一種耐高溫高響應(yīng)的無永磁體電磁擺動機構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電磁擺動機構(gòu)，具體涉及一種航天應(yīng)用技術(shù)中耐高溫高響應(yīng)的無永磁體電磁擺動機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]航天應(yīng)用技術(shù)中，固體燃?xì)庾鳛橐环N工作介質(zhì)被廣泛應(yīng)用，因此固體燃?xì)飧咚匍_關(guān)閥也就成為航天飛行控制執(zhí)行技術(shù)中的一類重要器件，在我國航天技術(shù)發(fā)展中，有著廣泛的應(yīng)用需求和推廣前景，比如用于高安全性的固體燃?xì)夥醋饔每刂葡到y(tǒng)，或構(gòu)建高比功率燃?xì)馑欧C構(gòu)用于推力矢量控制和空氣動力控制。目前，國內(nèi)外對固體燃?xì)飧咚匍_關(guān)閥的應(yīng)用主要常見的是將其用于固體燃?xì)夥醋饔每刂葡到y(tǒng)；將其用于燃?xì)馑欧C構(gòu)來進(jìn)行推力矢量控制和空氣動力控制的實例，在國內(nèi)外都比較少見。
[0003]此夕卜，國內(nèi)外對于固體燃?xì)忾_關(guān)閥用的電磁驅(qū)動機構(gòu)主要局限于電磁鐵,用電磁驅(qū)動機構(gòu)，電磁氣隙不便于調(diào)整，且彈簧管根部容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，影響其工作壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種耐高溫、高響應(yīng)的電磁擺動機構(gòu)，該機構(gòu)不含永磁體，避免了永磁體材料在高溫環(huán)境下磁性下降問題，為高溫固體燃?xì)饪刂崎y門提供一種驅(qū)動方案。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的耐高溫、高響應(yīng)的電磁擺動機構(gòu)包括擋板、套在擋板外部的彈簧管、中間固定于擋板頂部的銜鐵、位于銜鐵上方的上導(dǎo)磁體、位于銜鐵下方的下導(dǎo)磁體。
[0006]所述上導(dǎo)磁體兩側(cè)設(shè)有向下的凸起，下導(dǎo)磁體兩側(cè)設(shè)有向上的凸起，所述銜鐵放置于上導(dǎo)磁體和下導(dǎo)磁體凸起部分中間。
[0007]所述上導(dǎo)磁體和下導(dǎo)磁體凸起部分均纏繞有線圈。
[0008]所述的線圈匝數(shù)為700?1000。
[0009]所述銜鐵與上導(dǎo)磁體和下導(dǎo)磁體凸起部分與銜鐵之間有氣隙。
[0010]所述上導(dǎo)磁體和下導(dǎo)磁體通過導(dǎo)磁體連接。
[0011]所述的銜鐵兩端端部位于上導(dǎo)磁體和下導(dǎo)磁體凸起之間，長度為銜鐵中間到端部距離的20%?30%。
[0012]所述的氣隙為0.8?1.4mm。
[0013]本發(fā)明創(chuàng)新性地提出了一種無永磁體結(jié)構(gòu)的磁通回路閉合方式，避免了永磁體材料在高溫環(huán)境下磁性下降問題；這種結(jié)構(gòu)有利于減小和消除彈簧管根部的應(yīng)力集中，降低彈簧管的疲勞應(yīng)力，提高其工作壽命；有利于減小運動部件的轉(zhuǎn)動慣量，從而進(jìn)一步提高其動態(tài)性能，獲得高響應(yīng)；這種結(jié)構(gòu)更加便于裝配和調(diào)整電磁鐵的工作氣隙。
【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
[0015]圖1為無永磁體電磁擺動機構(gòu)原理圖。
[0016]圖2為無永磁體電磁擺動機構(gòu)等效磁路。
[0017]圖中，I為上導(dǎo)磁體，2為下導(dǎo)磁體，3為線圈，4為銜鐵，5為導(dǎo)磁體，6為彈簧管，7為擋板，8為定位銷，9為為氣隙。
【具體實施方式】
[0018]如圖1所示，一種耐高溫高響應(yīng)的無永磁體的電磁擺動機構(gòu)，包括上導(dǎo)磁體1、下導(dǎo)磁體2、四個線圈3、銜鐵4、導(dǎo)磁體5、彈簧管6、擋板7、位于左右兩側(cè)的定位銷8、氣隙9。
[0019]上導(dǎo)磁體I兩側(cè)設(shè)有向下的凸起，下導(dǎo)磁體2兩側(cè)設(shè)有向上的凸起，上導(dǎo)磁體I和下導(dǎo)磁體2材料為軟磁合金，凸起部分上纏有線圈3，線圈材料為銅導(dǎo)線，匝數(shù)為700?1000，上導(dǎo)磁體I和下導(dǎo)磁體2凸出部分相對，中間留有空隙，用于存放銜鐵4端部。
[0020]導(dǎo)磁體5同樣為軟磁材料，其連接上導(dǎo)磁體I與下導(dǎo)磁體2，與上導(dǎo)磁體I與下導(dǎo)磁體2通過螺釘固定連接。
[0021]銜鐵4位于上導(dǎo)磁體I和下導(dǎo)磁體2中間，其兩端端部位于上導(dǎo)磁體I和下導(dǎo)磁體2凸出部分之間，長度為銜鐵4中間到端部長度的20%?30%，與銜鐵4與上導(dǎo)磁體I和下導(dǎo)磁體2形成四個氣隙10，氣隙的尺寸范圍為0.8?1.4mm，銜鐵4的兩個端部有在定位銷，位于上導(dǎo)磁體I和下導(dǎo)磁體2凸出部分中間，定位銷高出其所在的銜鐵4位置，但沒有接觸到上導(dǎo)磁體I和下導(dǎo)磁體2。
[0022]擋板7為圓錐狀，位于銜鐵4中間，且錐底與銜鐵4中間固定。
[0023]彈簧管6套在擋板7的外部，其支撐銜鐵4及擋板7，且使其保持在平衡位置。
[0024]工作時，處于對角位置的兩線圈通電時，則圖2為其等效磁路，如左下和右上兩線圈同時通電并產(chǎn)生極性相同的磁場時，磁通將沿氣隙一銜鐵4 —氣隙一下導(dǎo)磁體2左半部—導(dǎo)磁體5 —上導(dǎo)磁體I右半部，形成閉合回路，在氣隙及下導(dǎo)磁體2右半部、上導(dǎo)磁體I左半部中產(chǎn)生漏磁通，產(chǎn)生一個逆時針的力矩，使銜鐵4繞彈簧管6中心向逆時針方向偏轉(zhuǎn)，帶動檔板7離開中位向右偏轉(zhuǎn)，直到定位銷8碰到上、下導(dǎo)磁體而限位8。
[0025]反之，當(dāng)如圖1中左下和右上兩線圈同時通電并產(chǎn)生極性相同的磁場時，銜鐵4繞彈簧管6中心向順時針方向偏轉(zhuǎn)，帶動檔板7離開中位向左偏轉(zhuǎn)，直到定位銷8碰到上、下導(dǎo)磁體而限位。
【主權(quán)項】
1.一種耐高溫高響應(yīng)的無永磁體電磁擺動機構(gòu)，其特征在于:該裝置包括擋板(7)、套在擋板(7)外部的彈簧管(6)、中間固定于擋板(7)頂部的銜鐵(4)、位于銜鐵(4)上方的上導(dǎo)磁體(I)、位于銜鐵(4)下方的下導(dǎo)磁體(2 )。
2.按照權(quán)利要求1所述的耐高溫高響應(yīng)的無永磁體電磁擺動機構(gòu)，其特征在于:所述上導(dǎo)磁體(I)兩側(cè)設(shè)有向下的凸起，下導(dǎo)磁體(2)兩側(cè)設(shè)有向上的凸起，所述銜鐵(4)放置于上導(dǎo)磁體(I)和下導(dǎo)磁體(2)凸起部分中間。
3.按照權(quán)利要求2所述的耐高溫高響應(yīng)的無永磁體電磁擺動機構(gòu)，其特征在于:所述上導(dǎo)磁體(I)和下導(dǎo)磁體(2)凸起部分均纏繞有線圈(3)。
4.按照權(quán)利要求3所述的耐高溫高響應(yīng)的無永磁體電磁擺動機構(gòu)，其特征在于:所述的線圈(3)匝數(shù)為700?1000。
5.按照權(quán)利要求2所述的耐高溫高響應(yīng)的無永磁體電磁擺動機構(gòu)，其特征在于:所述銜鐵(4)與上導(dǎo)磁體(I)和下導(dǎo)磁體(2)凸起部分與銜鐵(4)之間有氣隙(9)。
6.按照權(quán)利要求2所述的耐高溫高響應(yīng)的無永磁體電磁擺動機構(gòu)，其特征在于:所述上導(dǎo)磁體(I)和下導(dǎo)磁體(2 )通過導(dǎo)磁體(5 )連接。
7.按照權(quán)利要求2所述的耐高溫高響應(yīng)的無永磁體電磁擺動機構(gòu)，其特征在于:所述的銜鐵(4)兩端端部位于上導(dǎo)磁體(I)和下導(dǎo)磁體(2)凸起之間，長度為銜鐵(4)中間到端部距離的20%?30%。
8.按照權(quán)利要求2所述的耐高溫高響應(yīng)的無永磁體電磁擺動機構(gòu)，其特征在于:所述的氣隙(9)為0.8?1.4mmο
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種耐高溫高響應(yīng)的無永磁體電磁擺動機構(gòu)，包括擋板、套在擋板外部的彈簧管、中間固定于擋板頂部的銜鐵、位于銜鐵上方的上導(dǎo)磁體、位于銜鐵下方的下導(dǎo)磁體。采用新型的無永磁體結(jié)構(gòu)，避免了永磁體材料在高溫環(huán)境下磁性下降問題；有利于減小和消除彈簧管根部的應(yīng)力集中,降低彈簧管的疲勞應(yīng)力，提高其工作壽命；有利于減小運動部件的轉(zhuǎn)動慣量，從而進(jìn)一步提高其動態(tài)性能，獲得高響應(yīng)；這種結(jié)構(gòu)更加便于裝配和調(diào)整電磁鐵的工作氣隙。
【IPC分類】H02K33-00
【公開號】CN104578667
【申請?zhí)枴緾N201310498788
【發(fā)明人】許文波, 焦瑋瑋, 馮秀蓮, 張博, 滕序翎
【申請人】北京精密機電控制設(shè)備研究所, 中國運載火箭技術(shù)研究院
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月22日