耐高压永磁屏蔽高速开关电磁铁制造技术

本发明专利技术公开了一种耐高压永磁屏蔽高速开关电磁铁，包括推杆（６）以及均为导磁体的壳体（１）、衔铁（８）和导向套（４）等；在导向套（４）的外表面设置环状梯形凹槽（４１），在环状梯形凹槽（４１）的中间底部（４１２）设置环状永磁体（９）；在导向套（４）的内腔（４０）中设置与导向套（４）滑动相连的衔铁（８）；推杆（６）贯穿壳体（１）的底部（１０）和阶梯形的导向套通道（４２）后与衔铁（８）固定相连；在阶梯形的导向套通道（４２）内设置复位弹簧（５），复位弹簧（５）的一端抵着壳体（１）、另一端抵着衔铁（８）。该耐高压永磁屏蔽高速开关电磁铁具有能增大输出电磁力、提高响应速度的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种流体控制系统中开关阀用的电-机械转换机构，尤其涉及一种耐高压高速开关电磁铁。
技术介绍
高速开关电磁铁作为一种电液开关控制元件的电-机械转换器件，其功能是将P丽控制放大器给的电压信号转换为开启或关闭状态。专利技术专利US6520600和专利技术专利US2004178378公开了一种采用特殊结构的一体成型的导向套的高速开关电磁铁；导向套中部开有一环状梯形凹槽，将其分为前段、中段和后段，中段为环形凹槽处所对应的导向套部分，通过中段将前段和后段连接为一个整体，中段取代了传统的隔磁环结构，使整个导向套可采用同一材料一体成型，从而简化加工工艺、降低成本。但是以上公开的高速开关电磁铁存在通过导向套中段的漏磁较多的缺点，不利于电磁铁快速响应。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种能增大输出电磁力、提高响应速度的耐高压永磁屏蔽高速开关电磁铁。 为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种高耐压永磁屏蔽高速开关电磁铁，包括推杆以及均为导磁体的壳体、衔铁和内设空腔的导向套，导向套套装在壳体内，在壳体和导向套之间设置控制线圈；在导向套的外表面设置环状梯形凹槽，所述环状梯形凹槽由前盆锥段、中间底部和后盆锥段组成，在中间底部设置环状永磁体；在导向套的内腔中设置与导向套滑动相连的衔铁，在导向套的底部设置阶梯形的导向套通道，阶梯形的导向套通道与内腔相连通；推杆贯穿壳体的底部和阶梯形的导向套通道后与衔铁固定相连；在阶梯形的导向套通道内设置复位弹簧，复位弹簧的一端抵着壳体、另一端抵着衔铁。 作为本专利技术的耐高压永磁屏蔽高速开关电磁铁的改进阶梯形的导向套通道的与空腔相连处的孔径小于空腔的孔径，在空腔和导向套通道交界处所形成的台阶面上设置非导磁材料制成的限位片；台阶面位于前盆锥段的下方。 作为本专利技术的耐高压永磁屏蔽高速开关电磁铁的进一步改进前盆锥段与中间底部之间的夹角a为90° < a《135° ;后盆锥段与中间底部之间的夹角P为90°< P《135° 。 作为本专利技术的耐高压永磁屏蔽高速开关电磁铁的进一步改进衔铁内开有对称布置的轴向通孔或轴向通槽。 作为本专利技术的耐高压永磁屏蔽高速开关电磁铁的进一步改进阶梯形的导向套通道由依次相连的小通道、中通道和大通道组成，大通道与空腔相连通；且大通道的孔径小于空腔的孔径，大通道和空腔的交界面形成台阶面。 作为本专利技术的耐高压永磁屏蔽高速开关电磁铁的进一步改进非导磁材料制成的限位片的厚度为0. 04 0. 10mm。3 作为本专利技术的耐高压永磁屏蔽高速开关电磁铁的进一步改进控制线圈为同心螺线管式控制线圈。 在本专利技术的耐高压永磁屏蔽高速开关电磁铁中，导向套和衔铁组成了 一个动铁式结构，导向套的台阶面和前盆锥段组成了 一个盆型极靴部件。本专利技术的耐高压永磁屏蔽高速开关电磁铁与
技术介绍
相比，具有以下有益效果 1、导向套由高强度的导磁材料一体化制成，在其中段开有一环状梯形凹槽，环状梯形凹槽中装载环状的永磁体，导向套中段(即对应环状梯形凹槽的中间底部)和永磁体共同作用充当隔磁部件，替代了传统的隔磁环结构； 2、当线圈不通电时，永磁体建立的极化磁通不经过工作气隙，因此避免了传统永磁体结构所固有的自锁力，有利于快速返回初始位置，即加快释放过程； 3、当控制线圈通电后，永磁体产生的极化磁通一部分路径不变，仍然经导磁套中段闭合，在导向套中段起着磁屏蔽的作用，阻止了控制磁通的漏磁；另一部分的磁路改变，经衔铁进入工作气隙与控制线圈产生的控制磁场相叠加，增强了工作气隙的磁通。因此，永磁体能够增大输出电磁力，加快动态响应； 4、在衔铁与台阶面之间增加了由非导磁材料制成的限位片，避免了剩磁的影响，加快了动态特性的释放过程； 5、导向套内装载有复位弹簧；电磁铁通过与衔铁固定相连的推杆对外做功。因此，该耐高压永磁屏蔽高速开关电磁铁输出电磁力大，衔铁运动快，具有良好的高速响应性能。所以，本专利技术可广泛应用于P丽控制场合。 6、结构工艺简单，耐高压。 综上所示，本专利技术的耐高压永磁屏蔽高速开关电磁铁可广泛应用于高速开关电磁阀用电_机械转换机构，具有工程实用价值。附图说明 下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细说明。图1是本专利技术的耐高压永磁屏蔽高速开关电磁铁的结构原理示意图； 图2是图1中的永磁体9的2种结构示意图； 图2中，A为两块拼接方式形成的永磁体9， B为四块拼接方式形成的永磁体9 ; 图3是图1中I的放大结构示意图； 图4是图3于控制线圈3不通电状态下的磁路示意图； 图5是图3于控制线圈3通电状态下的磁路示意图。 在上述图1 5中 1—壳体，10—底部，11一端盖， 2—线圈框，3—控制线圈， 4—导向套，40—空腔，41一环状梯形凹槽，42—阶梯形的导向套通道，43—台阶面，44一侧壁，45—外翻边；41 l一前盆锥段，412—中间底部，413—后盆锥段，421—小通道、422—中通道，423—大通道； 5—复位弹簧，6—推杆，7—限位片； 8—衔铁，81—前端面，82—后端面，83—轴向通槽； 9—环状永磁体； 111—径向工作气隙，112—轴向工作气隙。具体实施例方式实施例1、图1 图5结合给出了一种耐高压永磁屏蔽高速开关电磁铁，包括壳体1 、线圈框2、控制线圈3、导向套4、复位弹簧5、推杆6、限位片7、衔铁8和环状永磁体9 。壳体1、衔铁8和导向套4均为高强度导磁材料制成的导磁体。 壳体1由侧壁、底部10和端盖11围合形成的圆筒体，壳体1的侧壁和底部10固定相连。导向套4内设空腔40，即导向套4是一个仅由侧壁44和底部围合形成的圆桶体，且在侧壁44的顶端设有外翻边45。该导向套4套装在壳体1内，且导向套4的底部与壳体1的底部10无间隙的固定相连；导向套4的外翻边45与壳体1的侧壁无间隙的固定相连。在导向套4的侧壁44、壳体1的侧壁、壳体1的底部10和导向套4的外翻边45所围合成的区域内固定设置线圈框2，控制线圈3被固定在线圈框2内，控制线圈3可选用同心螺线管式控制线圈。 端盖11分别与壳体1的侧壁以及外翻边45固定相连。 导向套4采用高强度导磁材料用一体成型的方式加工制成，在侧壁44的外表面设置环状梯形凹槽41，该环状梯形凹槽41由前盆锥段411、中间底部412和后盆锥段413组成，从而将整个导向套4分成3段前段、中段和后段；中间底部412对应的为中段，位于中间底部412左侧的为前段(即，前段包含导向套4的底部以及前盆锥段411)，位于中间底部412右侧的为后段(即，后段包含后盆锥段413)。因此，导向套4的中段(即中间底部412)为一环形薄壁结构，中段的厚度在整个导向套4中最小，因此中段的耐压强度就决定了导向套4的耐压强度，由于整个导向套4采用高强度的导磁材料制成，因此能保证导向套4具有足够的耐压强度。 前盆锥段411与中间底部412之间的夹角a为90° < a《135° (例如为图3所示的135° );后盆锥段413与中间底部412之间的夹角13为90° < P《135° (例如为图3所示的135。)。 在中间底部412设置环状永磁体9，环状永磁体9起着磁屏蔽元件的效果；环状永磁体9可由多块永磁体拼接而成，例如图2A和图2B分别给出了用两块和用四块永磁体拼接而成的环状永磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐高压永磁屏蔽高速开关电磁铁，包括推杆（６）以及均为导磁体的壳体（１）、衔铁（８）和内设空腔（４０）的导向套（４），所述导向套（４）套装在壳体（１）内，在壳体（１）和导向套（４）之间设置控制线圈（３）；其特征是：在导向套（４）的外表面设置环状梯形凹槽（４１），所述环状梯形凹槽（４１）由前盆锥段（４１１）、中间底部（４１２）和后盆锥段（４１３）组成，在所述中间底部（４１２）设置环状永磁体（９）；在导向套（４）的内腔（４０）中设置与导向套（４）滑动相连的衔铁（８），在导向套（４）的底部设置阶梯形的导向套通道（４２），所述阶梯形的导向套通道（４２）与内腔（４０）相连通；推杆（６）贯穿壳体（１）的底部（１０）和阶梯形的导向套通道（４２）后与衔铁（８）固定相连；在阶梯形的导向套通道（４２）内设置复位弹簧（５），复位弹簧（５）的一端抵着壳体（１）、另一端抵着衔铁（８）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：满军，丁凡，李其朋，刘伟，笪靖，姜红刚，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]