耐高压动磁式双向比例电磁铁的制作方法
【专利摘要】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。
【专利说明】耐高压动磁式双向比例电磁铁
【技术领域】
[0001]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】
[0002]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】
[0003]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。
[0004]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。
[0005]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。
[0006]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a设 置为30。?75。。
[0007]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。
[0008]进一步的，所述控制线圈为同心螺管式控制线圈。
[0009]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。
[0010]2、输出力或位移可以双向连续控制，不存在零位死区。
[0011]3、能够耐受油液高压，可作为湿式电-机械转换器使用。
[0012]4、结构简单，制造成本低。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]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。
[0014]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】
[0015]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。
[0016]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。
[0017]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。
[0018]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a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。
[0019]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Opi 和0P2。Opi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，Op2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。
[0020]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Oa和Oc2, Oa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 ；0C2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FC2 ;第一永 磁体5产生的磁路Opi沿导向套18、隔磁环16、导向套15形成闭合，产生作用力F。3。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。
[0021]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。
【权利要求】
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a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~ 0.2mmo
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。
【文档编号】H01F7/08GK103606431SQ201310609244
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年11月27日 优先权日:2013年11月27日
【发明者】李其朋 申请人:浙江科技学院