一种带滚珠的衔铁部件

技术领域

本发明专利涉及一种衔铁部件，尤其是应用于各种电磁阀的带滚珠的衔铁部件。

背景技术

电磁阀在当今应用于各行各业的自动控制，电磁铁作为电磁阀的核心零部件长期受到关注和研究。电磁铁的性能则主要取决于衔铁（也称动铁芯）的运动状况，截止目前，衔铁（因使用需求与其他零件组成共同运动的零件时称为衔铁部件，下文同）的运动都是通过滑动摩擦来实现。比较典型的集中衔铁及衔铁部件的滑动摩擦形式包括双支撑性，导套型，以及单边支撑型等。

中国发明专利授权号CN 103050217 B为代表的专利结构充分体现了磁力线理论及“磁分路器结构”，其具有典型的带有磁分路器的挡铁、衔铁和极靴的核心结构特征。该专利结构中的双支撑结构较好的解决了衔铁往复运动所需摩擦副的问题，但是滑动摩擦副的结构，对产品的制造仍然有较高的要求，存在零部件加工难度大，产品装配要求高导致批量生产质量不够稳定的问题。

中国发明专利授权号CN 103714940 B代表了另外一类磁力线理论和磁分路器结构。其使用连接环将挡铁与极靴连接成一体的结构有效的降低了产品制造的难度，并且可以实现衔铁与挡铁及极靴之间较小的配合间隙，减小部分等效磁阻。但衔铁的运动，仍然是滑动摩擦副结构，摩擦阻力较大，且衔铁和摩擦副的配合间隙较大，在强磁场的作用下，衔铁磨损的问题突出。同时，由于衔铁没有其他零件支撑而与挡铁、极靴直接接触形成摩擦副配合间隙较大，存在污染物进入摩擦副导致衔铁运动不灵活的情况，该结构存在抗污染能力不高的问题。

在中国专利授权号“CN 1272553C”的专利中，其不锈钢材质的薄壁筒与衔铁组成摩擦副的结构是典型一类比例电磁铁结构，同样是衔铁与不锈钢薄壁筒组成滑动摩擦副，摩擦力大且衔铁和不锈钢薄壁筒的间隙较大，抗污染能力弱。

总体来说，现有比例电磁铁中衔铁以滑动摩擦方式输出电磁力的结构，存在摩擦力大，衔铁容易磨损导致比例电磁铁性能下降和抗污染能力较弱的问题。

发明内容

现有比例电磁铁中衔铁以滑动摩擦方式输出电磁力的结构，存在摩擦力大，衔铁容易磨损导致比例电磁铁性能下降和抗污染能力较弱的问题，本发明提供了一种滚动摩擦，衔铁寿命长，抗污染能力好的带滚珠的衔铁部件。

本发明专利的技术解决方案：(详见权利要求书)

本发明专利所具有的优点：

1、本发明采用镶嵌在衔铁内部的可自由转动的滚珠，实现衔铁运动与配合件之间的滚动摩擦，摩擦系数小，衔铁磨损少，寿命长。

2、本发明采用镶嵌在衔铁内部的可自由转动的滚珠，衔铁运动与配合件之间组成滚动摩擦副，抗污染能力好。

附图说明

图1为本发明一种带滚珠的衔铁部件的结构原理图；

其中附图标记为：1-衔铁，2-滚珠。

具体实施方式

如图1所示，一种带滚珠的衔铁部件，其关键技术是：由衔铁1、滚珠2组成。

衔铁1为圆柱形，内有通孔，外圆柱面左端设置有底部为球型的盲孔形球窝1a（偶数个）、右端设置有底部为球型的盲孔偶数个，由软磁材料构成。滚珠2为圆球形，由非软磁材料构成。

衔铁1圆柱面左端球窝1a数量为偶数个，圆柱面右端球窝1a数量也是偶数个。偶数个滚珠2放置于衔铁1上设置的球窝1a中。衔铁1左端和右端的球窝1a沿衔铁轴线方向为一条直线分布。衔铁1上的球窝经过特殊工艺加工处理，底部接近半球形。滚珠2采用特殊工具安装于衔铁1设置的球窝中，并且可灵活滚动。滚珠2高出衔铁圆柱面的尺寸A在0.01至0.2mm之间。

当磁场作用在衔铁部件上时，衔铁受磁场吸力作用发生运动，衔铁与支撑件之间通过滚珠2实现连接和支撑。由于滚珠2在衔铁1内可自由转动，衔铁运动时，滚珠2和衔铁1之间发生相对滚动，滚珠2与支撑件之间也是相对滚动，衔铁部件所受滚动摩擦力比常规衔铁滑动摩擦副结构中的滑动摩擦力显著降低。衔铁1使用软磁材料与支撑件之间不直接接触摩擦，衔铁在磁场中运动时不会发生磨损。在相同压力作用下，滚动摩擦的磨损显著小于滑动摩擦，衔铁1使用软磁材料与使用耐磨材料的滚珠2之间的滚动摩擦结构，磨损量显著小于一般使用滑动摩擦结构的衔铁。

当衔铁部件工作环境存在污染物时，衔铁1与滚珠2之间的镶嵌结构中基本无污染物可进入，不会出现滚珠2与衔铁1之间因污染物积聚导致滚珠2抱死不能滚动的情况。滚珠2支撑衔铁1往复运动时，存在的污染物会被滚珠2滚动挤压离开滚珠2的运动轨迹，实现滚珠的自清洁功能，因此抗污染能力好。

实际应用表明，该带滚珠的衔铁部件，运动灵活性好，抗污染能力强，广泛应用于各种比例电磁铁中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围内的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会限制于本文所示的这些实施例，而是要符合于本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。