[發明專利]動磁式慣性電動作動器

無效

• 申請號: 201210365127.4
• 申請日: 2012-09-26
• 公開（公告）號: CN102873017A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 支李峰;胡賓;張歡;魏新元;葉林昌;沈建平;姚利鋒
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一一研究所
• 主分類號: B06B1/04
• 分類號: B06B1/04
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 高燕燕;郭德忠

技術領域

發明涉及電動作動器，具體涉及一種動磁式慣性電動作動器，屬于設備振動主動控制技術領域。

背景技術

作動器是振動主動控制系統中的重要元件，其作用是根據控制器的輸出信號，向被控制對象或系統施加控制動作，按照所需方式改變對象或系統的響應。目前常用的作動器有氣動式、液壓式、電磁式及利用智能材料制作的新型智能型作動器，如壓電材料、形狀記憶合金、電/磁致伸縮材料和電/磁流變體等。

作動器的選擇應該根據其應用場合，在體積、功率、能源提供、可利用力、頻響帶寬、輸出位移、成本和可靠性等方面加以考慮。由于電磁、電動的實現較液壓和氣動方便，因此多采用電磁或電動的方式。電動（洛侖茲力）式具有較好的線性物理特性，經常被采用。慣性電動作動器有兩種，動圈式及動磁式，動圈是指將線圈作為慣性質量，動磁是指將磁體作為慣性質量。動磁式慣性作動器的慣性質量可以做大，可以保證作動器具有大的出力，缺點就是一旦產生偏心就很難恢復，而且保持架的疲勞特性要求很高。

通常的電動作動器保持架采用片狀彈簧，在大位移、長時間的工作狀態下，很容易引起疲勞斷裂，從而造成作動器的損壞，無法保證長時間的運行。

發明內容

鑒于此，本發明提供了一種動磁式慣性電動作動器，能夠在有限的尺寸下，既保證作動器的出力，又使作動器具有良好的疲勞特性，能夠承受主動隔振長時間的運行要求。

本發明的動磁式慣性電動作動器包括封板、彈性元件、壓板、蓋板、金屬橡膠保持架、電磁線圈、線圈保持架、導磁外殼、動磁部分和定位圈，其中金屬橡膠保持架由片狀彈簧與橡膠硫化結合成一體的環形結構，其縱向截面為Z字型；動磁部分包括兩個夾塊、兩塊或兩塊以上的磁鐵、兩塊外側導磁板和一塊或一塊以上的中間導磁板，按外側導磁板-磁鐵-中間導磁板-磁鐵-……-磁鐵-外側導磁板的順序串聯而成，兩個夾塊分別固定在兩個外側導磁板端面的中心位置；蓋板內表面的根部位置有環形定位槽，內表面的中心處有限位孔，限位孔由封板對其封閉。

其整體連接關系為：導磁外殼的上下兩端由蓋板封閉，金屬橡膠保持架的底部嵌入蓋板內表面的環形定位槽中并由定位圈進行限位；動磁部分上的兩個夾塊通過壓板和金屬橡膠保持架連接定位在導磁外殼內的中心位置；彈性元件的兩端抵觸在壓板的表面和封板表面之間，將動磁部分進行軸向定位；電磁線圈纏繞在線圈保持架上，其整體位于導磁外殼的內壁上。

工作原理：當作動器工作時，對電磁線圈通電，通電后的電磁線圈產生電動作用和反作用力，分別施加在導磁外殼和動磁部分上，對外產生作動力的輸出；金屬橡膠保持架和彈性元件將動磁部分維持在作動器中心位置，當動磁部分運動時，由橡膠和彈性元件實現軸向變形的功能，以保證片狀彈簧變形盡量小，提高金屬橡膠保持架的疲勞特性。

有益效果：

1、本發明在作動器較小的尺寸下實現了比較大的輸出力；通過金屬橡膠保持架及兩端的金屬彈簧支撐，動磁部分可以很好的維持在作動器的中間位置，可以滿足主動隔振工程應用，進行長時間的持續運轉；

2、金屬橡膠保持架中心采用片狀彈簧，外圍采用橡膠包覆，片狀彈簧與橡膠硫化結合在一起，在動磁部分運動時，軸向變形的功能由橡膠實現，以保證片狀彈簧變形盡量小，從而提高保持架的疲勞特性。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

其中，1—封板；2—彈性元件；3—壓板；4—夾塊；5—蓋板；6—金屬橡膠保持架；7—外側導磁板；8—磁鐵；9—中間導磁板；10—電磁線圈；11—線圈保持架；12—導磁外殼；13—定位圈。

具體實施方式

下面結合附圖并舉實施例，對本發明進行詳細描述。

本發明提供了一種動磁式慣性電動作動器，包括封板1、彈性元件2、壓板3、蓋板5、金屬橡膠保持架6、電磁線圈10、線圈保持架11、導磁外殼12和定位圈13，其中金屬橡膠保持架6由片狀彈簧與橡膠硫化結合成一體的環形結構，橡膠部分縱向截面為Z字型；動磁部分包括兩個夾塊4、三塊磁鐵8、兩塊外側導磁板7、兩塊中間導磁板9，按外側導磁板-磁鐵-中間導磁板-磁鐵-中間導磁板-磁鐵-外側導磁板的順序串聯而成，兩個夾塊4分別固定在兩個外側導磁板7端面的中心位置；蓋板5內表面的根部位置有環形定位槽，內表面的中心處有限位孔，限位孔由封板1對其封閉。