电磁驱动装置及具有该电磁驱动装置的燃气比例阀的制作方法

1.本发明涉及电磁驱动控制及燃气控制技术领域，特别涉及一种电磁驱动装置及应用该电磁驱动装置的燃气比例阀。


背景技术：

2.电磁驱动装置包括永磁体、导磁铁芯以及线圈部件，由线圈部件通电产生的磁场与永磁体产生的磁场进行相互作用，从而由线圈部件带动阀塞靠近或远离阀口，对于本领域技术人员来说如何使线圈部件获得较多的电磁力相对保障阀塞的正常作动是本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的在于提供一种电磁驱动装置及具有该电磁驱动装置的燃气比例阀，该电磁驱动装置能够使线圈部件获得较多的电磁力以相对保障燃气比例阀的正常作动。
4.本发明提供一种电磁驱动装置，设有腔体，包括外壳组件、永磁体组件、导磁铁芯以及动线圈组件，所述外壳组件包括第一外壳、第二外壳以及盖板部，所述第一外壳与所述导磁铁芯固定连接，所述动线圈组件位于所述导磁铁芯的外周部，所述动线圈组件能够沿所述导磁铁芯的轴向作往复运动，所述第二外壳为一体结构，包括周壁部和聚磁部，所述聚磁部自所述周壁部朝向所述动线圈组件凸伸，所述周壁部分别与所述第一外壳以及所述盖板部固定连接，所述永磁体组件位于所述腔体且所述永磁体组件位于所述动线圈组件的外周部，所述永磁体组件包括第一永磁体以及第二永磁体，所述聚磁部位于所述第一永磁体与所述第二永磁体之间，所述第一永磁体与所述聚磁部的一端面相抵，所述第二永磁体与所述聚磁部的另一端面相抵。
5.本发明还提供一种燃气比例阀包括主阀座，主阀座固定连接有第一电磁阀组件、第二电磁阀组件以及电磁驱动装置，主阀座的内腔还设有压差调节装置，主阀座设有与第一电磁阀组件相对应的第一阀口、与第二电磁阀组件相对应的第二阀口、与电磁驱动装置相对应的第三阀口以及与压差调节装置相对应的主阀口。
6.本发明提供的电磁驱动装置包括外壳组件、永磁体组件、导磁铁芯以及动线圈组件，外壳组件包括第一外壳、第二外壳以及盖板部，第二外壳为一体结构，包括周壁部和聚磁部，聚磁部自周壁部朝向动线圈组件凸伸，永磁体组件包括第一永磁体以及第二永磁体，聚磁部位于第一永磁体与第二永磁体之间，通过第一永磁体与聚磁部的一端相抵以及第二永磁体与聚磁部的另一端相抵，第一永磁体以及第二永磁体的磁力相对能够聚磁于该聚磁部，聚磁部的单位磁束密度相对较大，使动线圈组件与聚磁部产生磁感应时能产生较高的电磁力，从而使动线圈组件沿导磁铁芯的轴向进行往复运动，该电磁驱动装置能够使线圈部件获得较多的电磁力以相对保障燃气比例阀的正常作动。
附图说明
7.图1为本发明提供的第一种实施例的电磁驱动装置(未带阀塞)的剖面视图；
8.图2为图1的电磁驱动装置的第二外壳立体示意图；
9.图3为图2的第二外壳的剖面示意图；
10.图4为本发明提供的第二种实施例的电磁驱动装置的剖面示意图；
11.图5为本发明提供的第三种实施例的电磁驱动装置的剖面示意图；
12.图6为本发明提供的燃气比例阀结构整体剖面示意图
13.如图1所示为本发明提供的电磁驱动装置，电磁驱动装置1d包括腔体111d，该电磁驱动装置包括外壳组件、永磁体组件50、导磁铁芯20以及动线圈组件30，外壳组件包括第一外壳11、第二外壳12以及盖板部13，第一外壳11与导磁铁芯20固定连接，动线圈组件30位于导磁铁芯20的外周部，动线圈组件30能够沿导磁铁芯20的轴向作往复运动，第二外壳12通过墩头等加工方式形成一体结构，包括周壁部121和聚磁部122，聚磁部122自周壁部121朝向动线圈组件30的方向大致径向凸伸，周壁部121分别与第一外壳11以及盖板部13固定连接，永磁体组件50位于腔体111d且永磁体组件50位于动线圈组件30的外周部，包括第一永磁体51以及第二永磁体52，聚磁部122位于第一永磁体51与第二永磁体52之间，第一永磁体51与聚磁部122的一端相抵，第二永磁体52与聚磁部122的另一端相抵。
14.其中外壳组件的第一外壳11盖板部13可由导磁金属板材冲压成型，第二外壳12可先由导磁金属板材冲压成型后再通过墩头加工工艺形成周壁部和聚磁部，第一外壳、第二外壳以及盖板部三者也可为低碳钢或其他导磁性材料制成，或者也可以是将含有的导磁材料作为嵌件与塑料一体注塑成型，只需保证该外壳组件具有一定的导磁性即可，通过第一外壳11与导磁铁芯20的固定连接以及第二外壳12分别与第一外壳11以及盖板部13的固定连接，可大致形成该电磁驱动装置的腔体111d，且通过聚磁部122又将该腔体111d大致分为上腔体和下腔体，永磁体组件50位于该腔体111d，其中第一永磁体51大致位于上腔体，第二永磁体52大致位于该下腔体且第一永磁体51与该聚磁部122的一端相抵，第二永磁体52与该聚磁部122的另一端相抵，聚磁部122在轴向方向由第一永磁体51和第二永磁体52所夹持，当电磁驱动装置接入直流电源后可形成双环式的永磁磁路形态，磁力的传递基本在该腔体111d进行，通过第一永磁体51以及第二永磁体52与该聚磁部122的配合，磁力能够较为集中于该聚磁部122，动线圈组件30与该聚磁部122产生磁感应时能够获得较强的磁推力从而沿导磁铁芯20的轴向进行往复作动。
15.本发明提供的电磁驱动装置通过设置具有导磁性的外壳组件在电磁驱动装置进行磁力传递时可提供磁力传导作用，且磁力传递大致在腔体111d进行，能够相对减少磁损现象；另外通过将外壳组件的第二外壳加工成一体结构，周壁部与聚磁部一体形成，聚磁部由外壳结构本身延伸而出简化了电磁驱动装置的整体结构，通过设置聚磁部122能够相对增强聚磁力，提升聚磁效能，随着电磁力的增大更有利于动线圈组件比例阀塞的作动精度，进而相对提升电磁驱动装置作动可靠性。电磁驱动装置的永磁体组件50，可以是铁氧体或钕铁硼等材质形成，该第一永磁体51和第二永磁体52可为环状、c型、半圆形或瓦形等结构，在此不对永磁体的具体材质和形状作具体限制，在接下去的说明中以第一永磁体51以及第二永磁体52呈环形结构为例进行说明。
16.结合图2以及图1介绍本发明提供的第一实施例，该实施例中第二外壳12由一体加
工成型，由图2的剖视图来看第二外壳12大致呈横向的“t”字型结构，包括周壁部121以及聚磁部122，具体的可由墩头加工工艺等方式一体加工成型，聚磁部122大致与周壁部121呈垂直方向由周壁部121朝腔体111d方向凸起，聚磁部122b包括第一聚磁部122b-1以及第二聚磁部122b-2，周壁部121b包括第一周壁部121b-1以及第二周壁部121b-2，第一聚磁部与第一周壁部相连接，第二聚磁部与第二周壁部相连接，通过墩头工艺加工装夹工具夹持后，使第一周壁部的下部与第二周壁部的下部相抵，且第一聚磁部与第二聚磁部相抵；
17.第一永磁体51和第二永磁体52都呈中空环状结构，第一永磁体51包括第一下端面以及第一上端面，第一磁极部511相对靠近第一下端面，第二磁极部512相对靠近第一上端面，第一永磁体51位于动线圈组件30的外周部，第一磁极部511与第一聚磁部相抵，第二磁极部512能够与第一外壳相抵，第二永磁体52包括第二下端面以及第二上端面，第三磁极部521相对靠近第二上端面，第四磁极部522相对靠近第二下端面，第三磁极部521与第二聚磁部相抵，第四磁极部522能够与盖板部相抵，其中第一磁极部与第三磁极部属于相同磁极例如s极，第二磁极部与第四磁极部属于相同磁极例如n极，第二永磁体52位于动线圈组件30的外周部，第一磁极部511与聚磁部122的一端相抵，第三磁极部521与聚磁部122的另一端相抵，需要说明的是这里的一端指的是第一聚磁部的上端面，另一端指的是第二聚磁部的下端面，聚磁部122包括聚磁端部122c，该聚磁端部122c相对第一永磁体51和第二永磁体52错位朝动线圈组件30的方向凸起，聚磁端部122c包括端面，该端面与动线圈组件30之间形成有间距l，假设如图1所示的第一磁极部511的磁极为s极，第三磁极部521的磁极也为s极，则该s极相对聚磁于聚磁部122，聚磁部122的单位磁束密度能够达到较大值，最终大致可将s磁极聚磁于间距l，动线圈组件30包括线架31和绕组线圈32，绕组线圈32固定安装于该线架31上，在电磁驱动装置1d接入直流电源后，绕组线圈32会产生一个轴向方向的磁场，而该间距l则会产生一个相对该轴向方向的径向磁场，两者磁场相互作用，即绕组线圈32与聚磁部122之间产生磁感应，因磁力相对聚集于该间距l，动线圈组件30因此能够获得足够的磁推力沿导磁铁芯20的轴向作往复运动，需要说明的是动线圈组件30在作动过程中该绕组线圈32始终处于与聚磁端部122c的相对位置，即沿水平方向上，聚磁部的聚磁端部的投影始终位于绕组线圈上。
18.该周壁部121通过分别与第一外壳10和盖板部13固定连接大致形成电磁驱动装置的腔体111d，磁力传递大致在该腔体进行能够减少漏磁、磁损现象且外壳组件具有一定的导磁性，能够为磁力提供导向作用，第一永磁体51和第二永磁体52由聚磁部122进行分隔，当电磁驱动装置在通电情况下，磁力传递可形成双环式的永磁磁路形态，一般需使电磁驱动装置形成双环式的永磁磁路形态时，永磁体组件50需额外增设类似于本发明专利的聚磁部122部件，而本发明提供的电磁驱动装置中，将聚磁部122作为外壳组件的第二外壳12的一部分，即聚磁部122将第一永磁体51和第二永磁体52进行上下分隔并分别与其抵接，即起到了磁力传递作用又能够使各个永磁体的磁力相对聚集于聚磁部122，相对提升了磁效能，增大了电磁力，能够相对简化永磁体组件的结构，从而使电磁驱动装置整体结构更加简化，作动更加可靠。
19.下面简单说明本发明提供的第二实施例，该第二外壳12也可以为分体结构，本实施例中第二外壳12包括上壳件和下壳件，且上壳件与下壳件在轴向上对称设置，上壳件与下壳件通过焊接等方式固定连接，上壳体设有第一聚磁部122b-1以及第一周壁部121b-1，
下壳体包括第二聚磁部122b-2以及第二周壁部121b-2，其中第一聚磁部与第一周壁部相连接，第二聚磁部与第二周壁部相连接，第一永磁体与第二永磁体的设置方式以及配合位置已在第一实施例作了详细陈述，在此不再一一赘述。
20.下面简单说明本发明提供的第三实施例，该第二外壳12b也可以是上下的分体结构，即可将第二外壳12b分为上下两个大致呈对“l”型状的结构并可使两者进行对称设置后固定连接，与第二实施例不同之处在于，第二外壳的上壳件可为分体结构，下壳件可为分体结构，聚磁部122b包括第一聚磁部122b-1以及第二聚磁部122b-2，周壁部121b包括第一周壁部121b-1以及第二周壁部121b-2，第一聚磁部122b-1与第一周壁部121b-1固定连接形成上壳件，第二聚磁部122b-2与第二周壁部121b-2固定连接形成下壳件。
21.需要说明的是对第二外壳12作出的其他分体结构的方案也应纳入本发明专利的保护范围。
22.该第一永磁体51的第二磁极部512与第一外壳11相抵接，第一永磁体51在轴向方向由第一外壳11和聚磁部122进行限位，第二永磁体52的第四磁极部522与盖板部13相抵接，盖板部13包括平板131以及凸起部132，该平板131与周壁部121的下端部固定连接，凸起部132与第四磁极部522相抵，第二永磁体52在轴向方向由盖板部13和聚磁部122进行限位，以防止永磁体组件50在腔体111d在轴向上发生晃动，第一永磁体51还包括第一内环面以及第一外环面，第二永磁体52包括第二内环面以及第二外环面，第一内径磁极部513相对靠近第一内环面，第一外径磁极部514相对靠近第一外环面，第二内径磁极部523相对靠近第二内环面，第二外径磁极部524相对靠近第二外环面，其中第一外径磁极部514以及第二外径磁极部524均与周壁部121的内壁相抵，永磁体组件50整体在径向方向由第二外壳12的周壁部121进行限位以防止其串动。
23.本发明提供的电磁驱动装置还包括调节组件40，调节组件40对线架31的初始位置进行调节，调节组件40包括调节杆41、弹簧座42以及弹簧43，调节杆41旋入导磁铁芯20内对线架31的初始位置进行调节，弹簧座42固定于调节杆41的端面凸台，弹簧43装配在弹簧座42以及线架31的内凸台之间。线架31包括线架头31a，电磁驱动装置还包括阀塞60，线架头31a能够与阀塞,60相抵接配合，接入直流电源后励磁线组431产生轴向磁场，磁力较为集中的间距l具有相对轴向磁场的径向磁场，该轴向磁场与径向磁场相互作用形成相互轴向的牵引力或排斥力使驱动动线圈组件43沿导磁铁芯44的轴向进行往复运动，电磁驱动装置获得的电磁力越大，越有利于动线圈组件43精确控制阀塞60的作动精度。
24.本发明还提供一种具有该电磁驱动装置的燃气比例阀1，该燃气比例阀包括主阀座，该主阀座设有进口和出口，燃气可由进口流入由出口流出，主阀座1可以为铝合金压铸成型，主阀座1固定连接有第一电磁阀组件1a、第二电磁阀组件1b以及电磁驱动装置1d，主阀座1的内腔还设有压差调节装置1c，主阀座1还设有与上述部件相对应的第一阀口11a、第二阀口11b、第三阀口11d以及主阀口11c，燃气比例阀可以由第一电磁阀组件11a和第二电磁阀组件11b主导燃气安全开关用途，当第一电磁阀组件11a与第二电磁阀组件11b的其中一道断电还可以保证安全开启或关闭，电磁驱动装置1d和压差调节装置1c主导燃气流量调节功能，通过控制电磁驱动装置1d供应电流进行间接驱动压差调节装置1c的开度以实现通过主阀口11c的燃气流量的精确调节，内腔还设有第一压差通道113以及第二压差通道114，燃气通过第一阀口11a后经第二阀口11b进入第一压差通道113以及第二压差通道114，由于
第三阀口11d为常开状态，燃气由第三阀口11d流出通过泄压孔115排出至出口，出口与燃烧室相连接。
25.需要说明的是本发明所提及的“第一、第二”等序数词仅仅为区分不同零部件的命名方式不应该认为对各零部件有相关次序上的限定，本发明所提及的“上、下”等方位词也同样是基于本发明所提供的说明书附图进行描述，以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明远离的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应当视为本发明的保护范围。