[發明專利]耐高壓動磁式雙向比例電磁鐵

有效

• 申請號: 201310609244.5
• 申請日: 2013-11-27
• 公開（公告）號: CN103606431A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 李其朋
• 申請（專利權）人: 浙江科技學院
• 主分類號: H01F7/08
• 分類號: H01F7/08;H01F7/122
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

技術領域

本發明涉及流體控制領域的電液伺服閥、比例閥用電-機械轉換器，尤其涉及一種耐高壓動磁式雙向比例電磁鐵。

背景技術

比例電磁鐵能夠將輸入的電信號轉換成力或位移輸出，是電液伺服/比例控制系統的核心部件，但是傳統的比例電磁鐵僅能提供單向驅動輸出。發明專利CN10155281B公開了一種利用兩組線圈交替通電實現直線往復運動的永磁操動機構，但是它不能實現比例控制，并且不能工作于油壓環境中；發明專利CN1258775C公開了一種采用永磁極化的、可雙向輸出的比例電磁鐵，降低了系統能耗，但是其運動件為動鐵，動鐵存在的磁飽和問題限制了它的輸出力的進一步提高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種輸出力大、比例控制特性好的耐高壓動磁式雙向比例電磁鐵。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種耐高壓動磁式雙向比例電磁鐵，包括推桿，軛鐵，殼體，控制線圈，第一永磁體，導磁環，銜鐵，第二永磁體，限位片，導向套，隔磁環，所述軛鐵的凸緣與導向套的內孔相配，導向套為導磁體，被非導磁材料制成的隔磁環分隔分割成三段后焊合為一整體；所述第一永磁體、銜鐵、第二永磁體組成動芯，可在導向套的內孔內自由運動，第一永磁體和第二永磁體的極性相反。

進一步的，所述推桿的一端支撐在各自的軛鐵中，另一端與所述動芯相連。

進一步的，為了獲得良好的比例控制特性，所述隔磁環與導向套之間的夾角α設置為30°～75°。

進一步的，在所述軛鐵和導向套交界處形成的臺階面上設置非導磁材料制成的限位片，厚度為0.1～0.2mm。

進一步的，所述控制線圈為同心螺管式控制線圈。

本發明的耐高壓動磁式雙向比例電磁鐵與背景技術相比，具有以下有益效果：

1、采用永磁體作為主要運動件，克服了磁飽和等問題的限制，大大提高了系統的輸出力。

2、輸出力或位移可以雙向連續控制，不存在零位死區。

3、能夠耐受油液高壓，可作為濕式電-機械轉換器使用。

4、結構簡單，制造成本低。

附圖說明

圖1是本發明的耐高壓動磁式雙向比例電磁鐵結構示意圖；

圖2是本發明的作用磁路示意圖；

圖3是本發明的輸出力示意圖。

圖中各附圖標記含義：1.推桿，2.軛鐵，3.殼體，4.控制線圈，5.第一永磁體，6.導磁環，7.銜鐵，8.控制線圈，9.第二永磁體，10.軛鐵，11.推桿，12.限位片，13.導向套，14.隔磁環，15.導向套，16.隔磁環，17.限位片，18.導向套。

具體實施方式

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。

如圖1～圖3所示，本發明的耐高壓動磁式雙向比例電磁鐵，包括推桿1、11，軛鐵2、10，殼體3，控制線圈4、8，第一永磁體5，導磁環6，銜鐵7，第二永磁體9，限位片12、17，導向套13、15、18，隔磁環14、16。殼體3，軛鐵2、10，銜鐵7，導向套13、15、18均為導磁體。

殼體3為中空殼體，兩端與軛鐵2、10連接，軛鐵2、10的凸緣與導向套13、15、18的內孔相配，導向套13、15、18被非導磁材料制成的隔磁環14、16分隔后焊合為一整體，內部可承受很高的油液壓力。第一永磁體5、銜鐵7、第二永磁體9組成動芯，可在導向套13、15、18的內孔內自由運動，第一永磁體5和第二永磁體的極性相反。推桿1、11的一端支撐在各自的軛鐵2、10中，另一端與動芯相連。

為了獲得良好的比例控制特性，隔磁環14、16與導向套15之間的夾角α應設置為30°～75°。為了避免第一永磁體5或第二永磁體9吸牢在軛鐵2或10的端面上，在軛鐵2、10和導向套交界處形成的臺階面上設置非導磁材料制成的限位片12、17，厚度為0.1～0.2mm。

當控制線圈4、8不通電時，第一永磁體5和第二永磁體9分別建立永磁磁場Φ_P1和Φ_P2。Φ_P1主要沿軛鐵2、殼體3、導磁環6、導向套15、銜鐵7形成閉合回路，Φ_P2主要沿軛鐵10、殼體3、導磁環6、導向套15、銜鐵7形成閉合回路，由于結構的對稱性，第一永磁體5和第二永磁體9產生的磁力大小相等，方向相反。