專利名稱：高速比例電磁鐵的制作方法
技術領域：
本實用新型與電液比例閥有關，尤其與電液比例閥的比例電磁鐵有關。
背景技術：
電液比例技術是一種介于傳統(tǒng)的電液開關控制與電液伺服控制之 間的新型控制技術。比例閥是電液比例技術的核心元件，也是液壓系統(tǒng) 中的關鍵元件之一，是機電液一體化產(chǎn)品的典型代表。比例技術開發(fā)及 產(chǎn)品生產(chǎn)水平代表著液壓件生產(chǎn)企業(yè)的最高水平。比例電磁鐵是比例閥的重要組成部分，其輸入是比例控制器的輸出 電信號(或電壓信號)，輸出為機械力或位移信號，并以此控制液壓閥的 閥芯運動，進而實現(xiàn)液壓系統(tǒng)壓力、流量等參數(shù)比例控制。而比例電磁 鐵的性能，對電液比例控制元件及系統(tǒng)的穩(wěn)定控制精度、動態(tài)響應特性， 工作可靠性等產(chǎn)生重要影響。己有的比例電磁鐵運動件重、慣性大，僅能單向驅動，不便于控制 運動件的反方向受力等。 實用新緝內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種出力大、響應快、靈敏、動態(tài)性能好、 高線性、小滯環(huán)、便于改變磁場方向，結構簡單可靠、適合比例閥特別 是高速比例閥的比例電磁鐵。本實用新型是這樣實現(xiàn)的本實用新型高速比例電磁鐵，殼體1的內(nèi)壁圓周裝有永磁體4構成的 環(huán)形永磁鐵，鐵芯2位于環(huán)形永磁鐵內(nèi)與殼體1的一端固連，位于環(huán)形永磁鐵與鐵芯之間的空間并可浮動的控制線圈3與骨架7固連并與接線端子5連接。骨架7與殼體另一端的電液比例閥的閥芯10固連，殼體1與閥芯10的閥桿之間有密封裝置。永磁體4為多片瓦片形狀的永磁體，永磁體的磁化方向的型式為徑向
正、反方向，切向方向、反方向中的任意1一4種。所說的永磁體4為徑向同向或徑向交錯反向或切向交錯反向或切向 與徑向交叉排列，切向與徑向交錯反向。所說的密封裝置有與端蓋6固連的密封座8，位于密封座和閥芯閥桿 與骨架構成的凹槽的皮碗9。有銷12穿過骨架7和密封座8上的孔與兩者連接。本實用新型具有如下優(yōu)點1、 與一般普通電磁鐵相比，該裝置運動件重量很輕，慣性小、出力 大、響應快，靈敏；閉環(huán)時閥的動態(tài)性能好，高線性、小滯環(huán)的特點；2、 普通電磁鐵僅能提供單向驅動力，限制了其使用范圍。液壓閥要 實現(xiàn)雙向作用，就需要兩個電-機轉換器，這使得液壓閥的體積增大，成 本提高，而且質(zhì)量、結構也對閥的動態(tài)響應產(chǎn)生負面影響；該裝置僅需 一套電-機轉換器就可通過控制線圈電流的方向實現(xiàn)閥芯的雙向運動；3、 瓦片型永磁體提供磁場，同樣結構形式下，改變陣列就提供不同 的磁場，電磁鐵可以輸出不同等級的力。工作區(qū)域的磁力線垂直于瓦面 通過，且分布比較均勻，這樣保證了輸出力與電流的線性度。另外空氣 中的漏磁幾乎為零，相反在線圈骨架活動的有效氣隙內(nèi)，磁力線呈徑向 分布，因此只要電流一定，在小位移時輸出的力幾乎不受位移的影響；4、 結構簡單，工藝性好。
圖l為本實用新型的結構圖 圖2為永磁鐵的磁化陣列之一。 圖3為永磁鐵的磁化陣列之二。 圖4為永磁鐵的磁化陣列之三。 圖5為永磁鐵的磁化陣列之四。 具體實雄方式本實用新型由殼體l、鐵芯2、控制線圈3、永磁體4、接線端子5、端 蓋6、骨架7、密封座8、皮碗9、閥芯IO、連接螺母ll、銷12、螺釘13等 組成。其中鐵芯2剛性連接在殼體1上，永磁鐵由多片瓦片形狀永磁體4 沿圓周方向排列組成，根據(jù)永磁鐵的磁化方向不同，可以組成不同的磁 化陣列如圖2—5。輕質(zhì)的骨架7上纏繞控制線圏3，控制線圈3浮動裝入鐵 芯2和永磁鐵之間。控制線圈3通過接線端子5與外部的電控制器相連，骨所控制的閥芯相連，螺釘13將密封座8和皮碗9固定，形 成動密封，并使控制線圈3、閥芯10運動更平穩(wěn)，銷12裝入骨架7和密封 座8，可以防止骨架7和閥芯的轉動。由鐵芯2、永磁鐵、殼體l組成磁路，控制線圈通電后在磁場受到一 個軸向作用力，帶動閥芯產(chǎn)生軸向運動，永磁鐵由多片永磁體組成，由 于永磁體4的磁化方向不同，可以組成不同的磁化陣列，不同陣列在工作 氣隙之間磁力線分布和強度不一樣，從而產(chǎn)生不同的推動力，這樣可以 在不改變其他結構的情況下通過調(diào)整永磁鐵磁化陣列就可使同一線圈輸 出不同等級的力，而有些陣列由于工作氣隙處的磁感應強度很強，所以 在較小的線圈通電電流狀態(tài)下，就可以得較大的推動力。工作區(qū)域的磁 力線垂直于永磁體瓦面通過，且分布比較均勻，這樣保證了輸出力與電 流的線性度。另外空氣中的漏磁幾乎為零，相反在線圈骨架活動的有效 氣隙內(nèi)，磁力線呈徑向分布，因此只要電流一定，在小位移時輸出的力 幾乎不受位移的影響。
權利要求1、高速比例電磁鐵，其特征在于殼體(1)的內(nèi)壁圓周裝有永磁體(4)構成的環(huán)形永磁鐵，鐵芯(2)位于環(huán)形永磁鐵內(nèi)與殼體(1)的一端固連，位于環(huán)形永磁鐵與鐵芯之間的空間并可浮動的控制線圈(3)與骨架(7)固連并與接線端子(5)連接。
2、 權利要求l所述的高速比例電磁鐵，骨架(7)與殼體另一端的電 液比例閥的閥芯(10)固連，殼體(1)與閥芯(10)的闊桿之間有密封 裝置。
3、 根據(jù)權利要求2所述的高速比例電磁鐵，其特征在于所說的密封 裝置有與端蓋(6)固連的密封座(8)，位于密封座和閥芯閥桿與骨架構 成的凹槽的皮碗(9)。
4、 根據(jù)權利要求3所述的高速比例電磁鐵，其特征在于有銷(12) 穿過骨架(7)和密封座(8)上的孔與兩者連接。
5、 根據(jù)權利要求l所述的高速比例電磁鐵，其特征在于永磁體(4) 為多片瓦片形狀的永磁體，永磁體的磁化方向的型式為徑向正、反方向， 切向方向、反方向中的任意1一4種。
6、 根據(jù)權利要求5所述的高速比例電磁鐵，其特征在于所說的永磁 體(4)為徑向同向或徑向交錯反向或切向交錯反向或切向與徑向交叉排 列，切向與徑向交錯反向。
專利摘要本實用新型為高速比例電磁鐵，為電液比例閥的構件，解決已有比例電磁鐵運動件重，結構復雜、響應慢、僅能單向驅動，不便于控制運動件的反方向受力的問題。殼體(1)的內(nèi)壁圓周固連有永磁體(4)構成的環(huán)形永磁鐵，鐵芯(2)位于環(huán)形永磁鐵內(nèi)與殼體(1)的一端固連，位于環(huán)形永磁鐵與鐵芯之間的空間并可浮動的控制線圈(3)與骨架(7)固連并與接線端子(5)連接，骨架(7)與殼體另一端的電液比例閥的閥芯(10)固連，殼體(1)與閥芯(10)的閥桿之間有密封裝置。本實用新型滿足了高速比例閥出力大、響應快，靈敏、動態(tài)性能好、高線性、小滯環(huán)、簡單可靠等要求。
文檔編號H01F7/16GK201054293SQ200720078990
公開日2008年4月30日 申請日期2007年4月3日 優(yōu)先權日2007年4月3日
發(fā)明者于蘭英, 吳元文, 李培奇, 堅 柯, 王國志 申請人:西南交通大學;四川省宜賓普什驅動有限責任公司