一種用於柴油電站油門控制的直線式電磁執行器的製作方法

2023-06-03 05:32:11 4

專利名稱：一種用於柴油電站油門控制的直線式電磁執行器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於發動機油門執行器控制技術領域，涉及一種用於柴油電站油門控制的直線式電磁執行器裝置。
技術背景柴油機電控系統主要由電控單元、執行器和轉速傳感器組成。其中執行器是柴油機電控系統的一個關鍵環節，它直接與發動機的油門控制部件連接，它的性能將直接影響到整個控制系統的性能，在設計時要充分考慮到調節精度、動態響應特性、抗振動能力、抗幹擾能力等一系列問題。可見，執行器的選擇與設計是整個電控系統設計中的一個重點，也是一個難點。現在的機械連接中很大一部分都是螺紋連接方式。螺紋連接方式具有穩固、安裝靈活方便及通用性強等諸多優點，因此許多大型機械裝置的附件均採用此方式進行連接。 本實用新型根據一種柴油機用執行器的測試裝置，設計了一種連接螺紋杆件的快速裝卡裝置
實用新型內容
本使用新型的目的在於給柴油電站的發動機提供一種直線式電磁執行器，以適應柴油電站的轉速控制要求，使其轉速調節快速、準確，進而提高電站的整體質量和輸出性能。本實用新型的目的是通過以下技術方案來解決的一種用於柴油電站油門控制的直線式電磁執行器，所述直線式電磁執行器包括定子部件和動子部件；所述定子部件包括鋁端蓋、起導磁作用的前後鋼端蓋、磁軛、電磁線圈和骨架；所述動子部件包括錐形杯體、彈簧蓋、彈簧和直線往復滑動軸。所述直線式電磁執行器是雙端壓鉚型靜子結構。所述鋁端蓋是用整體鋁棒料機械加工得到。電磁執行器的工作原理是當電磁鐵的線圈中通以電流時，線圈中產生磁場，使其中的銜鐵受到磁力的作用克服復位彈簧的力向前運動，其推力與輸入的電流成正比，從而推動拉杆向前運動，藉助於選定的柴油機上的支點，撥杆就帶動下面的油量控制滑套運動， 改變了滑套相對於柱塞上進油口的位置，從而控制噴油量的大小。電磁式執行器是電、磁、溫度和力等多物理場量的集合體；從結構組成上看，直線型電磁執行器定子部件主要由鋁端蓋、起導磁作用的前後鋼端蓋、磁軛、電磁線圈及骨架組成，動子部件主要由錐形杯體、彈簧蓋、彈簧及直線往復滑動軸組成。本實用新型與常規的比例型電磁執行器相比，其突出的難點表現在大行程(全行程^mm,而常規的比例型電磁執行器的全行程約1 6mm)條件下，要求動態響應性好、淨輸出力大、尤其是運動連續性好、平滑性要求高、產品一致性好等。經反覆的電磁設計分析、數值計算，並結合國內原材料(尤其是導磁材料)狀況、機械加工及絕緣處理水平以及實施工藝狀況，本實用新型解決的主要難點和創新點有1、錐形間隙電磁執行器的等效磁路設計目前幾乎所有的電磁執行器由於行程短(1 6mm)而採用端面軸向間隙，由於靜子和動子兩端面之間的間隙均勻，間隙距離就是動子軸向移動距離，而且線圈產生的電磁力僅存在軸向力，且磁力線路徑與動子軸向移動路徑重合，因此，相對電磁設計分析方法簡單；而本項目因有效行程長26mm，採用動靜子內外錐面軸向間隙形式，使磁力線路徑與動子軸向移動路徑不再重合，且線圈產生的電磁力不僅存在軸向力，還存在垂直於軸向的分力，因此，尺寸設計及形位公差要求都相當高，否則，容易導致電調執行器的平滑性較差。本實用新型通過反覆設計分析摸索和研製樣機並經實驗測試，探索了該類型錐形間隙電磁執行器的等效磁路設計分析方法。2、雙端壓鉚型靜子結構在執行器生產過程中，為改善產品的加工工藝性(縮短加工周期、減少加工工時及工序)，同時為降低原材料的用量以改善產品的經濟性，而且還必須確保電磁執行器的電磁特性滿足設計要求，在電磁執行器產品結構上設計並實施了雙端壓鉚型靜子結構，同時， 研製了相應的專用工裝和模具，經反覆改進和產品性能實驗測試，達到了預期要求。執行器的靜子殼體採用整體10#鋼棒機加工的方法，鋁端蓋則通過用整體鋁棒料機械加工得到，執行器的底座則通過鋼板在電火花線切割得到，含油軸承採用相近尺寸二次加工方法來滿足設計要求，線圈骨架均採用3240絕緣棒料加工的方法得到，電磁線圈採用簡易繞線模繞製得到，骨架油封訂購相近尺寸再加工方法得到，細長軸經五次反覆(其中兩端加中心孔精加工後鍍硬鉻反覆2次、螺紋加工反覆3次)，最終達到了設計要求。因為本實用新型的直線式比例電磁鐵控制信號是電流信號，因此它具有結構簡單、體積小、控制方便、響應速度快、穩態精度好、調整精度高、輸出位移和輸入電流之間能夠保持良好的線性關係等優點。根據柴油電站調速的需要，實用新型了性能指標高、運行可靠的直線式比例電磁鐵，以從根本上提高柴油機電站的各項性能指標，無疑具有十分重要的意義。

圖1為本實用新型的電磁執行器工作原理圖；圖2為本實用新型的電磁執行器結構示意圖；圖3為本實用新型的電磁執行器安裝示意圖。其中1為電磁執行器；2為M6螺母；3為M6墊圈；4為U型插件；5為M4螺栓；6 為M4螺母；7為球頭軸承A ；8為連接銅螺杆；9為球頭軸承B ；10為油門手柄；11為執行器支撐杆；12為M12螺栓；13為M12螺母；14為M12墊片。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步詳細描述參見圖1-3，一種用於柴油電站油門控制的直線式電磁執行器，所述直線式電磁執行器包括定子部件和動子部件；所述定子部件包括鋁端蓋、起導磁作用的前後鋼端蓋、磁軛、電磁線圈和骨架；所述動子部件包括錐形杯體、彈簧蓋、彈簧和直線往復滑動軸。[0024]所述直線式電磁執行器是雙端壓鉚型靜子結構。所述鋁端蓋是用整體鋁棒料機械加工得到。將電磁執行器通過固定螺栓安裝在柴油機的擋板上，擋板一端通過執行器支撐杆與柴油機的M12螺栓(包括M12螺母、墊圈)固定。這種安裝方式使電磁執行器與柴油機既有剛性連接又有彈性連接，提高了電磁執行器(1)在柴油機工作過程中的精確度。電磁執行器的伸縮杆通過M6螺母和M6墊圈與U型插件緊固連接，U型插件通過 M4螺栓與M4螺母與球頭軸承A連接，球頭軸承A通過連接銅螺杆與球頭軸承B連接，球頭軸承B與柴油電站油門手柄連接。當柴油電站工作時柴油機的轉速傳感器實時檢測柴油機轉速，並與初始設定值比較，當柴油機轉速大於設定值時，電磁執行器通過執行器連接安裝附件拖動油門手柄，減小柴油機循環供油量，直至柴油機轉速下降達到目標值，當柴油機轉速小於設定值時，電磁執行器通過執行器連接安裝附件拖動油門手柄，增大柴油機循環供油量，直至柴油機轉速上升達到目標值，如此不斷循環控制，使柴油機轉速始終維持在設定值。以上內容是結合具體的優選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施方式
僅限於此，對於本實用新型所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單的推演或替換，都應當視為屬於本實用新型由所提交的權利要求書確定專利保護範圍。
權利要求1.一種用於柴油電站油門控制的直線式電磁執行器，所述直線式電磁執行器包括定子部件和動子部件；所述定子部件包括鋁端蓋、起導磁作用的前後鋼端蓋、磁軛、電磁線圈和骨架；所述動子部件包括錐形杯體、彈簧蓋、彈簧和直線往復滑動軸；其特徵在於所述直線式電磁執行器是雙端壓鉚型靜子結構。
2.如權利要求1所述一種用於柴油電站油門控制的直線式電磁執行器，其特徵在於 所述鋁端蓋是整體結構。
專利摘要本實用新型公開了一種用於柴油電站油門控制的直線式電磁執行器，所述直線式電磁執行器包括定子部件和動子部件；所述定子部件包括鋁端蓋、起導磁作用的前後鋼端蓋、磁軛、電磁線圈和骨架；所述動子部件包括錐形杯體、彈簧蓋、彈簧和直線往復滑動軸。所述直線式電磁執行器是雙端壓鉚型靜子結構。所述鋁端蓋是用整體鋁棒料機械加工得到。本實用新型的直線式電磁執行器，適應柴油電站的轉速控制要求，使其轉速調節快速、準確，進而提高電站的整體質量和輸出性能。
文檔編號F02D11/08GK202084376SQ201120015528
公開日2011年12月21日 申請日期2011年1月18日 優先權日2011年1月18日
發明者劉延飛, 寧濤, 張福才, 曹世宏, 沈承, 程志軍, 陳星 申請人:中國人民解放軍總後勤部建築工程研究所