦副上的两个相对部件 之间的表面摩擦力必然增大,在随后的动铁芯吸合移动过程中,两相对部件接 触面上的硬质点或凹凸不平处就可能会有磨屑等硬质微粒的产生或嵌入,形成 嵌入磨损,从而在摩擦副的接触面之间加速磨损起毛现象的发生。

——而本发明由于在动芯支撑摩擦副的两相对部件接触面之间有陶瓷喷涂 层的存在,这就相当于在摩擦副之间增加了一个隔离耐磨层。这样,在电磁铁 通电吸合的瞬间,在动芯支撑摩擦副的接触面之间就没有这个吸并过程,因而 在接触面之间也就不会产生吸并压力。此时的动铁芯相当于是悬浮移动,因而 在动芯支撑摩擦副上两相对部件的接触面之间产生或嵌入磨屑等硬质微粒的可 能性就极小。再者陶瓷喷涂层之间的摩擦系数仅有0.12,远远小于45#钢淬火 后相互间的0.64的摩擦系数,所以摩擦阻力极小,磨损量也就随之大幅降低, 从这方面来说,两者相对运动时产生嵌入磨损的可能性也就随之大大降低。这 样,动芯支撑摩擦副上磨损起毛的现象也就不再发生,电磁铁动芯卡阻的危险 也就不复存在,电磁制动器以及电梯的使用安全性也就因此而得以大大提高。 这是本发明的关键之三。

本发明中的动芯支撑摩擦副上的陶瓷喷涂层的厚度以0.1-0.3mm为宜。 这一厚度的确定原理在于:

经实验测试结果得知,当陶瓷喷涂层厚度为0.1mm时,电磁铁吸合力降 低1.5-2%;当厚度为0.2mm时,电磁铁吸合力降低3-4%;当厚度为0.3mm 时,对电磁铁吸合力的影响不超过6%,加之在喷涂陶瓷层后,动铁芯与相对 应的部件支撑面之间的间隙可缩小到0.15mm,这样,二者间的实际间隙就是 0.3mm-0.15mm=0.15mm。

可见,这一间隙对电磁铁的吸合力影响也就不大于3%。因此,动芯支撑 摩擦副上的陶瓷喷涂层的厚度选择在0.1-0.3mm之间是完全能够满足电磁铁 的实际使用需要的,而电磁铁动芯支撑摩擦副的耐磨性能却可因此而大大增 强。

经电梯专业生产厂家的试验测试,本发明在不维护、无润滑的工况条件 下,安全运行次数可达1000-1500万次,完全可以满足电梯在主机使用寿命 期间内的安全运行的需要。本发明较好地解决了目前电梯制动器用双推电磁铁 动铁芯的耐磨和润滑问题,是一种免拆解、免维护、免润滑的电梯制动器用新 型电磁铁。

附图说明

图1、图2是本发明两种具体实施方式的结构示意图。

具体实施方式

图1所示的这种双推电磁铁,其壳体1呈圆筒状,中部为起连接和隔磁作 用的连接体4,壳体两端封接有端盖2,在壳体1的内腔中装有电磁线圈6和 动铁芯,在连接体4中穿接松闸手柄5。动铁芯的芯体3a支撑在壳体内腔中, 动铁芯的芯轴3b支撑在壳体端盖2上的芯孔内。其中,动铁芯的芯体与壳体 内腔的滑动支撑接触面以及芯轴与端盖芯孔的滑动支撑接触面分别构成了此种 双推电磁铁中的动芯支撑摩擦副。

图2所示的这种双推电磁铁,其壳体1是带芯管的圆筒壳体,壳体中部为 起连接和隔磁作用的连接体4,壳体两端为圆筒的筒底儿,没有端盖;连接体 4中穿接松闸手柄5。在壳体1的夹层空腔中装有电磁线圈6,在壳体1中装有 动铁芯,动铁芯的芯体3a装在壳体的连接内腔(即连接体4的空腔)中,动 铁芯的芯轴3b支撑在壳体1的芯管中。其中,动铁芯的芯体与连接体内腔的 滑动支撑接触面以及芯轴与的壳体芯管的滑动支撑接触面分别构成了此种双推 电磁铁中的动芯支撑摩擦副。

本发明是在包括上述两种电磁铁在内的各种双推电磁铁的基础上,在动芯 支撑摩擦副上相对两个部件的其中一个或两个接触面上制出一个厚度为0.1- 0.3mm的陶瓷喷涂层7。

由于陶瓷喷涂层的高耐磨性,可以仅将陶瓷喷涂层7制作在动铁芯的滑动 摩擦部位的表面(图1所示);也可仅将陶瓷喷涂层制作在壳体1内与动铁芯 相对应的内腔和/或芯孔的表面(图2所示);还可将陶瓷喷涂层制作在端盖2 上与动铁芯芯轴相对应的芯孔表面。这些都是在动芯支撑摩擦副的两相对接触 部件中的其中一个部件上制作陶瓷喷涂层的结构形式,其优点是尽量降低以重 量“克”为加工计费单位的陶瓷喷涂层的制作成本。

为保证电磁铁的高可靠性,还可将陶瓷喷涂层制作在动铁芯的滑动摩擦部 位的表面以及壳体1和/或端盖2上与动铁芯相对应的摩擦支撑部位的表面。 由此即可形成在动芯支撑摩擦副的两相对接触部件上均制有陶瓷喷涂层的结构 形式。

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