[發明專利]用于實現線性運動的電磁致動驅動裝置

有效

• 申請號: 201680054967.5
• 申請日: 2016-09-26
• 公開（公告）號: CN108027087B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: A·戈爾;S·萊曼;S·林多爾非爾
• 申請（專利權）人: 沃依特專利有限責任公司
• 主分類號: F16K37/00
• 分類號: F16K37/00;F16K31/06;H01F7/08;H01F7/16
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 侯宇

本發明涉及一種電磁驅動裝置(1)，該電磁驅動裝置(1)用于實現線性運動，該電磁驅動裝置(1)包括具有線圈(3)、芯體(4)和電樞(6)的電磁體(2)，所述電樞(6)能夠沿所述芯體(4)的對稱軸線(5)線性移動，其中在所述芯體(4)和所述電樞(6)之間形成有氣隙(7)。為了在高壓系統中提供簡單、緊湊、高性價比和靈活的電磁驅動裝置的應用，以及在優化的延伸速度下在任何給定位置精確定位活塞，所述氣隙(7)具有基部(8)和兩個分支(9，10)，所述分支(9，10)相對于所述對稱軸線(5)對稱地延伸，并且所述氣隙(7)在縱剖面中基本上形成為截頭錐形的剖面，并且所述分支(9，10)相對于所述芯體(4)的所述對稱軸線(5)布置形成夾角α。

技術領域

本發明涉及一種機電換能器，特別是，用于實現線性運動的電磁致動驅動裝置。

背景技術

在其他用途中，電磁驅動裝置用于驅動液壓滑閥，特別是用于閥的打開和關閉。在這方面，在3-25巴(bar)范圍內的低壓系統、25-65巴范圍內的中壓系統和65-200巴范圍內的高壓系統之間進行區分。在現有技術中，已知作為約10巴范圍內的低壓系統的液壓閥。用于低壓系統中的閥門的致動驅動裝置比用于高壓系統中的致動驅動裝置更大更重。

從成本角度以及技術角度來看，越來越需要具有較小閥門的新型高壓系統驅動裝置。與低壓系統相比，高壓系統具有所用流體具有較低壓力、湍流和加速度損失的優點。此外，較小的部件可以用于高壓系統，通過該部件可以同樣實現成本的優化，同時可以節省空間。但是，在高壓系統中致動驅動裝置必須能夠施加相對于其尺寸的更大的力。

用于高壓應用的致動驅動裝置，其使用例如，具有永磁體的線圈，并且能夠實現雙向運動；即電線圈將永磁體沿一個方向或相反方向移動，這在現有技術中是已知的。但是，這種驅動裝置的尺寸相對較大。現有技術中的較小的驅動裝置又不能提供高壓系統所需的用于升降軸的力，以具有足夠的動力儲備以防止潛在的污染物滲入壓力介質。

如已知的那樣，致動驅動裝置的電磁體包括通過電流產生磁場的線圈以及鐵心和電樞。線圈的導線通常是環形盤繞的。電磁體的芯體由軟磁材料組成，最簡單的情況是軟鐵。芯體用于加強和/或放大磁場。電磁體的電樞是鐵磁的并且由線圈產生的磁場激勵并由芯體放大。形成在電樞和芯體之間的磁場施加的力取決于電樞和芯體之間形成的氣隙和/或距離，并基本上對應于雙曲線特性；即芯體和電樞之間的距離越小，磁力越強。隨著芯體和電樞之間的距離減小，該力基本漸近地增加。

發明內容

考慮到這一點，本發明基于提供開頭引用類型的電磁驅動裝置以實現線性運動，特別是提升運動的任務，其能夠實現簡單、緊湊、成本有效劃算且靈活地用于高壓系統，以及活塞在任何給定位置以最佳延伸速度同時精確定位。

該任務通過根據權利要求1的電磁驅動裝置來解決。本發明的其他有利的示例實施方式在從屬權利要求中闡述。

根據本發明的用于實現線性運動的電磁驅動裝置，其包括：具有線圈、芯體和電樞的電磁體，所述電樞能夠沿所述芯體的對稱軸線線性移動，其中，在所述芯體和所述電樞之間形成有氣隙。此外，所述氣隙具有基部和兩個分支，所述分支相對于所述對稱軸線對稱地延伸，所述氣隙在縱剖面中基本上形成為截頭錐形橫剖面，并且所述分支相對于所述芯體的所述對稱軸線布置為形成夾角α。

本發明的優點在于增加了氣隙的區域，并且因此在電樞和芯體之間產生了較強的力。該區域的基本上旋轉對稱的形式還使得由于形狀引起的橫向力的減小。盡管由于制造公差而可能存在芯體和/或電樞區域的不規則性，并且因此橫向力僅部分中和，但這種橫向力遠低于非對稱區域。分支相對于對稱軸線的角度α在30°-70°之間，優選在35°-65°之間，特別是在45°-60°之間。在強磁力方面，最佳結果可以在60°獲得。