【技術實現步驟摘要】
本專利技術申請涉及電磁控制，尤其涉及一種比例電磁鐵及電磁閥。
技術介紹
1、電磁鐵是一種能夠產生磁場的裝置，它由一些繞在鐵芯周圍的線圈組成，當電流流經線圈時，會產生磁場，進而在鐵芯周圍形成磁力線，吸引或排斥鐵性材料，而鐵形材料一般為嵌于鐵芯內的銜鐵，由此銜鐵受到磁力線作用發生相應的運動，以實現操動、牽引機械裝置等效果。其中，鐵芯一般由高導磁性、易磁化的材料制成，如軟鐵、電工鋼等；線圈則是由絕緣導線繞成，通常采用銅線或鋁線。比例電磁鐵是電磁鐵的一種，其能使其產生的機械量（力或力矩和位移）與輸入信號（電流）的大小成比例關系。
2、比例電磁鐵與液壓閥配合可實現遠距離操控各種液壓、氣動系統的閥門。當電磁鐵的線圈繞組通過電流時，電磁吸力克服電磁閥內部的復位彈簧的彈簧阻力，促使閥體的推桿移動，從而實現閥門的開啟，在線圈繞組斷電后，在復位彈簧的作用下，閥體推桿復位，閥門關閉。比例電磁鐵通過控制液壓閥閥芯的位置，可實現連續控制液壓系統壓力、方向和流量的目的。但隨液壓系統對控制精度及可靠性等要求的不斷提升，存在對銜鐵的動作位置進行準確檢測的需求，進而通過銜鐵位置檢測以判定銜鐵是否動作到位。
3、專利技術人所知曉的現有比例電磁鐵銜鐵位置檢測方法是通過設置lvdt直線位置傳感器實現對銜鐵位置檢測。但本申請專利技術人在實現本申請實施例中技術方案的過程中，發現在使用lvdt直線位移傳感器進行銜鐵位置檢測時，需要沿銜鐵軸向對銜鐵進行軸向加長，以便于銜鐵處于lvdt直線位移傳感器的檢測范圍內，由此會導致比例電磁鐵的軸向長度增加、體積增
4、公開于該
技術介紹
部分的信息僅用于加深對本公開的
技術介紹
的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成本領域技術人員所公知的現有技術。
技術實現思路
1、鑒于以上技術問題中的至少一項，本公開提供了一種比例電磁鐵及電磁閥，旨在解決現有比例電磁鐵體積較大、裝配精度要求高且銜鐵位置檢測精度差的技術問題。
2、根據本公開的一個方面，提供一種比例電磁鐵，其包括沿中心軸線設有柱形腔的磁性外殼、相對固定于所述柱形腔內且沿中心軸向設有銜鐵活動腔的鐵芯、繞設于所述磁性外殼與所述鐵芯的間的繞組、活動嵌設于所述銜鐵活動腔內的銜鐵、設于所述鐵芯一端用于封閉所述銜鐵活動腔的芯帽、嵌設于所述芯帽內用于檢測所述銜鐵位置的磁性傳感器；所述磁性傳感器的厚度方向與所述銜鐵的運動方向同向。
3、在本公開的一些實施例中，所述磁性傳感器對應安設于電路板處。
4、在本公開的一些實施例中，所述電路板為環形結構件，所述磁性傳感器為tmr傳感器；所述環形電路板處電連接有至少一個所述磁性傳感器。
5、在本公開的一些實施例中，所述環形電路板處對應電連接有兩個所述磁性傳感器，兩所述磁性傳感器關于所述環形電路板中心對稱的設于環形電路板的兩側。
6、在本公開的一些實施例中，所述磁性傳感器包括四個接線端子，對應的相鄰接線端子間串接有阻值隨外界磁場變化的磁阻效應元件；所述電路板電連接有與所述接線端子對應導通的信號輸出導線；所述磁阻效應元件的阻值隨沿所述銜鐵運動方向磁場的變化而變化。
7、在本公開的一些實施例中，所述磁性傳感器為霍爾傳感器。
8、在本公開的一些實施例中，所述芯帽的中心位置處沿軸向開設有用于活動嵌設手動推桿的推桿孔。
9、在本公開的一些實施例中，設所述銜鐵的半徑為r、設所述磁性傳感器距所述銜鐵中心軸線的距離為δx、設所述磁性傳感器距所述銜鐵端面的最大距離為δz、設所述銜鐵的行程為l，則δx/r≤0.75、δx≥2、δz>l、δz<2r+l。
10、在本公開的一些實施例中，所述鐵芯包括固定鐵芯本體、通過隔磁套固定于所述固定鐵芯本體一端用于形成所述銜鐵活動腔的導套、設于所述固定鐵芯本體用于接觸所述銜鐵的端面處的隔磁片；所述固定鐵芯本體與所述導套為磁性材質件；所述隔磁套與所述隔磁片為非磁性材質件。
11、根據本公開的另一個方面，提供一種電磁閥，其包括上述的比例電磁鐵。
12、本申請實施例中提供的一個或多個技術方案，至少具有如下任一技術效果或優點：
13、通過嵌設于芯帽內的磁性傳感器可實現比例電磁鐵銜鐵位置的準確檢測，由此避免了現有技術中沿銜鐵軸向進行延長等造成比例電磁鐵體積增大的問題，實現了比例電磁鐵的小型化；并且基于長期實踐研究經驗所識別出的邊界條件，對磁性傳感器于芯帽內的相對裝設位置進行了合理限定，確保了磁性傳感器較寬的信號輸出范圍，并可有效提高比例電磁鐵對銜鐵位置的檢測精度及可靠性；此外，將磁性傳感器厚度方向與銜鐵運動方向保持一致，可在準確檢測銜鐵位置的同時避免安裝誤差對測量精度的不利影響，降低裝配精度，提高良品率；進而可降低磁性傳感器的選型復雜性，避免額外設置磁場等，降低了生產制造成本。
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1.一種比例電磁鐵，其特征在于，包括沿中心軸線設有柱形腔的磁性外殼、相對固定于所述柱形腔內且沿中心軸向設有銜鐵活動腔的鐵芯、繞設于所述磁性外殼與所述鐵芯的間的繞組、活動嵌設于所述銜鐵活動腔內的銜鐵、設于所述鐵芯一端用于封閉所述銜鐵活動腔的芯帽、嵌設于所述芯帽內用于檢測所述銜鐵位置的磁性傳感器；所述磁性傳感器的厚度方向與所述銜鐵的運動方向同向。
2.根據權利要求1所述的比例電磁鐵，其特征在于，所述磁性傳感器對應安設于電路板處。
3.根據權利要求2所述的比例電磁鐵，其特征在于，所述電路板為環形結構件，所述磁性傳感器為TMR傳感器；所述環形電路板處電連接有至少一個所述磁性傳感器。
4.根據權利要求3所述的比例電磁鐵，其特征在于，所述環形電路板處對應電連接有兩個所述磁性傳感器，兩所述磁性傳感器關于所述環形電路板中心對稱的設于環形電路板的兩側。
5.根據權利要求2所述的比例電磁鐵，其特征在于，所述磁性傳感器包括四個接線端子，對應的相鄰接線端子間串接有阻值隨外界磁場變化的磁阻效應元件；所述電路板電連接有與所述接線端子對應導通的信號輸出導線；所述
6.根據權利要求1所述的比例電磁鐵，其特征在于，所述磁性傳感器為霍爾傳感器。
7.根據權利要求1所述的比例電磁鐵，其特征在于，所述芯帽的中心位置處沿軸向開設有用于活動嵌設手動推桿的推桿孔。
8.根據權利要求7所述的比例電磁鐵，其特征在于，設所述銜鐵的半徑為R、設所述磁性傳感器距所述銜鐵中心軸線的距離為ΔX、設所述磁性傳感器距所述銜鐵端面的最大距離為ΔZ、設所述銜鐵的行程為L，則ΔX/R≤0.75、ΔX≥2、ΔZ>L、ΔZ<2R+L。
9.根據權利要求1所述的比例電磁鐵，其特征在于，所述鐵芯包括固定鐵芯本體、通過隔磁套固定于所述固定鐵芯本體一端用于形成所述銜鐵活動腔的導套、設于所述固定鐵芯本體用于接觸所述銜鐵的端面處的隔磁片；所述固定鐵芯本體與所述導套為磁性材質件；所述隔磁套與所述隔磁片為非磁性材質件。
10.一種電磁閥，其特征在于，包括權利要求1所述的比例電磁鐵。
...【技術特征摘要】
1.一種比例電磁鐵，其特征在于，包括沿中心軸線設有柱形腔的磁性外殼、相對固定于所述柱形腔內且沿中心軸向設有銜鐵活動腔的鐵芯、繞設于所述磁性外殼與所述鐵芯的間的繞組、活動嵌設于所述銜鐵活動腔內的銜鐵、設于所述鐵芯一端用于封閉所述銜鐵活動腔的芯帽、嵌設于所述芯帽內用于檢測所述銜鐵位置的磁性傳感器；所述磁性傳感器的厚度方向與所述銜鐵的運動方向同向。
2.根據權利要求1所述的比例電磁鐵，其特征在于，所述磁性傳感器對應安設于電路板處。
3.根據權利要求2所述的比例電磁鐵，其特征在于，所述電路板為環形結構件，所述磁性傳感器為tmr傳感器；所述環形電路板處電連接有至少一個所述磁性傳感器。
4.根據權利要求3所述的比例電磁鐵，其特征在于，所述環形電路板處對應電連接有兩個所述磁性傳感器，兩所述磁性傳感器關于所述環形電路板中心對稱的設于環形電路板的兩側。
5.根據權利要求2所述的比例電磁鐵，其特征在于，所述磁性傳感器包括四個接線端子，對應的相鄰接線端子間串接有阻值隨外界磁場變化的磁阻效應元件；所述電路板電連接...
【專利技術屬性】
技術研發人員：蔡永福，田佳佳，陳辰，魏然，王坦，吳少杰，孟倩雯，李海梅，
申請(專利權)人：鄭州大學，
類型：發明
國別省市：
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