一种可调气隙的直线力马达的制作方法

本发明属于航空液压领域，具体涉及一种集成设计的直接驱动伺服阀。

背景技术：

直接驱动伺服阀是一种利用直线电机驱动液压阀芯实现液压流量与方向随电流指令调节的液压阀。当直接驱动伺服阀通电后马达产生一个与输入电流成正比的力，直接驱动伺服阀阀芯随着该力的变化产生相应的位移，进而成比例的输出相应的流量。

现有结构中，总气隙固定，在调试时仅为调节两端气隙的分配，以确定其两个方向在同样电流大小下的行程的一致；但是由于加工公差、装配间隙等因素的影响，每台产品之间的总气隙有微小差异，再考虑上磁性材料的批次差异，则在总气隙固定的前提下，每台产品之间要调试成同样电流下，两个方向位移一致，且每台之间一致比较困难。

技术实现要素：

发明目的：本发明为了解决上述问题，提出了一种可调气隙的直线力马达，该马达能精准的调节两个气隙，精确的调节并达到同样电流大小下两个方向的电磁力与行程的一致性。

技术方案：

本发明提供了一种可调气隙的直线力马达，所述马达包括后导磁体、线圈组件、衔铁和前导磁体，所述衔铁置于线圈组件之间，可随马达中的电流所移动；所述后导磁体与线圈组件之间通过螺纹连接；所述前导磁体上设有垫片。

进一步的，将所述前导磁体与所述衔铁之间的间隙定义为气隙1，通过调节垫片厚度，可对气隙1的大小进行调节。

进一步的，在线圈组件中通正向电流时，磁路通过线圈组件、前导磁体、衔铁、穿过气隙1形成闭合回路，使衔铁向前导磁体方向运动。

进一步的，将所述后导磁体与所述衔铁之间的间隙定义为气隙2，通过调节后导磁体与线圈组件之间的螺纹，可对气隙2的大小进行调节。

进一步的，在线圈组件中通负向电流时，磁路通过线圈组件、后导磁体、衔铁、穿过气隙2形成闭合回路，使衔铁向后导磁体方向运动。

进一步的，所述衔铁还连接有穿过前导磁体的连杆，衔铁的位置由连杆固定。

进一步的，所述连杆上套设有弹簧，所述弹簧通过垫片与前导磁体连接。

有益效果：

本发明提供的可调气隙的直线力马达，前后气隙之间可单独调节，互相不受影响，总气隙的大小可变，解决了总气隙结构上固定的限制，可以根据需要精确的调节气隙，使其达到同样电流大小下两个方向的电磁力与行程的一致性，可调试出每台一致的电流-位移指标。

附图说明

图1为本发明提供的可调气隙的直线力马达的结构图

其中，1：后导磁体；2：线圈组件；3：衔铁；4：前导磁体；5：弹簧；6：连杆；7：阀芯/阀套组件；8：螺纹；9：垫片；10：气隙1；11：气隙2。

具体实施方式

如图1所示，为本发明提供的可调气隙的直线力马达的结构图，该马达包括后导磁体1、线圈组件2、衔铁3和前导磁体4，所述衔铁3置于线圈组件2之间，可随马达中的电流所移动；所述后导磁体1与线圈组件2之间通过螺纹8连接；所述前导磁体4上设有垫片9。将所述前导磁体4与所述衔铁3之间的间隙定义为气隙110，通过调节垫片9厚度，可对气隙110的大小进行调节。在线圈组件2中通正向电流时，磁路通过线圈组件2、前导磁体4、衔铁3、穿过气隙110形成闭合回路，使衔铁3向前导磁体4方向运动。将所述后导磁体1与所述衔铁3之间的间隙定义为气隙211，通过调节后导磁体1与线圈组件2之间的螺纹8，可对气隙211的大小进行调节。在线圈组件2中通负向电流时，磁路通过线圈组件2、后导磁体1、衔铁3、穿过气隙211形成闭合回路，使衔铁3向后导磁体1方向运动。所述衔铁3还连接有穿过前导磁体4的连杆6，衔铁3的位置由连杆6固定。所述连杆6上套设有弹簧5，所述弹簧5通过垫片9与前导磁体4连接。所述连杆6连接有阀芯/阀套组件7，衔铁3在磁路中的位移，带动连杆6的移动，进而使该位移作用在阀芯/阀套组件7上工作。

工作原理：

当线圈组件2通正向电流时，其磁路需要穿过气隙110形成闭环，从而使衔铁3向前导磁体4方向移动，其中气隙110的宽度决定了其磁路上的磁阻，气隙越大、即磁阻越大，在同样电流下驱动衔铁3的电磁力以及移动的位移越小，反之越大。

通过更换不同厚度的垫片9调节气隙110的大小。垫片9厚度不同，则连杆6受弹簧5压缩停止的中立位置不同。垫片9越厚，连杆6越往右移动，则气隙110越小；反之，垫片9越薄，连杆6越往左移动，则气隙110越大。

当线圈组件2通负向电流时，其磁路需要穿过气隙211形成闭环，从而使衔铁3向后导磁体1方向移动，其中气隙211的宽度决定了其磁路上的磁阻，气隙越大、即磁阻越大，在同样电流下驱动衔铁3的电磁力以及移动的位移越小，反之越大。

通过调节后导磁体1与线圈组件2之间的螺纹8来调节气隙211的大小，选择合适的气隙211大小后，将后导磁体1和线圈组件2固定。

由于线圈2通过正电流或负电流时，磁路的走向是不同的。因此，当通正电流时，磁路主要是穿过气隙1，而气隙2的影响可以忽略；当通负电流时，磁路主要是穿过气隙2，而气隙1的影响可以忽略。因此，上述结构中气隙1和气隙2可以单独调节，互相不受影响，可以突破总气隙的限制。通过垫片调节气隙1的大小，通过螺纹连接处调节气隙2的大小，经过以上的调节过程，可以精确的调节并达到同样电流大小下两个方向的电磁力与行程的一致性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种可调气隙的直线力马达，其特征在于，所述马达包括后导磁体、线圈组件、衔铁和前导磁体，所述衔铁置于线圈组件之间，可随马达中的电流所移动；所述后导磁体与线圈组件之间通过螺纹连接；所述前导磁体上设有垫片。

2.根据权利要求1所述的直线力马达，其特征在于，将所述前导磁体与所述衔铁之间的间隙定义为气隙1，通过调节垫片厚度，可对气隙1的大小进行调节。

3.根据权利要求2所述的直线力马达，其特征在于，在线圈组件中通正向电流时，磁路通过线圈组件、前导磁体、衔铁、穿过气隙1形成闭合回路，使衔铁向前导磁体方向运动。

4.根据权利要求1所述的直线力马达，其特征在于，将所述后导磁体与所述衔铁之间的间隙定义为气隙2，通过调节后导磁体与线圈组件之间的螺纹，可对气隙2的大小进行调节。

5.根据权利要求4所述的直线力马达，其特征在于，在线圈组件中通负向电流时，磁路通过线圈组件、后导磁体、衔铁、穿过气隙2形成闭合回路，使衔铁向后导磁体方向运动。

6.根据权利要求1所述的直线力马达，其特征在于，所述衔铁还连接有穿过前导磁体的连杆，衔铁的位置由连杆固定。

7.根据权利要求6所述的直线力马达，其特征在于，所述连杆上套设有弹簧，所述弹簧通过垫片与前导磁体连接。

技术总结
本发明提供了一种可调气隙的直线力马达，所述马达包括后导磁体、线圈组件、衔铁和前导磁体，所述后导磁体与线圈组件之间螺纹连接；所述前导磁体上设有垫片。本发明提供的可调气隙的直线力马达，前后气隙之间可单独调节，互相不受影响，总气隙的大小可变，可以精确的调节并达到同样电流大小下两个方向的电磁力与行程的一致性。

技术研发人员：李锋;夏立群;牛世勇;赵锋;周育茹
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所
技术研发日：2019.12.18
技术公布日：2020.04.21