[發明專利]電磁驅動的多工位閥

有效

• 申請號: 201210491809.X
• 申請日: 2012-11-27
• 公開（公告）號: CN102966784A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 黃志軍;范永強;雷天宇;閔偉;郭彥峰
• 申請（專利權）人: 北京電研華源電力技術有限公司;國家電網公司
• 主分類號: F16K31/08
• 分類號: F16K31/08
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李景輝

技術領域

本發明涉及電動控制技術領域，具體涉及一種以電磁機構為動力驅動的多工位閥，特別是涉及一種多穩態永磁操動機構驅動的多工位閥，即電磁驅動的多工位閥。

背景技術

換向閥或比例分配閥等液壓設備需要配備相應的操動機構或者多個電磁線圈來實現多個工作位置的切換和保持。現有多工位閥的結構主要采用電磁鐵與彈簧配合的方式。這種方式存在著結構復雜，在某些工作位置需要帶電保持，能耗高的問題。大大提高了生產及使用成本。

現有的雙穩態永磁機構和單穩態永磁機構只有兩個穩態位置，難以滿足換向閥及比例分配閥的操動要求。專利CN?102064600A(公開日期：2011.05.18；國別：中國)給出了一種三穩態差動式永磁操動機構，通過在雙穩態永磁操動機構上下兩端的驅動桿處對稱設置差動式預壓縮彈簧，通過彈簧的彈力使動鐵芯在線圈都不通電的情況下能在要求位置維持穩定，從而得到第三個穩定位置。但是這種結構在雙穩態永磁操動機構的基礎上增加彈簧及其附屬零部件，結構復雜，體積變大，而且操動機構在中間位置時的永磁吸合保持力需要克服彈簧的彈力，而且考慮到彈簧的阻尼效應，限制了此操動機構合或分的速度。

發明內容

本發明提供一種電磁驅動的多工位閥，以提高多工位閥切換操作的快速性和可靠性，簡化其操動機構的結構，縮小其操動機構的體積。

為此，本發明提出一種電磁驅動的多工位閥，包括：永磁操作機構和連接在所述永磁操作機構端部的控制閥；

所述永磁操作機構包括：靜鐵芯1、動鐵芯2、上驅動線圈3、中驅動線圈4、永磁體5、下驅動線圈6和連接在所述動鐵芯2端部的驅動桿7，所述靜鐵芯1具有內腔，所述內腔包括：上端面、下端面以及位于所述上端面和所述下端面之間的柱形的動鐵芯移動空間，所述驅動桿7的端部從所述靜鐵芯的內腔伸出，所述動鐵芯2能移動的設置在所述動鐵芯移動空間中并具有第一工作位置、第二工作位置和第三工作位置；

所述靜鐵芯1還包括：從上至下間隔分布并分別包圍在所述內腔外的多個環形空槽，所述上驅動線圈3、中驅動線圈4和所述下驅動線圈6通過所述環形空槽分別套設在所述動鐵芯之外；

所述多個環形空槽為：從上至下間隔分布并分別包圍在所述動鐵芯移動空間外的第一環形空槽、第二環形空槽和第三環形空槽，所述上驅動線圈3設置在所述第一環形空槽中，所述中驅動線圈4設置在所述第二環形空槽中，所述下驅動線圈6設置在所述第三環形空槽中；所述靜鐵芯1還包括：包圍在所述內腔外并分隔所述第一環形空槽和第二環形空槽的第一環形凸臺104；以及：包圍在所述動鐵芯移動空間外并分隔所述第二環形空槽和所述第三環形空槽的第二環形凸臺106，所述第二環形凸臺106與所述動鐵芯移動空間之間設有容納所述永磁體5的空間；

所述動鐵芯2包括：從上至下間隔分布的多個凹槽，以及位于所述動鐵芯2中并分隔相鄰兩個所述凹槽的第四環形凸臺204；所述動鐵芯2還包括：分別位于所述第四環形凸臺204上方和下方的第三環形凸臺202和第五環形凸臺206，所述動鐵芯2的上端面位于所述第三環形凸臺202上，所述動鐵芯2的下端面位于所述第五環形凸臺206上，所述動鐵芯2還包括：位于所述第三環形凸臺202與所述第四環形凸臺204之間的第一凹槽201以及位于所述第四環形凸臺204與所述第五環形凸臺206之間的第二凹槽203；

所述控制閥包括：閥芯，所述閥芯與所述驅動桿7連接。

進一步地，在所述第二工作位置，所述第一環形凸臺與所述第四環形凸臺在徑向上相互對合形成第一磁路，所述第五環形凸臺與所述第二環形凸臺在徑向上相互對合形成第二磁路，所述第一磁路與所述第二磁路連通，所述第三環形凸臺遠離所述內腔的上端面，所述第五環形凸臺遠離所述內腔的下端面；

在所述第三工作位置，所述第五環形凸臺與所述內腔的下端面貼合形成第三磁路，所述第五環形凸臺與所述第二環形凸臺在徑向上相互對合形成第四磁路，所述第三磁路與所述第四磁路連通，所述第三環形凸臺遠離所述內腔的上端面，所述第四環形凸臺與所述第一環形凸臺相互錯開；

在所述第一工作位置，所述第三環形凸臺與所述內腔的上端面貼合形成第五磁路，所述第五環形凸臺與所述第二環形凸臺在徑向上相互對合形成第六磁路，所述第五磁路與所述第六磁路連通，所述第三環形凸臺與所述第一環形凸臺相互錯開，所述第五環形凸臺遠離所述內腔的下端面。