[發(fā)明專利]基于永磁偏置的雙穩(wěn)態(tài)線性力電磁閥

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010896409.1
• 申請(qǐng)日: 2020-08-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111981181B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董光旭;畢傳興;張小正;張永斌;徐亮;周蓉;許吉敏;李磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): F16K31/06
• 分類號(hào): F16K31/06
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司 34101
• 代理人: 何梅生

1.一種基于永磁偏置的雙穩(wěn)態(tài)線性力電磁閥，其特征是：

在由上端蓋(3)和下端蓋(10)對(duì)接形成的殼體內(nèi)同軸設(shè)置各構(gòu)件，包括：中軸位置上的活塞桿(2)、與活塞桿(2)固連的電樞(7)，設(shè)置在外圍的電磁線圈(5)，以及夾持在上端蓋(3)和下端蓋(10)之間的磁環(huán)(9)；

所述活塞桿(2)，其上端依次穿過(guò)上對(duì)壓彈簧(6)和上端蓋(3)與外部活塞頭(1)固定連接，其下端與電樞(7)固定連接，使活塞桿(2)能夠與電樞(7)一同軸向運(yùn)動(dòng)，以此帶動(dòng)外部活塞頭(1)進(jìn)行流體介質(zhì)的流動(dòng)控制；

所述電樞(7)是由上對(duì)壓彈簧(6)和下對(duì)壓彈簧(11)沿軸向?qū)汗潭?，利用相互?duì)壓的上對(duì)壓彈簧(6)和下對(duì)壓彈簧(11)約束電樞(7)沿軸向運(yùn)動(dòng)，并為電樞(7)沿軸向提供回復(fù)力和減振緩沖作用；

所述磁環(huán)(9)是沿軸向磁化的一段環(huán)形永磁體，能夠與上端蓋(3)、下端蓋(10)以及電樞(7)構(gòu)成閉合的永磁回路，為在電磁線圈(5)斷電工況下，電樞(7)保持在上端或下端提供永磁偏置磁通和線性端部自保持力；

所述上端蓋(3)、下端蓋(10)和電樞(7)均采用具有高磁導(dǎo)率的低碳鋼材質(zhì)，其它部件采用非導(dǎo)磁材料或弱導(dǎo)磁材料；

所述上對(duì)壓彈簧(6)和下對(duì)壓彈簧(11)的裝配結(jié)構(gòu)為：在所述上端蓋(3)的頂面上，頂面中心有用于貫穿活塞桿(2)的第一中心通孔(3-1)，頂面外圍設(shè)置有第二凸臺(tái)(3-3)，并有形成在第二凸臺(tái)(3-3)內(nèi)側(cè)的第三彈簧固定端口(3-2)；在所述下端蓋(10)的對(duì)應(yīng)位置上有第三凸臺(tái)(10-3)，并有形成在第三凸臺(tái)(10-3)內(nèi)環(huán)的第四彈簧固定端口(10-2)；所述電樞(7)的頂面和底面一一對(duì)應(yīng)設(shè)置有第一彈簧固定端口(7-2)和第二彈簧固定端口(7-3)；所述上對(duì)壓彈簧(6)壓裝在第三彈簧固定端口(3-2)和第一彈簧固定端口(7-2)之間；所述下對(duì)壓彈簧(11)壓裝在第二彈簧固定端口(7-3)和第四彈簧固定端口(10-2)之間。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于永磁偏置的雙穩(wěn)態(tài)線性力電磁閥，其特征是：所述磁環(huán)(9)的裝配結(jié)構(gòu)為：在所述上端蓋(3)的底部?jī)?nèi)側(cè)壁上設(shè)置第一底部缺口(3-4)，在所述下端蓋(10)的底部?jī)?nèi)側(cè)壁上設(shè)置第二底部缺口(10-4)，所述磁環(huán)(9)嵌裝在由第一底部缺口(3-4)和第二底部缺口(10-4)共同形成的環(huán)槽內(nèi)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于永磁偏置的雙穩(wěn)態(tài)線性力電磁閥，其特征是：所述電樞(7)是在環(huán)形筒體內(nèi)有一呈水平的固定板，固定板的中心設(shè)置第一中心螺紋孔(7-1)，用于和活塞桿(2)下端的第一外螺紋段(2-1)螺紋連接；所述第一彈簧固定端口(7-2)和第二彈簧固定端口(7-3)均處在電樞(7)的環(huán)形筒體的環(huán)內(nèi)，所述環(huán)形筒體與上端蓋(3)中的第二凸臺(tái)(3-3)，以及下端蓋(10)中的第三凸臺(tái)(10-3)位于相同的圓周位置上，構(gòu)成連通的閉合永磁回路。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于永磁偏置的雙穩(wěn)態(tài)線性力電磁閥，其特征是：所述電磁線圈(5)為單線圈，其加載正反向脈沖電壓實(shí)現(xiàn)開(kāi)/關(guān)狀態(tài)的連續(xù)切換。