[發明專利]基于一體式導磁套的耐壓型比例電磁鐵

無效

• 申請號: 201010558158.2
• 申請日: 2010-11-23
• 公開（公告）號: CN102063998A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 周星;丁凡;滿軍;笪靖
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H01F7/08
• 分類號: H01F7/08;H01F7/16;F16K31/06
• 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

本發明涉及一種流體控制系統中比例閥、伺服閥用的電-機械轉換機構，尤其涉及一種基于一體式導磁套的耐壓型比例電磁鐵。

背景技術

比例電磁鐵作為一種電液比例控制元件的電-機械轉換機構，其功能是將控制放大器輸出給的電流信號成比例地轉換為力或位移。傳統的比例電磁鐵，例如發明專利DE3309904公開的一種典型盆形極靴結構的比例電磁鐵，具體為：其中段一般如圖8(為中段的局部放大圖)所示：在導磁套的中段用非導磁材料黃銅燒制一段隔磁環，前段和后段分別為軟磁材料制成的導磁體，其前段與導磁套有一夾角α；為獲得良好的輸出特性，夾角α加工精度要求高；這些都使其工藝上實現起來非常復雜。

發明專利US6520600公開了一種采用特殊結構的一體成型的導磁套的高速開關電磁鐵，如圖9(為導磁套中段局部放大圖)所示：在導磁套中部開有一環狀梯形凹槽，取代了傳統的隔磁環結構，使整個導磁套可采用同一材料一體成型，從而簡化加工工藝、降低成本。前段夾角α為90°～135°，后段夾角β為90°～135°；該導磁套的中段為-環形薄壁結構，承受壓力有限；并且梯形凹槽的前盆角和后盆角加工困難。

發明專利CN101776172公開了一種永磁屏蔽式高速開關電磁鐵，在一體成型的導磁套的環狀梯形凹槽中放置了永磁體，提高了響應速度，增大輸出電磁力。但是該電磁鐵同樣存在導磁套開槽處的套壁薄且長的缺點，導致導磁套內承受的壓力有限。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種結構簡單的基于一體式導磁套的耐壓型比例電磁鐵，其具有耐壓能力高、力特性比例性能好和有效行程長的特點。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種基于一體式導磁套的耐壓型比例電磁鐵，包括中空的由導磁材料一體制成的導磁套，導磁套位于殼體內，在導磁套和殼體之間設置控制線圈，推桿縱向貫穿位于導磁套內的銜鐵，且推桿與銜鐵固定相連；一體式導磁套包括前段、中段和后段三部分；在導磁套的前段和中段內設置導磁套內腔，導磁套內腔與后段的交界面形成內腔端面；在導磁套內腔中設置與導磁套滑動相連的銜鐵，銜鐵內設有兩個對稱布置的軸向通孔或軸向通槽；在導磁套的后段內設置通道，在通道內設有后段支撐件；在導磁套的后段設有與導磁套內腔相連通的通油小孔；

基于一體式導磁套的耐壓型比例電磁鐵還包括內設端蓋空腔的端蓋，導磁套的前段套裝在端蓋空腔內，且導磁套的前段與端蓋空腔密封相連；導磁套的后段與殼體的內腔緊密相連(即兩者之間為過盈配合)；在銜鐵的右端面與導磁套的內腔端面之間設置非導磁材料制成的限位片；限位片的左右兩端分別與右端面和內腔端面相接觸；推桿的右端貫穿后段支撐件；推桿與后段支撐件滑動相連；在位于前段的導磁套內腔中設有前段支撐件，推桿的左端與前段支撐件滑動相連；

導磁套內腔的側壁與銜鐵的側壁之間的間隙形成徑向工作氣隙I，銜鐵的右端面與導磁套的內腔端面之間的間隙形成軸向工作間隙II。

作為本發明的基于一體式導磁套的耐壓型比例電磁鐵的進一步改進：導磁套是由導磁材料一體化制成。

作為本發明的基于一體式導磁套的耐壓型比例電磁鐵的進一步改進：在導磁套中段的外表面上從左至右并行的設有至少1個環狀深凹槽和至少1個環狀淺凹槽，形成一個深淺凹槽組，深凹槽定義為槽深為導磁套壁厚80％～90％的凹槽，淺凹槽定義為槽深為導磁套壁厚45％～75％的凹槽。

作為本發明的基于一體式導磁套的耐壓型比例電磁鐵的進一步改進：導磁套中段外表面上的深淺凹槽組從左至右分為承壓凹槽組和調磁凹槽組，承壓凹槽組由環狀深凹槽組成，或者承壓凹槽組為環狀深凹槽和環狀淺凹槽各種不同類型的組合，調磁凹槽組由環狀淺凹槽組成。環狀深凹槽的槽深可一致也可不一致，環狀淺凹槽的槽深可一致也可不一致。

在本發明中，銜鐵、導磁套、殼體、端蓋均為軟磁材料制成的導磁體。

在本發明中：環狀深凹槽的槽深L2可以相等也可以不等，環狀深凹槽的槽寬δ2可以相等也可以不等，環狀深凹槽之間的槽間距λ2可以相等也可以不等。環狀淺凹槽的槽深L1可以相等也可以不等，環狀淺凹槽的槽寬δ1可以相等也可以不等，環狀淺凹槽之間的槽間距λ1可以相等也可以不等；環狀淺凹槽和環狀深凹槽之間的槽間距λ3可以相等也可以不等。

承壓凹槽組通過多種環狀淺凹槽和環狀深凹槽的組合，避免了背景技術中梯形環狀凹槽導致導磁套壁薄且長的缺點，可以承受足夠大的內部壓力；調磁凹槽組通過多種環狀淺凹槽的組合，形成一個磁飽和區域，從而構成特殊形式的磁路，實現了輸出力的比例特性。從而使本發明的基于一體式導磁套的耐壓型比例電磁鐵在具有良好的比例輸出性能的同時，也使導磁套具有足夠的耐壓強度。