耐高壓動磁式雙向比例電磁鐵的製作方法
2023-10-18 01:23:54 1
耐高壓動磁式雙向比例電磁鐵的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種耐高壓動磁式雙向比例電磁鐵，包括推桿，軛鐵，殼體，控制線圈，第一永磁體，導磁環，銜鐵，第二永磁體，限位片，導向套，隔磁環，所述軛鐵的凸緣與導向套的內孔相配，導向套為導磁體，被非導磁材料製成的隔磁環分隔分割成三段後焊合為一整體。本發明的耐高壓動磁式雙向比例電磁鐵與【背景技術】相比，具有以下有益效果：1、採用永磁體作為主要運動件，克服了磁飽和等問題的限制，大大提高了系統的輸出力。2、輸出力或位移可以雙向連續控制，不存在零位死區。3、能夠耐受油液高壓，可作為溼式電-機械轉換器使用。4、結構簡單，製造成本低。
【專利說明】耐高壓動磁式雙向比例電磁鐵
【技術領域】
[0001]本發明涉及流體控制領域的電液伺服閥、比例閥用電-機械轉換器，尤其涉及一 種耐高壓動磁式雙向比例電磁鐵。
【背景技術】
[0002]比例電磁鐵能夠將輸入的電信號轉換成力或位移輸出，是電液伺服/比例控制系 統的核心部件，但是傳統的比例電磁鐵僅能提供單向驅動輸出。發明專利CN10155281B公 開了一種利用兩組線圈交替通電實現直線往復運動的永磁操動機構，但是它不能實現比例 控制，並且不能工作於油壓環境中；發明專利CN1258775C公開了一種採用永磁極化的、可 雙向輸出的比例電磁鐵，降低了系統能耗，但是其運動件為動鐵，動鐵存在的磁飽和問題限 制了它的輸出力的進一步提高。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在於提供一種輸出力大、比例控制特性好的耐高壓動磁式雙向比例 電磁鐵。
[0004]為了解決上述技術問題，本發明提供一種耐高壓動磁式雙向比例電磁鐵，包括推 杆，軛鐵，殼體，控制線圈，第一永磁體，導磁環，銜鐵，第二永磁體，限位片，導向套，隔磁環， 所述軛鐵的凸緣與導向套的內孔相配，導向套為導磁體，被非導磁材料製成的隔磁環分隔 分割成三段後焊合為一整體；所述第一永磁體、銜鐵、第二永磁體組成動芯，可在導向套的 內孔內自由運動，第一永磁體和第二永磁體的極性相反。
[0005]進一步的，所述推桿的一端支撐在各自的軛鐵中，另一端與所述動芯相連。
[0006]進一步的，為了獲得良好的比例控制特性，所述隔磁環與導向套之間的夾角a設 置為30。?75。。
[0007]進一步的，在所述軛鐵和導向套交界處形成的臺階面上設置非導磁材料製成的限 位片，厚度為0.1?0.2mm。
[0008]進一步的，所述控制線圈為同心螺管式控制線圈。
[0009]本發明的耐高壓動磁式雙向比例電磁鐵與【背景技術】相比，具有以下有益效果:
1、採用永磁體作為主要運動件，克服了磁飽和等問題的限制，大大提高了系統的輸出力。
[0010]2、輸出力或位移可以雙向連續控制，不存在零位死區。
[0011]3、能夠耐受油液高壓，可作為溼式電-機械轉換器使用。
[0012]4、結構簡單，製造成本低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是本發明的耐高壓動磁式雙向比例電磁鐵結構示意圖；
圖2是本發明的作用磁路示意圖；圖3是本發明的輸出力示意圖。
[0014]圖中各附圖標記含義:1.推桿,2.軛鐵,3.殼體,4.控制線圈,5.第一永磁體，
6.導磁環，7.銜鐵，8.控制線圈，9.第二永磁體，10.軛鐵，11.推桿，12.限位片，13.導向 套，14.隔磁環，15.導向套，16.隔磁環，17.限位片，18.導向套。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細說明。
[0016]如圖1?圖3所示，本發明的耐高壓動磁式雙向比例電磁鐵，包括推桿1、11，軛鐵
2、10,殼體3,控制線圈4、8，第一永磁體5,導磁環6,銜鐵7,第二永磁體9,限位片12、17,導 向套13、15、18，隔磁環14、16。殼體3，軛鐵2、10，銜鐵7，導向套13、15、18均為導磁體。
[0017]殼體3為中空殼體，兩端與軛鐵2、10連接，軛鐵2、10的凸緣與導向套13、15、18 的內孔相配，導向套13、15、18被非導磁材料製成的隔磁環14、16分隔後焊合為一整體，內 部可承受很高的油液壓力。第一永磁體5、銜鐵7、第二永磁體9組成動芯，可在導向套13、
15、18的內孔內自由運動，第一永磁體5和第二永磁體的極性相反。推桿1、11的一端支撐 在各自的軛鐵2、10中，另一端與動芯相連。
[0018]為了獲得良好的比例控制特性，隔磁環14、16與導向套15之間的夾角a應設置 為30°?75°。為了避免第一永磁體5或第二永磁體9吸牢在軛鐵2或10的端面上，在 軛鐵2、10和導向套交界處形成的臺階面上設置非導磁材料製成的限位片12、17，厚度為 0.1 ?0.2mm。
[0019]當控制線圈4、8不通電時，第一永磁體5和第二永磁體9分別建立永磁磁場Opi 和0P2。Opi主要沿軛鐵2、殼體3、導磁環6、導向套15、銜鐵7形成閉合迴路，Op2主要沿 軛鐵10、殼體3、導磁環6、導向套15、銜鐵7形成閉合迴路，由於結構的對稱性，第一永磁體 5和第二永磁體9產生的磁力大小相等，方向相反。
[0020]當控制線圈4、8通入某一極性的電流後，假定電流垂直紙面向裡，控制線圈4、8在 殼體內腔產生的激勵磁場可等效為一永磁體，其N極在左、S極在右。因此，在控制線圈產 生的激勵磁場作用下，新的磁路分布如圖2所示。控制線圈4、8和第二永磁體9共同作用 產生了控制磁場Oa和Oc2, Oa沿殼體3、軛鐵2、導向套18、隔磁環16、導向套15、銜鐵7、 第二永磁體9、軛鐵10形成閉合，產生作用力F C1 ；0C2沿殼體3、軛鐵2、導向套18、隔磁環
16、導向套15、銜鐵7、第二永磁體9、導向套13、軛鐵10形成閉合，產生作用力FC2 ;第一永 磁體5產生的磁路Opi沿導向套18、隔磁環16、導向套15形成閉合，產生作用力F。3。作用 力F C1、F C2和F C3和合力F的作用特性如圖3所示，F C1和F C2均為吸引力作用，驅動動芯 向右運動，作用力F C3為排斥力作用，也驅動動芯向右運動，因此電磁鐵的輸出力及比例控 制特性都得到顯著提高。
[0021]最後，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發明的一個具體實施例。顯然，本發明 不限於以上實施例，還可以有許多變形。本領域的普通技術人員能從本發明公開的內容直 接導出或聯想到的所有變形，均應認為是本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種耐高壓動磁式雙向比例電磁鐵，包括推桿(1、11 )，軛鐵(2、10)，殼體(3)，控制線圈(4、8),第一永磁體(5),導磁環(6),銜鐵(7),第二永磁體(9),限位片(12、17),導向套(13、15、18)，隔磁環(14、16)，其特徵在於:所述軛鐵(2、10)的凸緣與導向套(13、15、18) 的內孔相配，導向套(13、15、18)為導磁體，被非導磁材料製成的隔磁環(14、16)分隔分割成三段後焊合為一整體，所述第一永磁體(5)、銜鐵(7)、第二永磁體(9)組成動芯，可在導向套(13、15、18)的內孔內自由運動，第一永磁體(5)和第二永磁體(9)的極性相反。
2.如權利要求1所述的耐高壓動磁式雙向比例電磁鐵，其特徵在於:所述推桿(1、11) 的一端支撐在各自的軛鐵(2、10)中，另一端與所述動芯相連。
3.如權利要求1所述的耐高壓動磁式雙向比例電磁鐵，其特徵在於:為了獲得良好的比例控制特性，所述隔磁環(14、16)與導向套(15)之間的夾角a設置為30°~75°。
4.如權利要求1所述的耐高壓動磁式雙向比例電磁鐵，其特徵在於:在所述軛鐵(2、 10)和導向套交界處形成的臺階面上設置非導磁材料製成的限位片(12、17)，厚度為0.1~ 0.2mmo
5.如權利要求1所述的耐高壓動磁式雙向比例電磁鐵，其特徵在於:所述控制線圈(4、 8)為同心螺管式控制線圈。
【文檔編號】H01F7/08GK103606431SQ201310609244
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月27日 優先權日:2013年11月27日
【發明者】李其朋 申請人:浙江科技學院