[發明專利]耐高壓雙向旋轉式高速開關電磁鐵

有效

• 申請號: 201010136850.6
• 申請日: 2010-03-31
• 公開（公告）號: CN101800112A
• 公開（公告）日: 2010-08-11
• 發明（設計）人: 阮健;孟彬;李勝;魯立中
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: H01F7/122
• 分類號: H01F7/122
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;王利強

技術領域

本發明屬于流體傳動及控制領域中電(氣)液數字換向閥用的電- 機械轉換機構，尤其涉及一種耐高壓雙向旋轉式高速開關電磁鐵。

背景技術

閥用電-機械轉換器按照銜鐵工作腔是否有油液進入可以分為干 式和濕式兩種，后者與前者相比，由于其結構上的耐高壓特性而允許 銜鐵工作時可以浸在油液中，從而具有散熱好，摩擦小，換向和復位 時沖擊噪聲小，工作平穩和壽命長的優點，因此應用日益廣泛。

2D數字換向閥是基于液壓伺服螺旋的原理，將閥芯的旋轉運動轉 換為直線運動，從而實現閥口的軸向開閉，以此對應換向閥的全開和 全閉兩種工作狀態。2D數字換向閥的電-機械轉換器要求為可雙向驅 動的、高動態響應的開關式旋轉電磁鐵，然而傳統的旋轉式開關電磁 鐵往往只能單向驅動，且其控制線圈與轉子工作腔之間并無密封耐高 壓結構，油液一旦進入工作腔，控制線圈將直接浸在油液中從而導致 電磁鐵的損壞，因而無法在濕式狀態下工作；此外，傳統的旋轉式開 關電磁鐵的轉子一般為實心結構，其轉動慣量大，響應速度較慢，從 而限制了閥乃至整個電液系統的頻寬，因而對于需要快速動態響應的 換向閥而言，并不適用。

發明內容

為了克服傳統的旋轉式開關電磁鐵的只能單向驅動、無密封耐高 壓結構、無法在濕式狀態下工作且動態響應低的不足，本發明提供一 種可以雙向驅動的、具有良好的耐高壓特性、適應濕式狀態下工作、 高動態響應的耐高壓雙向旋轉式高速開關電磁鐵，其可以直接用來驅 動2D數字換向閥的閥芯。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種耐高壓雙向旋轉式高速開關電磁鐵，包括前端蓋和后端蓋， 所述高速開關電磁鐵還包括定子部件和轉子部件，所述轉子部件包括 轉子和轉子軸，轉子安裝在轉子軸上，所述轉子軸的兩端分別可轉動 地安裝在前端蓋和后端蓋上，所述定子部件包括第一軛鐵、第二軛鐵、 第三軛鐵、隔磁環、線圈和永磁體；所述第一軛鐵呈實心圓環狀；所 述第二軛鐵和第三軛鐵均呈半開口狀，所述第一軛鐵、第二軛鐵、第 三軛鐵均布置在所述轉子外圈，所述第二軛鐵和第三軛鐵的開口相對 并形成空腔，所述隔磁環位于所述空腔內，所述線圈環繞在隔磁環上 組成電流勵磁源；所述永磁體位于所述第一軛鐵和第二軛鐵之間且被 軸向磁化成N極和S極；所述第一軛鐵與前端蓋固定連接，所述第三 軛鐵與后端蓋固定連接。

進一步，所述轉子為薄壁空心轉子。

再進一步，所述第一軛鐵、第二軛鐵、第三軛鐵的內圓周面均開 有形狀相同且均勻分布的兩個大齒；所述第二軛鐵的齒沿順時針方向 超前第一軛鐵的齒1/2個齒寬，所述第三軛鐵的齒沿順時針方向落后 第一軛鐵的齒1/2個齒寬，所述轉子的外表面開有兩個與軛鐵大齒形 狀相同且均勻分布的轉子齒。

更進一步，所述隔磁環與所述第二軛鐵、第三軛鐵均密封連接； 所述第一軛鐵的側壁與所述前端蓋密封連接，所述第三軛鐵的側壁與 所述后端蓋密封連接。

本發明的有益效果主要表現在：1、采用了簡單可靠的耐高壓結構， 使得電磁鐵具備在濕式狀態下工作的能力；2、轉子轉動慣量小，頻響 高，響應速度快，動態性能好；3、電磁鐵可雙向驅動；4、由于油液 可進入轉子工作腔，電磁鐵換向和復位時沖擊與噪聲小，工作穩定；5、 由于電磁鐵可處于濕式工作狀態，其控制線圈溫升低，使用壽命長；6、 運動零部件摩擦小，潤滑性能好，有利于長期保持精度。

附圖說明

圖1為本發明的結構原理示意圖。

圖2為本發明的薄壁空心轉子結構示意圖。

圖3a，3b和3c為圖1的A-A向、B-B向、C-C向剖視圖，

圖4a，4b和4c為本發明的工作原理示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步描述。