[发明专利]高速双向永磁复位比例电磁铁

说明书

技术领域

本发明涉及一种电磁铁，尤其涉及一种高速双向永磁复位比例电磁铁。

背景技术

气动比例控制技术是传统的开关型气动技术向比例伺服控制方向发展的新型应用技术。气动比例伺服阀是气动伺服定位运动控制系统必需的核心元件，是机电气一体化产品的典型代表。气动比例伺服元件的开发代表着气动元件生产企业最高科技研发水平。

比例电磁铁是气动比例阀的关键组成部分，其输入一般是比例放大器输出的电流或电压信号，输出为推拉力或者位移，并带动比例阀的阀芯运动，从而对气动回路的压力、流量等参数连续调节。比例电磁铁输出力或位移同输入控制信号间的各种静态特性以及频率响应等动态响应性能对气动比例阀的工作性能有重要影响。

已有的比例电磁铁广泛采用动铁式结构。该结构具有输出力大、结构简单的优点，但动铁质量大，惯性大，线圈电感量大，非线性和迟滞明显，系统响应慢，且仅能单向运动，需要外部机械弹簧复位，存在零位死区，一般只能用于低速的比例减压阀等，不能满足有快速动态响应要求的气动比例伺服流量方向阀需求。

发明内容

针对现有比例电磁铁存在的不足，本发明的目的在于提出一种高速双向永磁复位比例电磁铁，适用于有快速响应需求的气动比例阀，特别是气动比例伺服流量方向阀需要。

本发明所采用的技术方案是：

包括电磁铁外壳、圆筒推杆、永磁内环、固定螺钉、永磁外环、线圈骨架、电磁线圈、线性霍尔传感器、固定螺母、引线孔、非导磁螺钉、后端盖和零位调整螺钉；电磁铁外壳内同轴装有线圈骨架，线圈骨架的外侧面开有三个环形槽，线性霍尔传感器粘结在中间环形槽内，在两侧的环形槽内反向绕制并串联有两个电磁线圈，线圈骨架一侧通过非导磁螺钉与后端盖固接；线圈骨架内同轴装有圆筒推杆，圆筒推杆有杆的一端伸出在电磁铁外壳外，圆筒推杆有杆的一端与电磁铁外壳孔为间隙配合，永磁外环套在圆筒推杆另一端的外侧并用固定螺母在台阶上固定，永磁外环与线圈骨架的内侧面为间隙配合；圆筒推杆内同轴装有永磁内环，永磁内环通过固定螺钉紧固在零位调整螺钉小端面，零位调整螺钉大端与后端盖中心开有的通孔通过螺纹相配合；后端盖外端面开有两个引线孔，后端盖与电磁铁外壳通过螺钉固定连接。

所述的电磁铁外壳、圆筒推杆、固定螺钉、线圈骨架、固定螺母、后端盖和零位调整螺钉均为非导磁材料。

本发明的有益效果在于：

1.内外双永磁环结构产生线性磁弹簧特性，起到复位和产生平衡反力作用，且无机械弹簧的零位死区；

2.内外双永磁环结构能产生很高磁弹簧刚度和较大的可用行程。在产生同等推力或位移情况下，动铁芯质量显著减小，惯性大大降低，明显提高系统响应频宽；

3.通过调节零位调整轴的位置，由永磁内外环之间的磁弹簧力带动动铁芯移动，可从外部方便调整比例伺服流量方向阀阀芯的零位对中；

4.采用线性霍尔传感器测量永磁外环位置，方便与外部比例放大器构成阀芯位置闭环控制，进一步能显著提高整个比例伺服流量方向阀的阀芯位置控制精度和系统的动态响应速度。

本发明在气动比例控制技术中应用前景广阔，并可对气动元件制造企业带来好的经济和社会效益。

附图说明

附图1是本发明的结构剖视图。

附图1中：1.电磁铁外壳，2.圆筒推杆，3.永磁内环，4.固定螺钉，5.永磁外环，6.线圈骨架，7.电磁线圈，8.线性霍尔传感器，9.固定螺母，10.引线孔，11.非导磁螺钉，12.后端盖，13.零位调整螺钉。

具体实施方式

下面结合附图1和实施例对本发明作进一步的说明。