《微波開關電磁驅動裝置》是中國電子科技集團公司第四十研究所於2016年2月5日申請的發明專利，該專利申請號為2016100844080，公布號為CN105552482A，專利公布日為2016年5月4日，發明人是操基德、楊倩、劉六五、吳來青。
《微波開關電磁驅動裝置》包括兩個螺線管式電磁鐵、轉軸支架和彈性簧片，兩個螺線管式電磁鐵安裝在支撐板上方，螺線管式電磁鐵的導桿從支撐板中伸出，導桿下方分別與轉軸支架的兩端連線，所述的轉軸支架靠轉軸固定在支撐板下方的耳板上，轉軸支架可繞轉軸轉動，兩個彈性簧片分別鉚接在轉軸支架兩端。該微波開關電磁驅動裝置採用“雙螺線管與平衡銜鐵旋轉”相結合的電磁驅動結構，運用費力槓桿的原理，在同等輸入條件下，實現了體積小、行程大的目的，解決了大功率微波開關的設計難題。
2020年7月17日，《微波開關電磁驅動裝置》獲得安徽省第七屆專利獎優秀獎。
（概述圖為《微波開關電磁驅動裝置》的摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：微波開關電磁驅動裝置
- 公布號：CN105552482A
- 公布日：2016年5月4日
- 申請號：2016100844080
- 申請日：2016年2月5日
- 申請人：中國電子科技集團公司第四十研究所
- 地址：安徽省蚌埠市長征路773號
- 發明人：操基德、楊倩、劉六五、吳來青
- 代理機構：蚌埠鼎力專利商標事務所有限公司
- 代理人：王琪、王玲霞
- Int.Cl.：H01P1/11(2006.01)I
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
隨著現代軍事裝備快速發展，對微波器件的功率要求不斷增加，針對微波開關而言，其動彈性簧片的行程也在隨著功率增加不斷加大。同時為了提高裝備的機動性，裝備中所用的元器件正朝著體積小、重量輕和高可靠性的方向發展。微波開關作為微波信號傳輸和切換處理系統的關鍵控制器件，必須朝著上述方向發展。2016年2月之前的微波開關的電磁驅動系統有：“平衡銜鐵旋轉式”與“螺線管式”兩種。“平衡銜鐵旋轉式”電磁驅動系統的磁路系統屬於開放式，磁迴路的漏磁較大，造成微波開關的體積相對較大。“螺線管式”電磁驅動系統（專利CN201310274259.0）的磁能利用率高，動鐵芯的行程較大，但是鐵芯本身耐衝擊、振動性能差。
發明內容
專利目的
《微波開關電磁驅動裝置》所要解決的技術問題是提供一種微波開關電磁驅動裝置，該微波開關電磁驅動裝置採用“雙螺線管與平衡銜鐵旋轉”相結合的電磁驅動結構，運用費力槓桿的原理，在同等輸入條件下，實現了體積小、行程大的目的，解決了大功率微波開關的設計難題。
技術方案
為解決上述技術問題，《微波開關電磁驅動裝置》採用如下技術方案：微波開關電磁驅動裝置，包括兩個螺線管式電磁鐵、轉軸支架和彈性簧片，兩個螺線管式電磁鐵安裝在支撐板上方，螺線管式電磁鐵的導桿從支撐板中伸出，導桿下方分別與轉軸支架的兩端連線，所述的轉軸支架靠轉軸固定在支撐板下方的耳板上，轉軸支架可繞轉軸轉動，兩個彈性簧片分別鉚接在轉軸支架兩端。該發明套用費力槓桿原理，採用了兩個雙穩態磁保持結構的螺線管式電磁鐵，通過支撐板進行固定形成了類似“推挽式”結構，螺線管式電磁鐵中的鐵芯運動帶動轉軸支架的兩端運動，轉軸支架兩端鉚接的彈性簧片（通常與推桿等部件接觸）同步運動並傳遞出力量，將鐵芯的行程轉化為彈性簧片的行程。由於該發明的微波開關電磁驅動裝置採用了兩個雙穩態螺線管式電磁鐵同時提供保持力，保持力大，將鐵芯處於轉軸與彈性簧片中間，形成費力槓桿結構，以轉軸作為支撐點，鐵芯的行程被進一步放大，從而在彈性簧片的端部獲得較大的行程，結構中通過調節槓桿比，相同的鐵芯行程可以在彈性簧片的端部形成不同的連續變化的長行程。
改善效果
《微波開關電磁驅動裝置》有效的利用了狹小的產品腔體空間，與單獨的“平衡銜鐵旋轉式”或“螺線管式”驅動結構相比，相同的空間內能擁有更大的行程以及更高的推動力，具有結構小、行程長、耐衝擊、抗振動等特點，整個裝配過程簡單可靠，可以反覆拆卸。
所述的螺線管式電磁鐵包括鐵芯、線圈、導桿和線圈骨架，線圈纏繞線上圈骨架上，線圈骨架內設定有鐵芯，線圈骨架內套接有空心套筒，套筒與線圈骨架之間固定放置有若干塊永磁體，鐵芯套接在套筒內，套筒的軸向長度大於鐵芯的長度，導桿沿套筒的軸向方向穿過線圈骨架兩側，導桿可沿線圈骨架的軸向方向上下移動，導桿與鐵芯固定連線。鐵芯在套筒內可以沿套筒的軸向方向移動，若干塊永磁體的同極相對周向分布在套筒的外側，鐵芯受永磁體磁化，使鐵芯移動至套筒內上端或者下端的極限位置，並固定在此初始時的極限位置；線圈通電時，線圈內產生線圈磁場，若線圈磁場與永磁體磁場方向相反，且鐵芯受到的線圈磁場作用力大於鐵芯受到的永磁體的磁場作用力時，帶動鐵芯沿套筒的中心線運動至套筒內另一端的極限位置，此時當鐵芯不再受到線圈磁場力的作用時，鐵芯會停留在該另一端的極限位置，不會恢復至初始時的極限位置，鐵芯與導桿之間固定連線，鐵芯的運動帶動導桿上下運動，進而帶動彈性簧片運動。不需要彈簧等復位裝置使鐵芯及導桿恢復初始狀態，簡化整個裝置的結構。
電磁鐵的鐵芯屬於圓柱體，可以360°旋轉，為防止鐵芯轉動，在導桿下端部設有凸舌，轉軸支架兩端部設有凹槽，凸舌卡在凹槽中，在不影響連線的情況下限制了鐵芯的轉動。
附圖說明
圖1是《微波開關電磁驅動裝置》實施例的微波開關電磁驅動裝置的外觀示意圖。
圖2是該發明實施例的微波開關電磁驅動裝置的剖視圖。
圖3是導桿的示意圖。
圖4是轉軸支架的示意圖。
圖5是導桿與轉軸支架的連線方式示意圖。
技術領域
《微波開關電磁驅動裝置》涉及一種微波開關電磁驅動裝置。
權利要求
1.《微波開關電磁驅動裝置》包括兩個螺線管式電磁鐵、轉軸支架和彈性簧片，兩個螺線管式電磁鐵安裝在支撐板上方，螺線管式電磁鐵的導桿從支撐板中伸出，導桿下方分別與轉軸支架的兩端連線，所述的轉軸支架靠轉軸固定在支撐板下方的耳板上，轉軸支架可繞轉軸轉動，兩個彈性簧片分別鉚接在轉軸支架兩端；
所述的螺線管式電磁鐵包括鐵芯、線圈、導桿和線圈骨架，線圈纏繞線上圈骨架上，線圈骨架內套接有空心套筒，套筒與線圈骨架之間固定放置有若干塊永磁體，鐵芯套接在套筒內，套筒的軸向長度大於鐵芯的長度，導桿沿套筒的軸向方向穿過線圈骨架兩側，導桿可沿線圈骨架的軸向方向上下移動，導桿與鐵芯固定連線。
2.根據權利要求1所述的微波開關電磁驅動裝置，其特徵在於：所述的導桿下端部設有凸舌，轉軸支架兩端部開有凹槽，凹槽與凸舌相咬合。
實施方式
《微波開關電磁驅動裝置》如圖1—圖5所示，包括兩個螺線管式電磁鐵1、轉軸支架3和兩個彈性簧片5，兩個螺線管式電磁鐵1安裝在支撐板2上方，螺線管式電磁鐵1的導桿11從支撐板2中伸出，導桿11下端部挖有兩個槽口11a，兩個槽口11a之間具有凸舌11b，轉軸支架3兩端均設有兩個凸爪33，兩個凸爪之間具有凹槽34，兩個凸爪33分別位於導桿11的兩個槽孔11a中，相應地，導桿11的凸舌11b卡在轉軸支架3的凹槽34中，從而將導桿11與轉軸支架3連線，並限制導桿11轉動。轉軸支架中間具有轉軸孔31，兩端有鉚釘孔32，所述的轉軸孔31的中心線與鉚釘孔32的中心線相垂直，轉軸4穿過轉軸孔31將轉軸支架3安裝在支撐板2下方的耳板21上，轉軸支架3可繞轉軸4轉動。兩個鉚釘6分別穿過鉚釘孔32將兩個彈性簧片5固定在轉軸支架3的兩端。螺線管式電磁鐵1通電時，導桿11上下移動，推動彈性簧片5轉動，彈性簧片5的兩端分別上移或下移，從而將導桿11的運動行程d轉化為彈性簧片5的行程L。
所述的螺線管式電磁鐵1包括鐵芯12、線圈15、導桿11和線圈骨架16，線圈15纏繞線上圈骨架16上，線圈骨架16內套接有空心套筒13，套筒13與線圈骨架16之間固定放置有六塊永磁體17，所述的永磁鐵17同極相對設定，鐵芯12套接在套筒13內，套筒13的軸向長度大於鐵芯12的長度，導桿11沿套筒13的軸向方向穿過線圈骨架16兩側，導桿11可沿線圈骨架16的軸向方向上下移動，導桿11與鐵芯12固定連線，線圈骨架16上部有上端蓋14，線圈骨架16下部有下端蓋18，上端蓋14和下端蓋18都為導磁材料。鐵芯12受永磁體17磁化，使鐵芯17移動至套筒13內上端或者下端的極限位置，並固定在此初始時的極限位置；線圈15通電時，線圈15內產生線圈磁場，若線圈磁場與永磁體17磁場方向相反，且鐵芯12受到的線圈磁場作用力大於鐵芯12受到的永磁體17的磁場作用力時，帶動鐵芯12沿套筒13的中心線運動至套筒13內另一端的極限位置，此時當鐵芯12不再受到線圈磁場力的作用時，鐵芯12會停留在該極限位置，不會恢復至初始時的極限位置，鐵芯12的運動帶動導桿11上下運動，進而推動彈性簧片5轉動，從而將導桿11的運動行程d轉化為彈性簧片5的行程L，增大了行程。
榮譽表彰
2020年7月17日，《微波開關電磁驅動裝置》獲得安徽省第七屆專利獎優秀獎。
