[发明专利]一种径向充磁的动磁式比例电磁铁

说明书

本发明公开了一种径向充磁的动磁式比例电磁铁。包括定子、动子、支撑壳体；所述支撑壳体包括壳体、左端盖、右端盖，所述定子用于提供控制磁场，包括线圈、线圈支架、左定位块、右定位块，所述线圈支架的表面开有凹槽用于缠绕线圈，内部设有轴向通孔用于穿过动子；所述动子用于将比例电磁铁产生的电磁推力输出，包括永久磁铁、左输出轴、右连接轴，所述永久磁铁中心有轴向通孔，该通孔内设有左输出轴和右连接轴，磁场方向为从中心沿半径向外辐射或从外沿半径向中心聚集。本发明不仅可以在一个比例电磁铁上实现双向输出的功能，而且比例电磁铁输出的电磁推力与输入电流成线性关系、与动子位移无关，并且结构简单、可靠性高。

技术领域

本发明涉及一种径向充磁的动磁式比例电磁铁，属于液压比例控制技术领域。

背景技术

在现有的技术中，比例阀用电机械转换器包括动铁式和动圈式比例电磁铁。动铁式比例电磁铁的特点是推力大、结构紧凑、工艺简单，但一个动铁式比例电磁铁输出只能单向输出，且输出力与输入电流、动子位移之间均存在明显的非线性误差；动圈式比例电磁铁的输出的电磁推力与输入电流呈线性关系、与动子位移无关，线圈电感小，但结构复杂、可靠性相对低。

太原理工大学宋宗南的公开了“新型比例阀用动磁式电机械转换器”和文献“新型阀用动圈式电机械转换器”研究了电机械转换器，但其动子利用线圈支架支撑，忽略了在具体装置中永久磁铁受到的侧向力，从而极易出现动子卡死现象。

中国专利CN201310609244.5和CN201310609357.5分别发明了一种动磁式比例电磁铁，其结构与原理中包含有隔磁环和一个静止永久磁铁（第二永久磁铁）。结构比较复杂。本发明则不包括这两个部件，结构简单。

发明内容

本发明旨在提供一种径向充磁的动磁式比例电磁铁，将同时具有动圈式、动铁式比例电磁铁的大部分优点，是一种结构非常合理的电机械转换器。

本发明提供了一种径向充磁的动磁式比例电磁铁，包括定子、动子、支撑壳体；

所述支撑壳体包括壳体、左端盖、右端盖，所述壳体为柱形或方形，壳体内部为圆形通孔，由导磁材料制成；壳体左侧设有左端盖，右侧设有右端盖，所述左端盖是一个横截面与壳体左端面相同的部件，其轴向开有圆孔，用于安装左轴承并让动子通过；右端盖是一个横截面与壳体右端面相同的部件，其轴向开有圆孔，用于安装右轴承并让动子通过，左、右端盖均由导磁材料做成；

所述定子用于提供控制磁场，包括线圈、线圈支架、左定位块、右定位块，所述线圈支架是圆柱状部件，线圈支架的表面开有凹槽用于缠绕线圈，内部设有轴向通孔用于穿过动子；所述线圈是铜质漆包线，以顺时针方向或逆时针方向缠绕在线圈支架上；所述左定位块为圆环状部件且中心设有轴向通孔，左定位块左端紧贴左端盖，右端紧贴线圈支架左端面，所述右定位块为圆环状部件且中心设有轴向通孔右定位块左端紧贴线圈支架右端面，右端紧贴右端盖，左、右定位块用于线圈支架的轴向定位；壳体的前、后、左、右四个端面任一端面中心设有孔，定子上的线圈导线穿过该孔和外部电源连接；线圈支架、左定位块、右定位块由聚四氟乙烯制成。

所述动子用于将比例电磁铁产生的电磁推力输出，包括永久磁铁、左输出轴、右连接轴；所述永久磁铁为强磁材料制成的圆柱形部件，永久磁铁中心有轴向通孔，该通孔内设有左输出轴和右连接轴，磁场方向为从中心沿半径向外辐射或从外沿半径向中心聚集；所述左输出轴为圆柱形结构，左输出轴外表面中部设有一凸出的棱边用于永久磁铁左端的轴向固定，左输出轴的右侧中心内部钻有阶梯孔，且最内侧的孔壁上设有内螺纹用于和右连接轴的螺纹连接，所述右连接轴外表面中部设有凸出的棱边用于永久磁铁右端的轴向固定，右连接轴的左端设有圆柱形凸棱与右连接轴主体组成阶梯轴并与左输出轴右端嵌套连接，凸棱最左端外设有外螺纹用于和左输出轴的螺纹连接，左输出轴和右连接轴由导磁材料制成；