[實用新型]磁路對稱的高頻直動式力馬達

有效

• 申請號: 201922249364.4
• 申請日: 2019-12-13
• 公開（公告）號: CN211127441U
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 徐豪;戴銘柱;劉備;孟彬
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: H02K7/06
• 分類號: H02K7/06
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

磁路對稱的高頻直動式力馬達，包括銜鐵部件、軛鐵部件、復位彈簧，第一銜鐵長邊的對角線上各凸出一個方向相反的90°的凸臺，第一銜鐵的兩端各有一個放置永磁體的凹槽；第一銜鐵、第二銜鐵結構完全相同，反向相互扣合；第二銜鐵的一對凸臺被磁化成S極端；第一銜鐵、第二銜鐵夾緊推桿左端，推桿的右端連接復位彈簧部件和伺服比例閥的閥芯。軛鐵部件包括軛鐵架和控制線圈，軛鐵架包括平行設置的兩臂，兩臂的中部的上端面之間跨設有連接橋路，控制線圈安裝在連接橋路中部，兩臂端部的相對側凸出，形成兩對上下對稱的極靴；控制線圈沿著軛鐵架到四個極靴的路徑完全對稱且相等；銜鐵部件安裝在軛鐵架四個極靴以及軛鐵架連接橋路構成的立體空間內部。

技術領域

本實用新型屬于流體傳動及控制領域中伺服比例閥用的電-機械轉換器，尤其涉及一種磁路對稱的高頻直動式力馬達。

背景技術

電液控制器件中，電-機械轉換器是一個關鍵部件。提高電-機械轉換器的頻響和帶載能力是提高電液伺服閥頻響的一個前提。目前在電液控制器件中應用的電-機械轉換器主要有永磁力矩馬達、動圈式力馬達、比例電磁鐵和動鐵式力馬達。

閥用電-機械轉換器按照可動件的形式可分為直線位移式和角位移式兩種，按可動件結構形式可分為動鐵式和動圈式兩種，前者可動件是銜鐵，后者可動件是控制線圈，動鐵式力馬達與動圈式力馬達相比，盡管價格更貴，但具有體積小、重量輕、輸出力大的優點，因此應用日益廣泛。

傳統的比例電磁鐵的功能是將控制放大器輸出的電流信號成比例地轉換成力或位移，但是由于其體積較大，且只能給伺服比例閥提供單向驅動力，因此伺服比例閥需要采用兩個比例電磁鐵來實現換向，這又使得伺服比例閥的質量增加，慣性增大，因此響應速度較慢,因而對于需要快速動態響應的使用場合，傳統的比例電磁鐵并不適用。

為研制新型高頻高精度力馬達，國內外許多專家學者和機構一直在對此研究，例如，MOOG公司開發了用于D633/D634直動式電液伺服閥的永磁極化式雙向線性力馬達，采用了單線圈、雙永磁體的結構型式，利用線圈控制磁場和徑向永磁極化磁場的差動驅動方式，實現力馬達雙向控制，具有節能、可靠、成本低等性能優勢。但是該力馬達的慣性環節相對笨重，所以響應也相對緩慢,頻響一般都不會很高,而且長期工作還會出現發熱的問題。

在此背景下，提出一種新型結構的力馬達，改進了軛鐵架的形狀和控制線圈的布置，使其具有磁路對稱、高頻響的特點。

發明內容

為了實現用于伺服比例閥的力馬達線性方向往復力的輸出，使力馬達可以輸出推力和拉力，本實用新型提供一種高頻響應、磁路對稱、雙向輸出的力馬達。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種磁路對稱的高頻直動式力馬達，包括銜鐵部件、軛鐵部件、復位彈簧部件、前端蓋、第一外殼和第二外殼，所述銜鐵部件包括第一銜鐵和第二銜鐵、推桿、第一永磁體和第二永磁體，所述第一銜鐵長邊的對角線上各凸出一個方向相反的90°的凸臺，所述第一銜鐵的兩端各有一個長方形的凹槽，中間有一個圓弧凹槽，所述第一永磁體、第二永磁體均被徑向充磁成N級和S極，所述第一銜鐵兩端長方形的凹槽內分別與第一永磁體、第二永磁體的N極面貼合，所述第一銜鐵及第一銜鐵的一對凸臺均被第一永磁體、第二永磁體磁化成N極端，所述第一銜鐵、第二銜鐵結構完全相同，反向相互扣合。所述第二銜鐵兩端長方形的凹槽內分別與第一永磁體、第二永磁體的S極面貼合，所述第二銜鐵及第二銜鐵的一對凸臺均被第一永磁體、第二永磁體磁化成S極端。所述第一銜鐵與第二銜鐵安裝第一永磁體和第二永磁體后組成一個不完整圓孔，該圓孔用于安裝推桿。所述第一銜鐵、第二銜鐵的組合圓孔夾緊推桿左端兩軸肩之間的部分，所述推桿的中間部分安裝在第二外殼上的直線軸承內，所述推桿的右端連接復位彈簧部件，所述推桿右端從前端蓋露出的部分與伺服比例閥的閥芯直接連接。