[發明專利]k型盤式比例電磁鐵

無效

• 申請號: 201010270023.6
• 申請日: 2010-08-31
• 公開（公告）號: CN101984496A
• 公開（公告）日: 2011-03-09
• 發明（設計）人: 滿軍;丁凡;李其朋;陳興達;笪靖;袁野
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H01F7/08
• 分類號: H01F7/08;H01F7/122
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 金祺

技術領域

本發明涉及一種盤式結構的比例電磁鐵。

背景技術

比例電磁鐵作為一種比例控制的電—機械轉換器件，其功能是將電流信號轉換為相應的力/位移信號。而通常的螺管式比例電磁鐵的輸出力和行程受限于結構，難以應用在一些對負載輸出力要求較高或工作行程較長的場合。發明專利CN200910097989公開了一種雙錐形盤式比例電磁鐵，采用雙錐形盤式銜鐵的結構，有效地結合了傳統螺管式比例電磁鐵和盤式電磁鐵的優點，提高了輸出力；但是仍然存在著比例特性較差、輸出力提高有限的缺陷。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種具有比例特性好、輸出力大和行程長的k型盤式比例電磁鐵。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種k型盤式比例電磁鐵，包括中空的導磁外殼體、內設空腔的導磁鐵芯柱、控制線圈、銜鐵和推桿；導磁鐵芯柱套裝在導磁外殼體的內腔中，在導磁鐵芯柱與導磁外殼體所形成的環形空間內設置控制線圈；銜鐵的縱剖面呈“k”形，銜鐵包括底部和與底部固定相連的環形側壁，在環形側壁的外表面設置與底部相齊平的外圈，在環形側壁的端部設置V形槽；包含V形槽的環形側壁位于導磁鐵芯柱與導磁外殼體所形成的環形空間內；環形側壁的外表面與導磁外殼體之間的間隙形成徑向工作氣隙Ⅰ，環形側壁的內表面與導磁鐵芯柱之間的間隙形成徑向工作氣隙Ⅱ，銜鐵的外圈與導磁外殼體之間的間隙形成軸向工作氣隙Ⅲ，銜鐵的底部與導磁鐵芯柱之間的間隙形成軸向工作氣隙Ⅳ；推桿貫穿導磁鐵芯柱和銜鐵的底部，推桿與銜鐵固定相連，推桿與導磁鐵芯柱滑動相連；在導磁鐵芯柱與導磁外殼體所形成的環形空間內還設置永磁體，永磁體位于環形側壁和控制線圈之間。

作為k型盤式比例電磁鐵的改進：在底部與導磁鐵芯柱之間的間隙內設置非導磁材料制成的限位片，限位片套裝在推桿上。

作為k型盤式比例電磁鐵的進一步改進：V形槽的兩條斜邊與軸向所成的夾角分別為夾角α和夾角β，夾角α為45～60°，夾角β為25～40°。

作為k型盤式比例電磁鐵的進一步改進：滑動支撐部件與導磁鐵芯柱固定相連，推桿在滑動支撐部件中滑動。

作為k型盤式比例電磁鐵的進一步改進：在導磁外殼體上設有與導磁外殼體的內腔相連通的導線孔。

作為k型盤式比例電磁鐵的進一步改進：導磁鐵芯柱、導磁外殼體和銜鐵均為導磁體，推桿由非導磁材料制成。

作為k型盤式比例電磁鐵的進一步改進：永磁體為環狀永磁體，其磁化方向為徑向輻射向。

作為k型盤式比例電磁鐵的進一步改進：夾角α為49°，夾角β為31°。

在本發明中，永磁體為環狀永磁體，其由一塊或多塊永磁材料組成，其磁化方向為徑向輻射向。

本發明的k型盤式比例電磁鐵與背景技術相比，具有以下有益效果：

1、采用k型盤式銜鐵結構的比例電磁鐵，有效地結合了傳統螺管式比例電磁鐵和盤式電磁鐵的優點，提高了輸出力和工作行程，并具有良好的比例特性；

2、k型盤式結構的銜鐵，與導磁鐵芯柱和導磁外殼體之間共形成四個工作氣隙，因此電磁鐵的輸出力特性易于調整，從而具有較好的水平特性。

3、當控制線圈不通電時(如圖4所示)，永磁體建立的極化磁通不經過工作氣隙，因此避免了通常永磁體結構所固有的自鎖力。

4、當控制線圈通電后(如圖5所示)，永磁體產生的極化磁通與控制線圈產生的控制磁通相疊加，增強了工作氣隙的磁通。因此，永磁體和控制線圈的混合激磁方式能增大電磁力，加大工作行程。

5、結構工藝簡單，價格便宜。

本發明的k型盤式比例電磁鐵的靜態特性曲線如圖6所示，能夠滿足比例特性的輸出要求。將本發明的k型盤式比例電磁鐵與發明專利CN200910097989的雙錐形盤式比例電磁鐵的結構和性能進行綜合指標對比，從而表明本發明的k型盤式比例電磁鐵不僅具有良好的水平特性，而且輸出力和工作行程均較大。具體對比數據如表1所示：

表1

由表1可知：本發明的有效行程比雙錐型盤式比例電磁鐵提高了25％，額定電磁輸出力比提高了9.4％，這足以說明本發明性能的優越性。綜上所述，本發明的k型盤式比例電磁鐵，可廣泛應用于內燃機、小型或微型閥配油式單柱塞泵和比例閥。

附圖說明

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。

圖1是本發明的k型盤式比例電磁鐵的結構示意圖；

圖2是圖1中的永磁體4的結構示意圖；