[发明专利]基于一体式导磁套的耐压型比例电磁铁

说明书

技术领域

本发明涉及一种流体控制系统中比例阀、伺服阀用的电-机械转换机构，尤其涉及一种基于一体式导磁套的耐压型比例电磁铁。

背景技术

比例电磁铁作为一种电液比例控制元件的电-机械转换机构，其功能是将控制放大器输出给的电流信号成比例地转换为力或位移。传统的比例电磁铁，例如发明专利DE3309904公开的一种典型盆形极靴结构的比例电磁铁，具体为：其中段一般如图8(为中段的局部放大图)所示：在导磁套的中段用非导磁材料黄铜烧制一段隔磁环，前段和后段分别为软磁材料制成的导磁体，其前段与导磁套有一夹角α；为获得良好的输出特性，夹角α加工精度要求高；这些都使其工艺上实现起来非常复杂。

发明专利US6520600公开了一种采用特殊结构的一体成型的导磁套的高速开关电磁铁，如图9(为导磁套中段局部放大图)所示：在导磁套中部开有一环状梯形凹槽，取代了传统的隔磁环结构，使整个导磁套可采用同一材料一体成型，从而简化加工工艺、降低成本。前段夹角α为90°～135°，后段夹角β为90°～135°；该导磁套的中段为-环形薄壁结构，承受压力有限；并且梯形凹槽的前盆角和后盆角加工困难。

发明专利CN101776172公开了一种永磁屏蔽式高速开关电磁铁，在一体成型的导磁套的环状梯形凹槽中放置了永磁体，提高了响应速度，增大输出电磁力。但是该电磁铁同样存在导磁套开槽处的套壁薄且长的缺点，导致导磁套内承受的压力有限。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单的基于一体式导磁套的耐压型比例电磁铁，其具有耐压能力高、力特性比例性能好和有效行程长的特点。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于一体式导磁套的耐压型比例电磁铁，包括中空的由导磁材料一体制成的导磁套，导磁套位于壳体内，在导磁套和壳体之间设置控制线圈，推杆纵向贯穿位于导磁套内的衔铁，且推杆与衔铁固定相连；一体式导磁套包括前段、中段和后段三部分；在导磁套的前段和中段内设置导磁套内腔，导磁套内腔与后段的交界面形成内腔端面；在导磁套内腔中设置与导磁套滑动相连的衔铁，衔铁内设有两个对称布置的轴向通孔或轴向通槽；在导磁套的后段内设置通道，在通道内设有后段支撑件；在导磁套的后段设有与导磁套内腔相连通的通油小孔；

基于一体式导磁套的耐压型比例电磁铁还包括内设端盖空腔的端盖，导磁套的前段套装在端盖空腔内，且导磁套的前段与端盖空腔密封相连；导磁套的后段与壳体的内腔紧密相连(即两者之间为过盈配合)；在衔铁的右端面与导磁套的内腔端面之间设置非导磁材料制成的限位片；限位片的左右两端分别与右端面和内腔端面相接触；推杆的右端贯穿后段支撑件；推杆与后段支撑件滑动相连；在位于前段的导磁套内腔中设有前段支撑件，推杆的左端与前段支撑件滑动相连；

导磁套内腔的侧壁与衔铁的侧壁之间的间隙形成径向工作气隙I，衔铁的右端面与导磁套的内腔端面之间的间隙形成轴向工作间隙II。

作为本发明的基于一体式导磁套的耐压型比例电磁铁的进一步改进：导磁套是由导磁材料一体化制成。

作为本发明的基于一体式导磁套的耐压型比例电磁铁的进一步改进：在导磁套中段的外表面上从左至右并行的设有至少1个环状深凹槽和至少1个环状浅凹槽，形成一个深浅凹槽组，深凹槽定义为槽深为导磁套壁厚80％～90％的凹槽，浅凹槽定义为槽深为导磁套壁厚45％～75％的凹槽。

作为本发明的基于一体式导磁套的耐压型比例电磁铁的进一步改进：导磁套中段外表面上的深浅凹槽组从左至右分为承压凹槽组和调磁凹槽组，承压凹槽组由环状深凹槽组成，或者承压凹槽组为环状深凹槽和环状浅凹槽各种不同类型的组合，调磁凹槽组由环状浅凹槽组成。环状深凹槽的槽深可一致也可不一致，环状浅凹槽的槽深可一致也可不一致。

在本发明中，衔铁、导磁套、壳体、端盖均为软磁材料制成的导磁体。

在本发明中：环状深凹槽的槽深L2可以相等也可以不等，环状深凹槽的槽宽δ2可以相等也可以不等，环状深凹槽之间的槽间距λ2可以相等也可以不等。环状浅凹槽的槽深L1可以相等也可以不等，环状浅凹槽的槽宽δ1可以相等也可以不等，环状浅凹槽之间的槽间距λ1可以相等也可以不等；环状浅凹槽和环状深凹槽之间的槽间距λ3可以相等也可以不等。

承压凹槽组通过多种环状浅凹槽和环状深凹槽的组合，避免了背景技术中梯形环状凹槽导致导磁套壁薄且长的缺点，可以承受足够大的内部压力；调磁凹槽组通过多种环状浅凹槽的组合，形成一个磁饱和区域，从而构成特殊形式的磁路，实现了输出力的比例特性。从而使本发明的基于一体式导磁套的耐压型比例电磁铁在具有良好的比例输出性能的同时，也使导磁套具有足够的耐压强度。