[发明专利]耐高压低惯量旋转电磁铁

说明书

技术领域

本发明属于流体传动及控制领域中电液数字阀用的电-机械转换器，尤其涉及一种耐高压低惯量旋转电磁铁。

背景技术

阀用电-机械转换器按照衔铁工作腔是否有油液进入可以分为干式和湿式两种，后者与前者相比，由于其结构上的耐高压特性而允许衔铁工作时可以浸在油液中，从而具有散热好，摩擦小，换向和复位时冲击噪声小，工作平稳和寿命长的优点，因此应用日益广泛。

常规的电液数字阀用电-机械转换器为按照交流伺服方式控制的混合式步进电机，其控制线圈与转子工作腔之间并无密封耐高压结构，油液一旦进入工作腔，控制线圈将直接浸在油液中从而导致电机的损坏，因而无法在湿式状态下工作；此外，常规的混合式步进电机的转子为实心硅钢片叠压而成，其转动惯量大，响应速度较慢，从而限制了阀以至整个电液伺服系统的频宽，因而对于需要快速动态响应的使用场合，并不适用。

发明内容

为了克服已有电液数字阀用电-机械转换器的无密封耐高压结构、无法在湿式状态下工作的不足，本发明提供一种具有良好的耐高压特性、适应湿式状态下工作的耐高压低惯量旋转电磁铁。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种耐高压低惯量旋转电磁铁，包括定子部件、转子部件、前端盖和后端盖，所述定子部件位于转子部件的外侧，所述转子部件包括转子和转子轴，转子安装在转子轴上，所述转子轴的两端分别安装在前端盖和后端盖上，所述定子部件包括第一定子铁心、第二定子铁心、第三定子铁心、第四定子铁心、第一隔磁环、第二隔磁环、第一控制线圈、第二控制线圈和永磁体，所述第一定子铁心、第二定子铁心、第三定子铁心、第四定子铁心均呈半开口状，所述第一定子铁心、第二定子铁心、第三定子铁心、第四定子铁心均布置在转子外圈，所述第一定子铁心和第二定子铁心的开口相对并形成第一空腔，第一隔磁环位于所述第一空腔内，所述第一控制线圈环绕在第一隔磁环上组成电流励磁的一相；所述第三定子铁心和第四定子铁心的开口相对并形成第二空腔，所述第二隔磁环位于所述第二空腔内，所述第二控制线圈环绕在第二隔磁环上组成电流励磁的另一相；所述永磁体位于所述第二定子铁心和第三定子铁心之间且被轴向磁化成N极和S极；所述第一定子铁心、第二定子铁心、第三定子铁心、第四定子铁心的内圆周面均开有均匀分布的多个小齿，且四个定子铁心的齿数相同；所述第一定子铁心的齿沿顺时针方向超前第二定子铁心的齿1/2个齿距，第二定子铁心的齿沿顺时针方向落后第三定子铁心的齿1/4个齿距，第三定子铁心的齿沿顺时针方向超前第四定子铁心的齿1/2个齿距；所述转子的外圆周面上开有与各个定子铁心齿数相同的转子齿；所述第一隔磁环与所述第一定子铁心、第二定子铁心均密封连接；所述第二隔磁环与所述第三定子铁心、第四定子铁心均密封连接，所述第一定子铁心的侧壁与所述前端盖密封连接，所述第四定子铁心的侧壁与所述后端盖密封连接。

作为优选的一种方案，所述第一隔磁环的内面开有第一环形凹槽和第二环形凹槽，所述第一环形凹槽内装密封圈并与第一定子铁心接触；所述第二环形凹槽内装密封圈并与第二定子铁心接触；所述第二隔磁环的内面开有第三环形凹槽和第四环形凹槽，所述第三环形凹槽内装密封圈并与第三定子铁心接触；所述第四环形凹槽内装密封圈并与第四定子铁心接触；所述第二定子铁心的侧壁开有第五环形凹槽，所述第三定子铁心的侧壁开有第六环形凹槽，所述第五环形凹槽内装密封圈并与所述永磁体的侧壁接触，所述第六环形凹槽内装密封圈并与所述永磁体的另一侧壁接触；所述前端盖内壁开有第七环形凹槽，所述后端盖的内壁开有第八环形凹槽，所述第七环形凹槽内装密封圈并与所述第一定子铁心接触，所述第八环形凹槽内装密封圈并与所述第四定子铁心接触。

进一步，所述的转子为空心杯转子。

再进一步，所述的前端盖、后端盖、第一隔磁环、第二隔磁环和转子轴均为不导磁材料制成的非导磁体；所述第一定子铁心、第二定子铁心、第三定子铁心、第四定子铁心和转子均为软磁材料制成的导磁体。

所述的转子轴通过两套轴承支撑在前端盖和后端盖中。

本发明的有益效果主要表现在：1、采用了简单可靠的耐高压结构，使得系统具备在湿式状态下工作的能力；2、转子转动惯量小，频响高，响应速度快，动态性能好；3、换向和复位时冲击和噪声小，工作稳定；4、控制线圈温升低，系统寿命长；5、运动零部件摩擦小，润滑性能好，有利于长期保持精度。

附图说明

图1为本发明的结构原理示意图。

图2为本发明的空心杯转子结构示意图。