本发明专利技术涉及一种电磁操作切换装置，其包括电枢（82、102），该电枢具有用于在两个稳定静止位置之间位移的可磁化且可运动的部分（82b、102b）。两个极部件（60、62）设置在电枢的相对两侧上。极部件在电枢附近形成极性相反的极部，并且电枢在其各个稳定静止位置中被磁性地吸引到相应的极部件。线圈（54）布置成当线圈通电时使电枢的可运动部分极化，从而通过使线圈通电以使得电枢的可运动部分极化为极性与相邻极部件的极性相反，该可运动部分从一个稳定静止位置位移到另一个稳定静止位置。每个极部件（60、62）都包括永久磁体（68、70），这些永久磁体设置在电枢（82、102）的可运动部分（82b、102b）的相对两侧上。该装置可以构造为控制流体的流动。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电磁操作切換装置和用于操作这种装置的方法。更具体地，本专利技术涉及改进这些装置的磁性结构。本专利技术还涉及提供密封的快速流动切换装置。
技术介绍
EP-A-1303719 (由本申请人提交)描述了图I中示出的电磁操作装置。线性电枢10夹在两个内部极部件12、14之间，这两个内部极部件自身夹在两个永久磁体16、18之间。两个外部构件20、22延伸超过磁体夹层结构的端部，并在其远侧端部处设置两个面向内的极部24、26。两个内部极部件12、14延伸超过永久磁体16、18，在超过的位置处它们被线圈架30围绕，线圈32缠绕在该线圈架上。两个圆柱形插入件34、36装配在极部24、26中，并且该插入件的相对内端部限定了孔ロ 38、40。电枢可以通过由线圈32中的电流引起的磁场而偏转。根据线圈中电流的方向，电枢将会附接到极部26和插入件36，如图I中实线轮廓所示，或者将朝向另外的极部24和插入件34，如虚线轮廓所示。在图I所示的已知构造中，存在超过装置外部尺寸的显著磁通泄漏区域40、42。这些区域还在该图中的平面上方和下方绕该装置水平地延伸。这在装置被流体围绕的应用中可能存在问题，原因是在这些区域中将有产生磁性碎片的风险，将可能导致流动损伤或者甚至堵塞。此外，磁通泄漏可能妨碍附近其它装置的操作。相似地，该装置可能易于受到外部磁场的影响。
技术实现思路
本专利技术提供一种电磁操作装置，其包括电枢，该电枢包括用于在两个稳定静止位置之间位移的可磁化且可运动的部分；两个极部件，这两个极部件设置在电枢的相对两侧上，其中极部件在电枢附近形成极性相反的极部，并且电枢在其各个稳定静止位置中被磁性地吸引到相应的极部件；以及线圈，该线圈布置成当线圈通电时使电枢的可运动部分极化，从而通过使线圈通电以使得电枢的可运动部分极化为极性与相邻极部件的极性相反，该可运动部分从ー个稳定静止位置位移到另ー个稳定静止位置，其中每个极部件都包括永久磁体，这些永久磁体设置在电枢的可运动部分的相对两侧上。因此，容器限制相对于线圈轴线沿径向方向的磁通泄漏，容纳装置内产生的磁通，并且将内部与外部磁通屏蔽。永久磁体与电枢的可运动部分对准。它们沿着电枢的可运动部分的运动方向设置。这种构造相对于上述已知装置提供了更加紧凑的布置，原因是永久磁体在电枢的可运动部分的相对两侧上结合在极部件中，而不是占据线圈的相对侧上的额外空间。这种磁体位置还改善了磁体与电枢的磁通结合。从ー个永久磁体到另ー个永久磁体的磁通线在它们之间形成为基本上直的路径，电枢的可运动部分位于这些路径中。各个永久磁体可以定位成与电枢的相应稳定静止位置相邻。在这种构造中，当永久磁体设置在线圈的与电枢相同的ー侧(相对于线圈轴线)上时，永久磁体能够在电枢上施加更强的磁性保持力。这与上述已知布置形成对比，其中永久磁体设置成远离电枢的运动方向且与电枢的运动方向侧向地间隔开。它们的磁通经由外部构件20、22和向内延伸的极部24、26沿着延伸的磁性路径结合到电枢。在该布置中，由永久磁体产生的磁通中较大比例的磁通结合在电枢的可运动部分所处的整个间隙上，从而它们的磁通更加有效地集中在包含电枢的可运动部分的区域中。该装置可以包括磁通容器，该磁通容器相对于线圈的轴线绕永久磁体和线圈周向地延伸，其中当电枢的可运动部分处于其各个稳定静止位置时形成包括电枢、容器和极部件的磁路。优选地，磁通容器还基本上相对于线圈轴线延伸过装置的ー个或两个端部。这种布置提供了具有最小磁通泄漏的基本上磁性密封的装置。容器的屏蔽效应还用来避免装置的性能受到外部磁场的影响。在优选的构造中，装置的部件提供基本上封闭装置内部以避免磁通泄漏的磁通容器。该容器优选地形成装置的壳体，该壳体内支撑各部件，从而提供紧凑的构造。这产生强的、被很好地保护的机械构造，而不需要围绕装置的额外壳体。电枢可以包括柔性材料，以方便可运动部分相对于电枢的其余部分的运动。或者，电枢可以是刚性的，并且在装置操作时电枢整个运动或枢转。优选地，电枢被回弾性地偏压向其稳定静止位置之间的位置。这用来帮助电枢从ー个静止位置朝向另ー个静止位置加速运动，从而減少使电枢从ー个位置移动到另ー个位置所需的电能。为了实现这种情況，电枢可以包括回弾性材料。在一些实施例中，可运动部分被回弾性地偏压所朝向的位置可以距ー个极部件比距另ー个极部件更近，从而提供不对称的双稳操作。这在ー个稳定位置中提供了比另ー个稳定位置更强的保持力，这在某些应用中可能是有利的。 该装置可以限定第一流体端ロ和第二流体端ロ，并且当电枢的可运动部分处于其各个稳定静止位置时相应的端ロ关闭。从而，该装置可以被构造成操作为流体流动控制装置。优选地，第一端口和第二端口中每个都与由相应极部件限定的流体路径流体连通。以这种方式限定对端ロ的流体路径获得了用于装置的更加紧凑的构造。该装置可以限定第三流体端ロ，当第一端ロ和第二端ロ中的ー个端ロ关闭时，第三端ロ与第一端口和第二端ロ中的另ー个端ロ之间的流体路径由该装置限定。电枢的可运动部分的至少一部分可以在线圏内延伸。这允许可运动部分的长度比其它情况下的长度大。这意味着其远侧端部的行程范围可以更大。因此，由于电枢在处于关闭ー个端ロ的稳定静止位置时位于远离另一个打开的端ロ较大距离处，所以可以允许第一和第二端ロ中每个具有较大流量。在另ー个实施例中，电枢的可运动部分通过柔性联接件可枢转地联接到装置内的支撑件。电枢的可运动部分布置成在联接件附近沿侧向延伸过支撑件。提供用于电枢和支撑件之间的磁通的结合的额外表面区域。这种较宽的磁性路径在某些构造中可能是期望的，以避免磁饱和。优选地，电枢延伸到支撑件中，且电枢自身在可运动部分与由支撑件保持的固定部分之间形成柔性联接。与例如设置铰链相比，这提供了更加简化的构造。支撑件可以由装置的线圈的磁性芯部提供。附图说明现在将參考附图，借助实例描述本专利技术的实施例，其中图I为已知的电磁操作装置的横截面侧视图；图2为根据本专利技术的电磁操作装置的横截面透视侧视图；图3A和3B为图2的致动器的横截面侧视图，其电枢分别处于其稳定静止位置；图4为图2所示的装置的横截面透视图，其中移除了其端盖；图5A和5B分别为施加在装置电枢上的磁力以及磁力和弯曲カ组合对电枢行程范围内电枢的位置所绘制的曲线图；图6为根据本专利技术的装置的另ー个实施例的透视图；以及图7和8分别为本专利技术另一个实施例的横截面侧视图和和透视图。具体实施例方式应该指出的是，附图是示例性的，且不是按比例绘制的。为了图中清楚和方便起见，这些图的相对尺寸和比例已经示出了尺寸夸大或减小。相同的附图标记在修改的和不同的实施例中通常用来表示对应的或类似的特征。图2、3A、3B和4示出了实施本专利技术的电磁操作装置。该装置容纳在由容器本体50和端盖52形成的容器中。容器本体为中空圆筒的形式，在一个端部处开ロ而在另一个端部处具有端部部分53，开ロ的端部与端盖52接合。容器本体由具有高磁导率的材料形成。其可以包括铁磁材料。端盖还可以由高磁导率材料形成，使得由容器本体和端盖组合形成围绕装置内部的磁通容器。或者，在某些应用中，端盖可以由诸如铝的非磁性材料形成。线圈54相对于本体同轴地安装在容器本体的端部部分53上。线圈芯部居中地设置在线圈绕组内。芯部分为两个半部56和58。线圈芯部本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：W·威奇南斯基，
申请(专利权)人：卡姆肯石油有限公司，
类型：
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。