电磁促动器制造技术

本发明专利技术涉及构造成在机器中使用的阀。具体而言，阀包括联接到部分地设置在壳（２６）内的可移动装置（２４）上的阀板（３４）。电磁促动器（２０）包括提供给可移动装置（２４）的第一组永磁体（３８）。至少一个定子铁芯（４０）设置为靠近可移动装置（２４），在定子铁芯（４０）和可移动装置（２４）之间具有间隙（４２）。至少一个定子线圈（４４）卷绕在各定子铁芯（４０）上。功率源（４６）联接到至少一个定子线圈（４４）上并构造成给至少一个定子线圈（４４）供应电流。通过改变流过至少一个定子线圈（４４）的电流的方向控制阀板（３４）的打开和关闭。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术大致涉及用于控制阀操作的电磁阀促动器。更具体地，本专利技术涉及用于控制压縮机中的阀正时(valve timing)的电磁促动器。
技术介绍
压縮机典型地用于通过从电机或涡轮机接收功率而增加工作流体的压力，并对工作流体施加压縮力。工作流体可以为空气、制冷剂或类似物。依据压縮所采用的方法，压縮机典型地分类为正位移压縮机、动力压縮机或涡轮压縮机。 正位移压縮机典型地用于通过减少容量而增加工作流体的压力，并可以进一步地被分为往复压縮机和旋转压縮机。往复压縮机典型地借助于在气缸内部往复运动的活塞压縮工作流体。旋转压縮机典型地借助于在具有偏心率的气缸内部旋转的辊子压縮工作流体。 经常以恒定速度操作大型工业往复压縮机。可以通过控制压縮机入口阀的打开和关闭以部分负载操作这种压縮机。通过改变压縮机阀的打开和关闭的正时，减少通过压縮机的流体的质量流。因此，在宽泛地变化的速度和负载范围内可以改善压縮机的总体性能。本领域技术人员将认识到的是，可以改变曲轴和凸轮轴之间的相位角度以便调整阀正时动作。以这种方式，可在发动机运转特性和状况的更宽的范围内获得比采用固定阀正时时改善的性能。 在一个举例中，通过具有螺线管的电磁促动器来促动阀。螺线管包括设置在铁芯内并联接在构造成给线圈供应电流的一组功率电子器件上的至少一个线圈。促动器还包括联接在锚板上的动铁芯和构造成引导动铁芯的至少一个弹簧。阀的打开和关闭由通过线圈的电流控制。传统电磁促动器具有相对大的体积。由于线圈位于促动器壳内部，从线圈到外界大气的热传输效率较低。结果，最高允许线圈温度限制了促动器的最大的力和促动速度。此外，作用在螺线管上的大冲击力可能影响装置精度，从而影响保持力和促动速度的长时间漂移。需要选择高性能材料和零件的较大尺寸以减少磨损并将装置的精度保持在可以接受的水平。 希望有一种用于控制诸如活塞压縮机的机器的阀正时的改善的和较小的促动系统，以在瞬态操作状况期间实现灵活性。
技术实现思路
根据本专利技术的一个示范性实施例，公开了一种构造成在机器中使用的阀。该阀包括联接到部分地设置在壳内的可移动装置上的阀板。电磁促动器包括提供给可移动装置的第一组永磁体。至少一个定子铁芯设置为靠近可移动装置，定子铁芯和可移动装置之间具有间隙。至少一个定子线圈巻绕在各定子铁芯上。功率源联接到至少一个定子线圈上并构造成给至少一个定子线圈供应电流。通过改变流过至少一个定子线圈的电流的方向控制阀板的打开和关闭。4 根据本专利技术的另一示范性实施例，控制单元联接到功率源上并构造成基于机器的负载状况控制给至少一个定子线圈的电流的供应。通过改变流过至少一个定子线圈的电流的方向控制阀板的打开和关闭。 根据本专利技术的又一示范性实施例，至少一个定子铁芯设置为靠近可移动装置，定子铁芯和可移动装置之间具有间隙。壳设置在定子铁芯和可移动装置之间的间隙内。附图说明 当参考附图来阅读以下详细描述时，本专利技术的这些和其它的特征、方面及优点将变得更好理解，在附图中，相同的标号代表相同的部件，其中 图1为例如具有根据本专利技术的示范性实施例的电磁阀促动系统的活塞压縮机的活塞机器的概略视图； 图2为具有根据本专利技术的示范性实施例的电磁阀促动系统的活塞机器的吸入阀组件的概略视图； 图3为具有根据本专利技术的示范性实施例的电磁阀促动系统的活塞机器的吸入阀组件的概略视图，该电磁阀促动系统的定子铁芯和线圈设置在壳外部； 图4为具有根据本专利技术的示范性实施例的电磁阀促动系统的活塞机器的吸入阀组件的概略视图，该电磁阀促动系统的定子铁芯和线圈设置在壳内部；以及 图5为具有根据本专利技术的示范性实施例的电磁阀促动系统的活塞机器的吸入阀组件的概略视图，该电磁阀促动系统具有提供给锚板的具有相同方向的多个永磁体。元件列表10活塞机器12活塞14气缸16吸入阀组件18吸入孔20线性电磁促动器22控制单元24可移动装置26壳28锚板30部分32卸荷杆34阀板36阀座37高压密封38第一组永磁体39偏置装置40定子铁芯42间隙44定子线圈46功率源50向下运动52偏置装置54第二组永磁体56第三组永磁体58铁齿具体实施例方式如以下详细讨论的那样，本专利技术的某些实施例将提供在诸如具有设置在壳内的活塞的活塞机器的机器中的危险环境中操作的阀。这里应当注意，在一些实施例中，阀也适用于在高压和低于大气压的应用中使用。在某些其它实施例中，阀也适用于牵涉防止流体的泄漏和杂质的侵入的应用。这里所采用的诸如"一"、"一个"、"此"等单数形式包括指示多个物体，上下文中明确指出的除外。至少一个阀联接在壳上。阀包括部分地设置在壳内的可移动装置。可移动装置联接在阀板上。线性电磁促动器构造成促动阀板。促动器包括提供给可移动装置的一组永磁体和设置成靠近可移动装置的至少一个定子铁芯，在定子铁芯和可移动装置之间具有间隙。在某些实施例中，控制单元构造成基于机器的负载状况控制至定子线圈的电流的供应。在一些实施例中，活塞机器为活塞压縮机。这里应当注意，示范性电磁促动器像"步进电机"一样工作。促动器沿活塞的整个行程提供恒定促动力。因此，实现了阀的运动的更好的可控制性。而且，磁性促动器的体积比传统设计小得多。 总体地参照图l，根据本实施例的若干方面，图示了活塞机器10。在图示的实施例中，活塞机器为具有可滑动地插在气缸14内部的活塞12的压縮机10。提供了吸入阀组件16，以打开和关闭在活塞12的前侧提供的吸入孔18。吸入阀组件16适于控制通过吸入孔18的流体的进入。压縮机10还包括适于在压縮机10的压縮行程以对流体加压期间控制吸入阀组件16的打开和关闭的线性电磁促动器20。控制单元22可以联接在电磁促动器20上并构造成控制电磁促动器20的操作。将结合随后的实施例更加详细地图示和解释电磁促动器20的细节。 这里应当注意，活塞压縮机的图示的构造为示范性实施例，应当解释为非限制性的。活塞压縮机可以另外包括其它实施例中可选的示范性方面。往复压縮机10可以用于家用目的和工业目的。压縮机10典型地由电动机、蒸汽或燃气轮机、内燃机或类似物驱动。如本领域技术人员所认识到的那样，压縮机10可以用于压縮空气、氢气、甲烷、丁烷或其它液体或气体。应当注意，本文描述的电磁促动器20也适用于包括在其它机器的危险环境中的其它应用。 参照图2，图示了适于控制吸入阀组件16的打开和关闭的线性电磁促动器20。吸入阀组件16包括部分地设置在壳26内的可移动装置24。在图示的实施例中，可移动装置24包括部分地设置在壳26内的锚板28，锚板28的一部分30从壳26突出。锚板28的一部分30与卸荷杆(unloader rod)(推杆)32联接。推杆32联接在可移动地设置在阀座36上的阀板34上。在其它实施例中，阀板34和阀座36的构造可以依据应用进行改变。 在一个实施例中，壳26为有利于产生更大促动力的高压壳。在另一实施例中，壳26可以具有薄壁并可以设有高压密封37以维持壳内的预先确定的压力。 在图示的实施例中，促动器20包括绕壳26内的锚板28设置的、具有交替的方向 /极性的第一组永磁体38。第一组永磁体38的数量和构造可以依据应用进行改变。多个 定子铁芯40设置为靠近锚板28，在定子铁芯40和锚板28之间具有间隙42。这里应当注 意，在图示的实施例中，壳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种构造成在机器中使用的阀，所述阀包括：　　部分地设置在壳（２６）内的可移动装置（２４）；　　联接到所述可移动装置（２４）上的阀板（３４）；和　　线性电磁促动器（２０），所述线性电磁促动器（２０）包括：　　提供给所述可移动装置（２４）的第一组永磁体（３８）；　　设置为靠近所述可移动装置（２４）的至少一个定子铁芯（４０），在所述定子铁芯（４０）和所述可移动装置（２４）之间具有间隙（４２）；　　卷绕在各定子铁芯（４０）上的至少一个定子线圈（４４）；和　　联接到所述至少一个定子线圈（４４）上并构造成给所述至少一个定子线圈（４４）供应电流的功率源（４６），其中，通过改变流过所述至少一个定子线圈（４４）的电流的方向来控制所述阀板（３４）的打开和关闭。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：H科佩塞克，MB施米茨，MA阿利，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]