CN103606431A

CN103606431A - 耐高压动磁式双向比例电磁铁

Info

Publication number: CN103606431A
Application number: CN201310609244.5A
Authority: CN
Inventors: 李其朋
Original assignee: Zhejiang Lover Health Science and Technology Development Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Lover Health Science and Technology Development Co Ltd
Priority date: 2013-11-27
Filing date: 2013-11-27
Publication date: 2014-02-26
Anticipated expiration: 2033-11-27
Also published as: CN103606431B

Abstract

本发明提供一种耐高压动磁式双向比例电磁铁，包括推杆，轭铁，壳体，控制线圈，第一永磁体，导磁环，衔铁，第二永磁体，限位片，导向套，隔磁环，所述轭铁的凸缘与导向套的内孔相配，导向套为导磁体，被非导磁材料制成的隔磁环分隔分割成三段后焊合为一整体。本发明的耐高压动磁式双向比例电磁铁与背景技术相比，具有以下有益效果：1、采用永磁体作为主要运动件，克服了磁饱和等问题的限制，大大提高了系统的输出力。2、输出力或位移可以双向连续控制，不存在零位死区。3、能够耐受油液高压，可作为湿式电-机械转换器使用。4、结构简单，制造成本低。

Description

耐高压动磁式双向比例电磁铁

技术领域

本发明涉及流体控制领域的电液伺服阀、比例阀用电-机械转换器，尤其涉及一种耐高压动磁式双向比例电磁铁。

背景技术

比例电磁铁能够将输入的电信号转换成力或位移输出，是电液伺服/比例控制系统的核心部件，但是传统的比例电磁铁仅能提供单向驱动输出。发明专利CN10155281B公开了一种利用两组线圈交替通电实现直线往复运动的永磁操动机构，但是它不能实现比例控制，并且不能工作于油压环境中；发明专利CN1258775C公开了一种采用永磁极化的、可双向输出的比例电磁铁，降低了系统能耗，但是其运动件为动铁，动铁存在的磁饱和问题限制了它的输出力的进一步提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种输出力大、比例控制特性好的耐高压动磁式双向比例电磁铁。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种耐高压动磁式双向比例电磁铁，包括推杆，轭铁，壳体，控制线圈，第一永磁体，导磁环，衔铁，第二永磁体，限位片，导向套，隔磁环，所述轭铁的凸缘与导向套的内孔相配，导向套为导磁体，被非导磁材料制成的隔磁环分隔分割成三段后焊合为一整体；所述第一永磁体、衔铁、第二永磁体组成动芯，可在导向套的内孔内自由运动，第一永磁体和第二永磁体的极性相反。

进一步的，所述推杆的一端支撑在各自的轭铁中，另一端与所述动芯相连。

进一步的，为了获得良好的比例控制特性，所述隔磁环与导向套之间的夹角α设置为30°～75°。

进一步的，在所述轭铁和导向套交界处形成的台阶面上设置非导磁材料制成的限位片，厚度为0.1～0.2mm。

进一步的，所述控制线圈为同心螺管式控制线圈。

本发明的耐高压动磁式双向比例电磁铁与背景技术相比，具有以下有益效果：

1、采用永磁体作为主要运动件，克服了磁饱和等问题的限制，大大提高了系统的输出力。

2、输出力或位移可以双向连续控制，不存在零位死区。

3、能够耐受油液高压，可作为湿式电-机械转换器使用。

4、结构简单，制造成本低。

附图说明

图1是本发明的耐高压动磁式双向比例电磁铁结构示意图；

图2是本发明的作用磁路示意图；

图3是本发明的输出力示意图。

图中各附图标记含义：1.推杆，2.轭铁，3.壳体，4.控制线圈，5.第一永磁体，6.导磁环，7.衔铁，8.控制线圈，9.第二永磁体，10.轭铁，11.推杆，12.限位片，13.导向套，14.隔磁环，15.导向套，16.隔磁环，17.限位片，18.导向套。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

如图1～图3所示，本发明的耐高压动磁式双向比例电磁铁，包括推杆1、11，轭铁2、10，壳体3，控制线圈4、8，第一永磁体5，导磁环6，衔铁7，第二永磁体9，限位片12、17，导向套13、15、18，隔磁环14、16。壳体3，轭铁2、10，衔铁7，导向套13、15、18均为导磁体。

壳体3为中空壳体，两端与轭铁2、10连接，轭铁2、10的凸缘与导向套13、15、18的内孔相配，导向套13、15、18被非导磁材料制成的隔磁环14、16分隔后焊合为一整体，内部可承受很高的油液压力。第一永磁体5、衔铁7、第二永磁体9组成动芯，可在导向套13、15、18的内孔内自由运动，第一永磁体5和第二永磁体的极性相反。推杆1、11的一端支撑在各自的轭铁2、10中，另一端与动芯相连。

为了获得良好的比例控制特性，隔磁环14、16与导向套15之间的夹角α应设置为30°～75°。为了避免第一永磁体5或第二永磁体9吸牢在轭铁2或10的端面上，在轭铁2、10和导向套交界处形成的台阶面上设置非导磁材料制成的限位片12、17，厚度为0.1～0.2mm。

当控制线圈4、8不通电时，第一永磁体5和第二永磁体9分别建立永磁磁场Φ_P1和Φ_P2。Φ_P1主要沿轭铁2、壳体3、导磁环6、导向套15、衔铁7形成闭合回路，Φ_P2主要沿轭铁10、壳体3、导磁环6、导向套15、衔铁7形成闭合回路，由于结构的对称性，第一永磁体5和第二永磁体9产生的磁力大小相等，方向相反。

当控制线圈4、8通入某一极性的电流后，假定电流垂直纸面向里，控制线圈4、8在壳体内腔产生的激励磁场可等效为一永磁体，其N极在左、S极在右。因此，在控制线圈产生的激励磁场作用下，新的磁路分布如图2所示。控制线圈4、8和第二永磁体9共同作用产生了控制磁场Φ_C1和Φ_C2，Φ_C1沿壳体3、轭铁2、导向套18、隔磁环16、导向套15、衔铁7、第二永磁体9、轭铁10形成闭合，产生作用力F_C1；Φ_C2沿壳体3、轭铁2、导向套18、隔磁环16、导向套15、衔铁7、第二永磁体9、导向套13、轭铁10形成闭合，产生作用力F_C2；第一永磁体5产生的磁路Φ_P1沿导向套18、隔磁环16、导向套15形成闭合，产生作用力F_C3。作用力F_C1、F_C2和F_C3和合力F的作用特性如图3所示，F_C1和F_C2均为吸引力作用，驱动动芯向右运动，作用力F_C3为排斥力作用，也驱动动芯向右运动，因此电磁铁的输出力及比例控制特性都得到显著提高。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的一个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims

1.一种耐高压动磁式双向比例电磁铁，包括推杆（1、11），轭铁（2、10），壳体（3），控制线圈（4、8），第一永磁体（5），导磁环（6），衔铁（7），第二永磁体（9），限位片（12、17），导向套（13、15、18），隔磁环（14、16），其特征在于：所述轭铁（2、10）的凸缘与导向套（13、15、18）的内孔相配，导向套（13、15、18）为导磁体，被非导磁材料制成的隔磁环（14、16）分隔分割成三段后焊合为一整体，所述第一永磁体（5）、衔铁（7）、第二永磁体（9）组成动芯，可在导向套（13、15、18）的内孔内自由运动，第一永磁体（5）和第二永磁体（9）的极性相反。

2.如权利要求1所述的耐高压动磁式双向比例电磁铁，其特征在于：所述推杆（1、11）的一端支撑在各自的轭铁（2、10）中，另一端与所述动芯相连。

3.如权利要求1所述的耐高压动磁式双向比例电磁铁，其特征在于：为了获得良好的比例控制特性，所述隔磁环（14、16）与导向套（15）之间的夹角α设置为30°～75°。

4.如权利要求1所述的耐高压动磁式双向比例电磁铁，其特征在于：在所述轭铁（2、10）和导向套交界处形成的台阶面上设置非导磁材料制成的限位片（12、17），厚度为0.1～0.2mm。

5.如权利要求1所述的耐高压动磁式双向比例电磁铁，其特征在于：所述控制线圈（4、8）为同心螺管式控制线圈。