[發明專利]密封錐面銜鐵雙線圈雙穩態電磁機構

在審

• 申請號: 201810581946.X
• 申請日: 2018-06-07
• 公開（公告）號: CN108612901A
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發明（設計）人: 周學;張家赫;郭振國;廖曉宇;梁慧敏;翟國富
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: F16K31/06
• 分類號: F16K31/06
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

本發明提供了一種密封錐面銜鐵雙線圈雙穩態電磁機構，該電磁機構采用錐面銜鐵作為核心結構，既增大了初始輸出力，又增大了吸合側保持力；采用雙線圈串聯結構，在吸合過程中，下面的線圈起到抵消下部永磁磁通的作用，上面的線圈起到增大上部永磁磁通的作用，在釋放過程中，上面的線圈起到抵消上部永磁磁通的作用，下面的線圈起到增大下部永磁磁通的作用。本發明克服了傳統電磁閥控制存在的行程短、單穩態保持、功耗大等缺點，具有體積小、輸出力與保持力大、雙穩態、永磁回路保持、節能等優點。

技術領域

本發明涉及的是電磁閥應用領域，具體是一種銜鐵密封型雙穩態電磁機構設計。

背景技術

隨著中國經濟的高速發展，電磁閥作為自動化儀表的一種執行器，近年來用量急劇上升，被廣泛用于機械、石油化工、電力及國防科研等各領域行業。目前，市場上大多采用液壓式閥門控制，行程短，單穩態保持，功耗高，需要一直通電，不節能。

針對以上存在的問題，提供一種永磁式雙穩態電磁機構，增大行程及輸出力，采用正反向脈沖驅動，管道簡單，成本低，體積小，可拓展性強，成為現在市場的極大需求。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提出一種密封錐面銜鐵雙線圈雙穩態電磁機構，具體而言，本發明提供了以下的技術方案：

一種密封錐面銜鐵雙線圈雙穩態電磁機構，所述電磁機構包括銜鐵(a1)，一個或多個永磁體(a2)，套筒(a3)，外殼(a4)，上軛鐵(a5)，靜鐵芯(a6)，線圈一(a7)，線圈二(a8)，線圈骨架(a9)；

其中所述永磁體(a2)為扇形結構，永磁體(a2)位于線圈骨架(a9)的中間層，套筒(a3)的底面與靜鐵芯(a6)的上平面接觸；

所述銜鐵(a1)為可動部件，密封在套筒(a3)內；

所述銜鐵(a1)、外殼(a4)、上軛鐵(a5)、靜鐵芯(a6)為導磁材料，套筒(a3)與線圈骨架(a9)為非導磁材料。

優選地，所述銜鐵(a1)為直動式結構，其上端面采用錐面結構，增大正對面積，減小磁間隙，下端面為平面。

優選地，所述靜鐵芯(a6)的外形結構為圓柱形，固定在外殼(a4)上。

優選地，所述套筒(a3)為壁厚一定、底端封閉的圓筒形。

優選地，所述永磁體(a2)采用扇形結構，所述線圈骨架(a9)的中間層為線圈骨架(a9)的中間偏上位置，充磁方向為徑向充磁。永磁體(a2)為銜鐵(a1)提供保持力。

優選地，在所述永磁體(a2)的上部和下部的線圈骨架(a9)上分別纏繞線圈一(a7)和線圈二(a8)，線圈一(a7)和線圈二(a8)采用串聯方式。

優選地，所述銜鐵(a1)下端閉合，處于釋放位置，銜鐵(a1)的下端面與靜鐵芯(a6)形成工作氣隙1；

線圈一(a7)、線圈二(a8)纏繞在線圈骨架(a9)上，銜鐵(a1)的錐面與上軛鐵(a5)上極面形成工作氣隙2；

永磁體(a2)內側面與銜鐵(a1)外側面形成非工作氣隙3。

更為優選地，在所述電磁機構中，線圈一(a7)、線圈二(a8)不加電流的永磁磁路磁通具有兩條閉合磁路，磁路1：永磁體的N極——非工作氣隙3——銜鐵(a1)的下半部——工作氣隙1——靜鐵芯(a6)——外殼(a4)底部——外殼(a4)的下半部——永磁體的S極；磁路2：永磁體的N極——非工作氣隙3——銜鐵(a1)的上半部——工作氣隙2——上軛鐵(a5)——外殼(a4)上半部——永磁體的S極。