耐高压低惯量直动式电-机械转换器制造技术

一种耐高压低惯量直动式电－机械转换器，包括轭铁部件、衔铁部件、前端盖和后端盖，第一轭铁、第二轭铁、第三轭铁、第四轭铁均呈半开口状，且均布置在衔铁外圈，第一轭铁和第二轭铁的开口相对并形成第一空腔，第一隔磁环位于所述第一空腔内，第一控制线圈环绕在第一隔磁环上；第三轭铁和第四轭铁的开口相对并形成第二空腔，第二隔磁环位于所述第二空腔内，第二控制线圈环绕在第二隔磁环上；永磁体位于第二轭铁和第三轭铁之间；各个隔磁环与轭铁的连接处、以及第一轭铁的侧壁与后端盖、第四轭铁的侧壁与前端盖均密封连接。本实用新型专利技术可直接和数字阀阀芯相连、具有良好的耐高压特性、适应湿式状态下工作。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于流体传动及控制领域中电液数字阀用的电能-机 械能转换机构，尤其涉及一种耐高压低惯量直动式电-机械转换器。
技术介绍
阀用电-机械转换器按照衔铁工作腔是否有油液进入可以分为干 式和湿式两种，后者与前者相比，由于其结构上的耐高压特性而允许 衔铁工作时可以浸在油液中，从而具有散热好，摩擦小，换向和复位 时冲击噪声小，工作平稳和寿命长的优点，因此应用日益广泛。常规的电液数字阀用电-机械转换器为按照交流伺服方式控制的 混合式步进电机，其控制线圈与转子工作腔之间并无密封耐高压结构， 油液一旦进入工作腔，控制线圈将直接浸在油液中从而导致电机的损坏，因而无法在湿式状态下工作；另外，为了实现从步进电机的旋转 运动到数字阀阀芯直线运动的转换，必须在电机和液压阀阀体之间增 加丝杠或凸轮等机械转换环节，而机械转换环节的存在带来了一系列 的间隙、摩擦和磨损问题，导致控制上未知的死区和零点漂移；再者， 常规的混合式步进电机的转子为实心硅钢片叠压而成，其转动惯量大， 响应速度较慢，从而限制了阀以至整个电液伺服系统的频宽，因而对 于需要快速动态响应的使用场合，并不适用.
技术实现思路
为了克服己有电液数字阀用电-机械转换器的无密封耐高压结构、 无法在湿式状态下工作以及存在机械转换环节的不足，本技术提供一种可直接和数字阀阀芯相连、具有良好的耐高压特性、适应湿式状态下工作的耐高压低惯量直动式电-机械转换器。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种耐高压低惯量直动式电-机械转换器，包括轭铁部件、衔铁部件、前端盖和后端盖，所述轭铁部件位于衔铁部件的外侧，所述衔铁部件包括衔铁和推杆，衔铁安装在推杆上，所述推杆的一端安装在前端盖上，所述轭铁部件包括第一轭铁、第二轭铁、第三轭铁、第四轭铁、第一隔磁环、第二隔磁环、第一控制线圈、第二控制线圈和永磁体，所述第一轭铁、第二轭铁、第三轭铁、第四轭铁均呈半开口状，所述第一轭铁、第二轭铁、第三轭铁、第四轭铁均布置在衔铁外圈，所述第一轭铁和第二轭铁的开口相对并形成第一空腔，第一隔磁环位于所述第一空腔内，所述第一控制线圈环绕在第一隔磁环上组成电流励磁的一相；所述第三轭铁和第四轭铁的开口相对并形成第二空腔，所述第二隔磁环位于所述第二空腔内，所述第二控制线圈环绕在第二隔磁环上组成电流励磁的另一相；所述永磁体位于所述第二轭铁和第三轭铁之间且被轴向磁化成N极和S极；所述第一轭铁、第二轭铁、第三轭铁、第四轭铁的内圆周面均开有轴向均匀分布的多个小齿，其齿宽和槽宽相等，且四个轭铁的齿数相同；第一轭铁和第二轭铁之间的距离和第三轭铁和第四轭铁之间的距离相等，且第一轭铁和第二轭铁之间的距离为齿距的整数倍；永磁体的轴向尺寸为齿距的(K-1/4)倍，K为任意正整数；所述衔铁的外圆周面上开有轴向均匀分布的多个小齿，齿宽等于槽宽，其齿距要求和轭铁的齿距相等；所述第一隔磁环与所述第一轭铁、第二轭铁均密封连接；所述第二隔磁环与所述第三轭铁、第四轭铁均密封连接，所述第一轭铁的侧壁与所述后端盖密封连接，所述第四轭铁的侧壁与所述前端盖密封连接。作为优选的一种方案，所述第一隔磁环的内面开有第一环形凹槽和第二环形凹槽，所述第一环形凹槽内装密封圈并与第一轭铁接触；所述第二环形凹槽内装密封圈并与第二轭铁接触；所述第二隔磁环的内面开有第三环形凹槽和第四环形凹槽，所述第三环形凹槽内装密封圈并与第三轭铁接触；所述第四环形H槽内装密封圈并与第四轭铁接触；所述第二轭铁的侧壁开有第五环形凹槽，所述第三轭铁的侧壁开有第六环形凹槽，所述第五环形凹槽内装密封圈并与所述永磁体的侧壁接触，所述第六环形凹槽内装密封圈并与所述永磁体的另一侧壁接触；所述前端盖内壁开有第七环形凹槽，所述后端盖的内壁开有第八环形凹槽，所述第七环形凹槽内装密封圈并与所述第四轭铁接触，所述第八环形凹槽内装密封圈并与所述第一轭铁接触。进一步，所述的推杆通过直线轴承支撑在前端盖中。再进一步，所述的衔铁为空心杯形状。所述的前端盖、后端盖、第一隔磁环、第二隔磁环和推杆均为不导磁材料制成的非导磁体；所述第一轭铁、第二轭铁、第三轭铁、第四轭铁和空心杯衔铁均为软磁材料制成的导磁体。本技术的有益效果主要表现在1、采用了简单可靠的耐高压结构，使得系统具备在湿式状态下工作的能力；2、取消了机械转换环节，电-机械转换器可直接和阀芯相连，避免了由于机械转换环节的间隙、摩擦和磨损而带来的控制误差；3、衔铁运动惯量小，频响高，响应速度快，动态性能好；4、换向和复位时冲击和噪声小，工作稳定5、控制线圈温升低，系统寿命长；6、运动零部件摩擦小，润滑性能好，有利于长期保持精度。附图说明图1为本技术的结构原理示意图。图2为本技术的结构尺寸示意图。图3a， 3b， 3c， 3d和3e为本技术的工作原理示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步描述。参照图l 图3e， 一种耐高压低惯量直动式电-机械转换器，包括轭铁部件、衔铁部件、前端盖16和后端盖1，所述轭铁部件位于衔铁部件的外侧，所述衔铁部件包括空心杯形状的衔铁4和可与阀芯直接连接的推杆5，空心杯衔铁4安装在推杆5上，所述推杆5的一端通过直线轴承17支撑在前端盖16上，所述轭铁部件包括第一轭铁2、第二轭铁IO、第三轭铁12、第四轭铁14、第一隔磁环7、第二隔磁环20、第一控制线圈8、第二控制线圈13和永磁体11，所述第一轭铁2、第二轭铁IO、第三轭铁12、第四轭铁14均呈半开口状，所述第一轭铁2、第二轭铁10、第三轭铁12、第四轭铁14均布置在衔铁外圈，所述第一轭铁2和第二轭铁10的开口相对并形成第一空腔，第一隔磁环7位于所述第一空腔内，所述第一控制线圈8环绕在第一隔磁环7上组成电流励磁的一相；所述第三轭铁12和第四轭铁14的开口相对并形成第二空腔，所述第二隔磁环20位于所述第二空腔内，所述第二控制线圈13环绕在第二隔磁环20上组成电流励磁的另一相；所述永磁体11位于所述第二轭铁10和第三轭铁12之间且被轴向磁化成N极和S极；所述第一轭铁2、第二轭铁10、第三轭铁12、第四轭铁14的内圆周面均开有轴向均匀分布的多个小齿，其齿宽和槽宽相等，且四个轭铁的齿数相同；为实现连续运动，第一轭铁2和第二轭铁10之间的距离、第三轭铁12和第四轭铁14之间的距离SK必须相等，且要求为齿距Pt的整数倍；永磁体11的轴向尺寸GK要求为齿距Pt的(K-l/4)倍，K为任意正整数；所述第一隔磁环7与所述第一轭铁2、第二轭铁10均密封连接；所述第二隔磁环20与所述第三轭铁12、第四轭铁14均密封连接，所述第一轭铁2的侧壁与所述后端盖1密封连接，所述第四轭铁14的侧壁与所述前端盖16密封连接。所述第一隔磁环7的内面开有第一环形凹槽和第二环形凹槽，所述第一环形凹槽内装密封圈并与第一轭铁2接触；所述第二环形凹槽内装密封圈并与第二轭铁IO接触；所述第二隔磁环20的内面开有第三环形凹槽和第四环形凹槽，所述第三环形凹槽内装密封圈并与第三轭铁12接触；所述第四环形凹槽内装密封圈并与第四轭铁14接触；所述第二轭铁10的侧壁开有第五环形凹槽，所述第三轭铁12的侧壁开有第六环形凹槽，所述第五环形凹槽内装密封圈并与所述永磁体11的侧壁接触，所述第六环形凹槽内装密封圈并与所述永本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐高压低惯量直动式电－机械转换器，包括轭铁部件、衔铁部件、前端盖和后端盖，所述轭铁部件位于衔铁部件的外侧，所述衔铁部件包括衔铁和推杆，衔铁安装在推杆上，所述推杆的一端安装在前端盖上，其特征在于：所述轭铁部件包括第一轭铁、第二轭铁、第三轭铁、第四轭铁、第一隔磁环、第二隔磁环、第一控制线圈、第二控制线圈和永磁体，所述第一轭铁、第二轭铁、第三轭铁、第四轭铁均呈半开口状，所述第一轭铁、第二轭铁、第三轭铁、第四轭铁均布置在衔铁外圈，所述第一轭铁和第二轭铁的开口相对并形成第一空腔，第一隔磁环位于所述第一空腔内，所述第一控制线圈环绕在第一隔磁环上组成电流励磁的一相；所述第三轭铁和第四轭铁的开口相对并形成第二空腔，所述第二隔磁环位于所述第二空腔内，所述第二控制线圈环绕在第二隔磁环上组成电流励磁的另一相；所述永磁体位于所述第二轭铁和第三轭铁之间且被轴向磁化成Ｎ极和Ｓ极；所述第一轭铁、第二轭铁、第三轭铁、第四轭铁的内圆周面均开有轴向均匀分布的多个小齿，其齿宽和槽宽相等，且四个轭铁的齿数相同；第一轭铁和第二轭铁之间的距离和第三轭铁和第四轭铁之间的距离相等，且第一轭铁和第二轭铁之间的距离为齿距的整数倍；永磁体的轴向尺寸为齿距的（Ｋ－１／４）倍，Ｋ为任意正整数；所述衔铁的外圆周面上开有轴向均匀分布的多个小齿，齿宽等于槽宽，其齿距要求和轭铁的齿距相等；所述第一隔磁环与所述第一轭铁、第二轭铁均密封连接；所述第二隔磁环与所述第三轭铁、第四轭铁均密封连接，所述第一轭铁的侧壁与所述后端盖密封连接，所述第四轭铁的侧壁与所述前端盖密封连接。...

【技术特征摘要】
1、一种耐高压低惯量直动式电-机械转换器，包括轭铁部件、衔铁部件、前端盖和后端盖，所述轭铁部件位于衔铁部件的外侧，所述衔铁部件包括衔铁和推杆，衔铁安装在推杆上，所述推杆的一端安装在前端盖上，其特征在于所述轭铁部件包括第一轭铁、第二轭铁、第三轭铁、第四轭铁、第一隔磁环、第二隔磁环、第一控制线圈、第二控制线圈和永磁体，所述第一轭铁、第二轭铁、第三轭铁、第四轭铁均呈半开口状，所述第一轭铁、第二轭铁、第三轭铁、第四轭铁均布置在衔铁外圈，所述第一轭铁和第二轭铁的开口相对并形成第一空腔，第一隔磁环位于所述第一空腔内，所述第一控制线圈环绕在第一隔磁环上组成电流励磁的一相；所述第三轭铁和第四轭铁的开口相对并形成第二空腔，所述第二隔磁环位于所述第二空腔内，所述第二控制线圈环绕在第二隔磁环上组成电流励磁的另一相；所述永磁体位于所述第二轭铁和第三轭铁之间且被轴向磁化成N极和S极；所述第一轭铁、第二轭铁、第三轭铁、第四轭铁的内圆周面均开有轴向均匀分布的多个小齿，其齿宽和槽宽相等，且四个轭铁的齿数相同；第一轭铁和第二轭铁之间的距离和第三轭铁和第四轭铁之间的距离相等，且第一轭铁和第二轭铁之间的距离为齿距的整数倍；永磁体的轴向尺寸为齿距的(K-1/4)倍，K为任意正整数；所述衔铁的外圆周面上开有轴向均匀分布的多个小齿，齿宽等于槽宽，其齿距要求和轭铁的齿距相等；所述第一隔磁环与所述第一轭铁、第二轭铁均密封连接；所述第二隔磁环与所述第三轭铁、第四轭铁均...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟彬，阮健，邢彤，鲁立中，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]