[實用新型]一種雙向線性力馬達

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420471897.1
• 申請日: 2014-08-20
• 公開（公告）號: CN204179916U
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉偉;吳志強;潘勁
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江萬向精工有限公司;萬向集團公司
• 主分類號: H02K33/16
• 分類號: H02K33/16
• 代理公司: 浙江英普律師事務(wù)所 33238
• 代理人: 王廣

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及流體傳動及控制系統(tǒng)中的電液比例閥，特別是一種低功耗、非工作間隙較小的雙向線性力馬達。

背景技術(shù)

比例電磁鐵作為一種電液比例控制元件的電-機械轉(zhuǎn)換機構(gòu)，其功能是將控制放大器輸出的電流信號成比例地轉(zhuǎn)換成力或位移。傳統(tǒng)的比例電磁鐵在電液比例閥上應(yīng)用廣泛，但是由于其僅能提供單向驅(qū)動力，限制了其使用范圍。液壓閥需要實現(xiàn)雙向作用，要采用兩個比例電磁鐵，這使得閥的體積增大，成本提高，而且電磁鐵質(zhì)量的增加對閥的動態(tài)響應(yīng)也會產(chǎn)生負面的影響。因此能夠提供一種雙向驅(qū)動力的電-機械轉(zhuǎn)換器，是目前研究的重點。

典型的線性力馬達結(jié)構(gòu)，在發(fā)明專利US4127835和US4235153中均已公開。其主要存在以下問題：1、需控制電流較大，系統(tǒng)功耗較大，無法滿足節(jié)約能耗的要求；2、線圈易升溫，限制了輸出功率的提高；3、力馬達輸出位移-力特性非線性嚴(yán)重。為了克服以上問題，專利CN101013841中公開了一種雙向線性力馬達，雖然其系統(tǒng)功耗和傳統(tǒng)線性力馬達結(jié)構(gòu)相比，得以降低，但是其本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所用隔磁環(huán)和導(dǎo)套需要焊接成型，制造工藝復(fù)雜，成本較高，系統(tǒng)中的非工作間隙較大。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種用可變隔磁間隙取代常規(guī)隔磁環(huán)的低功耗、制造簡單、成本較低的耐高壓雙向線性力馬達。

本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種結(jié)構(gòu)改進的雙向線性力馬達，包括外殼，設(shè)置于外殼兩端第一端蓋和第二端蓋，導(dǎo)磁環(huán)，所述第一端蓋和第二端蓋的結(jié)構(gòu)尺寸相同，所述外殼和導(dǎo)磁環(huán)之間設(shè)有控制線圈，所述控制線圈和導(dǎo)磁環(huán)之間設(shè)有非導(dǎo)磁耐壓套管，所述第一端蓋、第二端蓋與導(dǎo)磁環(huán)內(nèi)置的空間內(nèi)設(shè)有銜鐵，所述銜鐵的通孔中設(shè)有輸出推桿，所述輸出推桿兩端套設(shè)有與推桿同軸設(shè)置的上軸承和下軸承，所述上軸承和下軸承分別設(shè)置于第一端蓋和第二端蓋中，其結(jié)構(gòu)特點在于，所述銜鐵設(shè)有第一凸起部，所述第一凸起部上設(shè)有第二凸起部，所述第一端蓋和第二端蓋分別設(shè)有與第二凸起部相互配合的凹槽，所述導(dǎo)磁環(huán)兩端分別設(shè)有與第一端蓋和第二端蓋相互配合的第一永磁體和第二永磁體，所述第一永磁體和第二永磁體磁極同向相對，所述銜鐵與第一端蓋和第一永磁體之間設(shè)有第一隔磁間隙，與第二端蓋和第二永磁體之間設(shè)有第二隔磁間隙。

所述第一端蓋和第二端蓋與耐壓套管之間分別設(shè)有第一環(huán)形凹槽和第二環(huán)形凹槽，所述第一環(huán)形凹槽和第二環(huán)形凹槽分別裝有第一密封圈和第二密封圈。

更具體地，所述第一隔磁間隙設(shè)于第一永磁體與銜鐵的第一凸起部、第二凸起部、第一端蓋的凹槽所形成的空間內(nèi)，所述第二隔磁間隙設(shè)于第二永磁體與銜鐵的第一凸起部、第二凸起部、第二端蓋的凹槽所形成的空間內(nèi)，所述第一隔磁間隙和第二隔磁間隙的空間大小取決于第一凸起部和第二凸起部的形狀，所述第一凸起部和第二凸起部的形狀取決于第一凸起部和第二凸起部的斜面與底面或上表面的夾角或補角的大小。所述第一隔磁間隙和第二隔磁間隙的大小可通過銜鐵的上下移動，而發(fā)生改變。發(fā)生改變的隔磁間隙，可影響雙向線性力馬達輸出水平力的大小。

作為優(yōu)選，所述第一凸起部的斜面與第二凸起部的底面之間夾角的補角為B，B為50°～70°，所述第二凸起部的斜面與上表面的夾角為α，α為90°～100°，所述第一端蓋和第二端蓋的凹槽的斜面與底面之間的夾角為A，A的取值與α相同，所述第一端蓋和第二端蓋的斜面與凹槽上表面之間夾角的補角為β，β為40°～60°。由所述角度范圍內(nèi)的夾角配合構(gòu)成第一凸起部和第二凸部，可使雙向線性力馬達的系統(tǒng)電流力特性輸出加大，因而可降雙向比例電磁鐵的系統(tǒng)功耗。

作為優(yōu)選，所述銜鐵的兩個第一凸起部之間徑向設(shè)有環(huán)形凹槽，所述環(huán)形凹槽相當(dāng)與第三隔磁間隙，其設(shè)置的目的在于，進一步提高系統(tǒng)水平特性力的輸出。

本實用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點及效果：1、利用距離可變的隔磁間隙取代常規(guī)的隔磁環(huán)，減少了系統(tǒng)中的非工作間隙，提高了磁能利用率；2、系統(tǒng)耗能降低，水平特性力的輸出增大；3、非導(dǎo)磁金屬耐壓套管有利于系統(tǒng)散熱；4、輸出力可以雙向連續(xù)控制，無零位死區(qū)。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為本實用新型所述雙向線性力馬達的結(jié)構(gòu)示意圖；