[发明专利]具有力平衡的磁耦合器

说明书

提供了一种磁耦合系统和一种平衡磁耦合器的方法。所述磁耦合系统包括磁耦合到驱动磁体的从动磁体，以及位于所述从动磁体的一侧的磁平衡部件。所述驱动磁体的移动引起所述从动磁体的相应移动。所述磁平衡部件和所述驱动磁体在所述从动磁体上沿相反方向施加磁引力。

背景技术

本部分旨在提供相关背景信息，以便于更好地理解所描述的实施方案的各个方面。因此，应当理解，这些陈述应该从这个角度来阅读，而不是作为对现有技术的承认。

磁耦合器用于在物理屏障之间转换运动，其中驱动磁体位于屏障的一侧而从动磁体位于另一侧。驱动磁体耦合到移动驱动磁体的致动器，并且驱动磁体通过磁耦合引起从动磁体的移动。然后，从动磁体移动另一个元件或装置以执行预期的功能。具有磁耦合器的装置(例如阀)通常用于石油和天然气作业，其中该装置可能与各种流体和化学品接触，这些流体和化学品可能随着时间的推移对装置有害。磁耦合器允许诸如致动器和电子器件之类的敏感部件被包含在流体中并与流体隔离，同时仍然通过从动磁体的致动来执行装置功能。

磁耦合器的驱动磁体和从动磁体彼此相互吸引，并在彼此上施加磁体引力。这就是实现磁耦合的原理。然而，恒定拉力使磁体的结构组件(如轴承和其他部件)承受应变。

附图说明

对于本发明的实施方案的详细描述，现在将参考附图，在附图中：

图1是根据一个或多个实施方案的具有磁力平衡的线性磁耦合系统的示意图。图2；

图2是根据一个或多个实施方案的具有磁力平衡的旋转磁耦合系统的示意图；

图3是根据一个或多个实施方案的具有力平衡磁耦合器的示例流量控制装置的内部视图；以及

图4是根据一个或多个实施方案的示例磁平衡部件(诸如图3的磁平衡部件)的透视图。

具体实施方式

本公开提供了一种磁耦合器系统，其包括磁平衡部件，该磁平衡部件放置在从动磁体的与驱动磁体相对的一侧上，使得磁体平衡部件在相反方向上对从动磁体施加力，从而抵消从动磁体与驱动磁体之间的一些法向引力。这减轻了从动磁体的结构组件上的一些应变，从而提高了装置的性能和耐用性。

参考附图，图1是根据一个或多个实施方案的具有磁力平衡的线性磁耦合系统100的示意图。系统100包括一个或多个驱动磁体102和一个或多个从动磁体104。驱动磁体102和从动磁体104磁耦合，使得一者的移动可以在另一者中引起相应的移动。驱动磁体102也耦合到致动器106，该致动器106耦合到电子器件108和电源110。

致动器106可以是任何类型的致动器，例如但不限于机电致动器、液压致动器、气动致动器或其任何组合。电源110可以是任何合适的电源，诸如电池，并且可以是本地或远程电源。电子器件108控制致动器106，该致动器106移动驱动磁体102。在所示实施方案中，驱动磁体102线性移动并因此在从动磁体104中引起相应的线性移动。

从动磁体104耦合到可致动元件112，其中从动磁体104的移动使可致动元件112移动以执行功能。例如，可致动元件112可以是阀，并且从动磁体的移动可以打开或关闭该阀。可致动元件112可以是被设计成可控制地移动或致动的任何类型的装置，包括但不限于臂、插塞、阀或甚至另一个致动器。因此，致动器106经由驱动磁体102和从动磁体104控制可致动元件112，而不物理地耦合到可致动元件112。在一个或多个实施方案中，驱动磁体102和从动磁体104可包括多个永磁体，所述多个永磁体被布置成形成海尔贝克(Halbach)阵列，其中磁体阵列的一侧上的磁场增大而磁体阵列的其他侧上的磁场减小。