[实用新型]高速比例电磁铁

说明书

技术领域：

本实用新型与电液比例阀有关，尤其与电液比例阀的比例电磁铁有关。

背景技术：

电液比例技术是一种介于传统的电液开关控制与电液伺服控制之间的新型控制技术。比例阀是电液比例技术的核心元件，也是液压系统中的关键元件之一，是机电液一体化产品的典型代表。比例技术开发及产品生产水平代表着液压件生产企业的最高水平。

比例电磁铁是比例阀的重要组成部分，其输入是比例控制器的输出电信号(或电压信号)，输出为机械力或位移信号，并以此控制液压阀的阀芯运动，进而实现液压系统压力、流量等参数比例控制。而比例电磁铁的性能，对电液比例控制元件及系统的稳定控制精度、动态响应特性，工作可靠性等产生重要影响。

已有的比例电磁铁运动件重、惯性大，仅能单向驱动，不便于控制运动件的反方向受力等。

实用新型内容：

本实用新型的目的是提供一种出力大、响应快、灵敏、动态性能好、高线性、小滞环、便于改变磁场方向，结构简单可靠、适合比例阀特别是高速比例阀的比例电磁铁。

本实用新型是这样实现的：

本实用新型高速比例电磁铁，壳体1的内壁圆周装有永磁体4构成的环形永磁铁，铁芯2位于环形永磁铁内与壳体1的一端固连，位于环形永磁铁与铁芯之间的空间并可浮动的控制线圈3与骨架7固连并与接线端子5连接。

骨架7与壳体另一端的电液比例阀的阀芯10固连，壳体1与阀芯10的阀杆之间有密封装置。

永磁体4为多片瓦片形状的永磁体，永磁体的磁化方向的型式为径向正、反方向，切向方向、反方向中的任意1-4种。

所说的永磁体4为径向同向或径向交错反向或切向交错反向或切向与径向交叉排列，切向与径向交错反向。

所说的密封装置有与端盖6固连的密封座8，位于密封座和阀芯阀杆与骨架构成的凹槽的皮碗9。

有销12穿过骨架7和密封座8上的孔与两者连接。

本实用新型具有如下优点：

1、与一般普通电磁铁相比，该装置运动件重量很轻，惯性小、出力大、响应快，灵敏；闭环时阀的动态性能好，高线性、小滞环的特点；

2、普通电磁铁仅能提供单向驱动力，限制了其使用范围。液压阀要实现双向作用，就需要两个电-机转换器，这使得液压阀的体积增大，成本提高，而且质量、结构也对阀的动态响应产生负面影响；该装置仅需一套电-机转换器就可通过控制线圈电流的方向实现阀芯的双向运动；

3、瓦片型永磁体提供磁场，同样结构形式下，改变阵列就提供不同的磁场，电磁铁可以输出不同等级的力。工作区域的磁力线垂直于瓦面通过，且分布比较均匀，这样保证了输出力与电流的线性度。另外空气中的漏磁几乎为零，相反在线圈骨架活动的有效气隙内，磁力线呈径向分布，因此只要电流一定，在小位移时输出的力几乎不受位移的影响；

4、结构简单，工艺性好。

附图说明：

图1为本实用新型的结构图

图2为永磁铁的磁化阵列之一。

图3为永磁铁的磁化阵列之二。

图4为永磁铁的磁化阵列之三。

图5为永磁铁的磁化阵列之四。

具体实施方式：

本实用新型由壳体1、铁芯2、控制线圈3、永磁体4、接线端子5、端盖6、骨架7、密封座8、皮碗9、阀芯10、连接螺母11、销12、螺钉13等组成。其中铁芯2刚性连接在壳体1上，永磁铁由多片瓦片形状永磁体4沿圆周方向排列组成，根据永磁铁的磁化方向不同，可以组成不同的磁化阵列如图2-5。轻质的骨架7上缠绕控制线圈3，控制线圈3浮动装入铁芯2和永磁铁之间。控制线圈3通过接线端子5与外部的电控制器相连，骨架7通过螺母11与所控制的阀芯相连，螺钉13将密封座8和皮碗9固定，形成动密封，并使控制线圈3、阀芯10运动更平稳，销12装入骨架7和密封座8，可以防止骨架7和阀芯的转动。

由铁芯2、永磁铁、壳体1组成磁路，控制线圈通电后在磁场受到一个轴向作用力，带动阀芯产生轴向运动，永磁铁由多片永磁体组成，由于永磁体4的磁化方向不同，可以组成不同的磁化阵列，不同阵列在工作气隙之间磁力线分布和强度不一样，从而产生不同的推动力，这样可以在不改变其他结构的情况下通过调整永磁铁磁化阵列就可使同一线圈输出不同等级的力，而有些阵列由于工作气隙处的磁感应强度很强，所以在较小的线圈通电电流状态下，就可以得较大的推动力。工作区域的磁力线垂直于永磁体瓦面通过，且分布比较均匀，这样保证了输出力与电流的线性度。另外空气中的漏磁几乎为零，相反在线圈骨架活动的有效气隙内，磁力线呈径向分布，因此只要电流一定，在小位移时输出的力几乎不受位移的影响。