[發明專利]一種帶磁斷路器深孔式擋鐵和滾珠銜鐵部件的比例電磁鐵

在審

• 申請號: 202110341833.4
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN112992467A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 王琦麟;毛曉明
• 申請（專利權）人: 陜西華誠領航電磁科技有限責任公司
• 主分類號: H01F7/08
• 分類號: H01F7/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種帶磁斷路器深孔式擋鐵和滾珠銜鐵部件的比例電磁鐵，包括左磁路板、軛鐵、墊片、銜鐵部件、右磁路板、蓋板、擋鐵和線圈。該帶磁斷路器結構擋鐵和滾珠銜鐵部件的比例電磁鐵輸出電磁力比例特性好，磁能利用率高，制造成本低，抗污染能力強，且批產穩定性好。

技術領域

本發明專利涉及一種比例電磁鐵，尤其是應用于各種比例電磁閥及直接輸出電磁力的帶磁斷路器深孔式擋鐵和滾珠銜鐵部件的比例電磁鐵。

背景技術

比例電磁鐵是比例電磁閥的關鍵驅動部件，具有輸出電磁力與輸入電信號幾乎成線性一一對應關系的特點，因此得名比例電磁鐵。比例電磁鐵在較大的行程范圍內均具有良好的線性特征，并且無噪聲污染，廣泛應用于各種類型的比例電磁閥，也作為單獨的驅動原件輸出電磁力以驅動其他機械結構實現電控信號下的動作。

傳統的比例電磁鐵均基于磁力線理論及“磁分路器結構”，設置由帶有“磁分路器”結構的擋鐵，并且配合極靴與銜鐵的結構實現電磁場在比例電磁鐵內部的分配，從而實現銜鐵與擋鐵之間間距（即銜鐵的行程）不同時，電磁力基本保持不變，進而電磁鐵通過銜鐵輸出的電磁力主要與輸入信號在線圈內產生的等效電流成正比例關系。基于磁力線理論和“磁分路器結構”的比例電磁鐵對于產品的制造有較高的要求，體現在銜鐵運動時銜鐵的軸心與極靴及擋鐵的軸心保持較好的同心性，由于機械制造誤差的存在，必須給運動輸出電磁力的銜鐵提供較低摩擦系數的材料以支撐銜鐵的往復運動。由于需要采用摩擦材料支撐銜鐵的往復運動，銜鐵與擋鐵、極靴之間必須提供較大的間隙以使摩擦材料制造的零件能夠被安裝。從磁阻理論，留給摩擦材料的間隙在比例電磁鐵的內部造成了較大的“等效磁阻”，顯著的降低了磁場的利用率。在液壓比例電磁閥中，這樣的摩擦材料經常受到工作介質的污染使電磁鐵產生運動不靈活導致比例電磁閥的失效。

中國發明專利授權號CN 103050217 B為代表的專利結構充分體現了磁力線理論及“磁分路器結構”，其具有典型的帶有磁分路器的擋鐵、銜鐵和及極靴的核心結構特征。該專利結構中的雙支撐結構較好的解決了銜鐵往復運動所需摩擦副的問題，但是對產品的制造仍然有較高的要求，存在零部件加工難度大，產品裝配要求高導致批量生產質量不夠穩定的問題。同時，由于結構的限制，銜鐵和擋鐵之間形成的空隙以及銜鐵與極靴之間的空隙，同樣存在等效磁阻較大，輸入信號激勵線圈產生的磁能利用率不高的問題。

中國發明專利授權號CN 103714940 B代表了另外一類磁力線理論和磁分路器結構。其使用連接環將擋鐵與極靴連接成一體的結構有效的降低了產品制造的難度，并且可以實現銜鐵與擋鐵及極靴之間較小的配合間隙，減小部分等效磁阻。但其為制造降低難度而存在的通孔結構的擋鐵，使得電磁鐵的磁阻整體有所增加，存在比例電磁鐵對輸入電信號激勵線圈產生的磁場能量利用率不高的問題。同時，由于銜鐵沒有其他零件支撐而與擋鐵、極靴直接接觸形成摩擦副配合間隙較小，存在污染物進入摩擦副導致銜鐵運動不靈活的情況，該結構存在抗污染能力不高的問題。

在中國專利授權號“CN 1272553C”的專利中，其不銹鋼材質的薄壁筒與銜鐵組成摩擦副的結構相是典型一類比例電磁鐵結構，同樣存在不銹鋼薄壁筒導致的等效磁阻增加的問題。同時，薄壁不銹鋼套筒本身就有較高的制造難度，存在質量穩定性的問題。

總體來說，受制于基礎理論研究的不深入，國內比例電磁鐵一直沒有突破基礎理論的限制，沒有徹底解決零部件加工制造難度大、批量生產質量不穩定和磁能利用效率不高的問題。

發明內容

為了解決現有比例電磁鐵零部件加工制造難度大，產品組裝要求高，抗污染能力不高以及磁能利用率低的缺點，本發明提供了一種基于基礎理論研究成果的，零部件制造難度較低，產品組裝簡單，磁能利用效率高的比例電磁鐵結構。

本發明專利的技術解決方案：(詳見權利要求書)

本發明專利所具有的優點：

1、本發明專利采用深孔型擋鐵和銜鐵部件組合，實現常規的擋鐵與銜鐵及極靴組合的比例電磁鐵結構，比例電磁鐵輸出電磁力線性度高，滯回小，比例電磁鐵性能優良。