比例電磁鐵作為電液比例控制元件的電一機(jī)械轉(zhuǎn)換器件,其功能是將比例控制放大器輸給的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成力或位移。比例電磁鐵推力大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,對(duì)油質(zhì)要求不高,維護(hù)方便,成本低廉,銜鐵腔可做成耐高壓結(jié)構(gòu),是電液比例控制技術(shù)中應(yīng)用較廣泛的電一機(jī)械轉(zhuǎn)換器。比例電磁鐵的特性及工作可靠性,對(duì)電液比例控制系統(tǒng)和元件具有十分重要的影響,是電液比例控制技術(shù)關(guān)鍵部件之一。
電液比例控制技術(shù)對(duì)比例電磁鐵提出了一定的要求,主要有:
1.水平的位移一力特性,即在比例電磁鐵有效工作行程內(nèi),當(dāng)線圈電流一定時(shí),其輸出力保持恒定。
2.穩(wěn)態(tài)電流一力特性具有良好的線性度,較小的死區(qū)及滯回。
3.階躍響應(yīng)快,頻響高。
雖然現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)中比例電磁鐵的種類型號(hào)挺多,但基本的結(jié)構(gòu)和原理大體相同。比例電磁鐵一般為濕式直流控制,與普通直流電磁鐵相比,由于結(jié)構(gòu)上的特殊設(shè)計(jì),使之形成特殊的磁路,從而使它獲得基本的吸力特性,即水平的位移一力特性,與普通直流電磁鐵的吸力特性有著本質(zhì)區(qū)別。
典型的比例電磁鐵主要由導(dǎo)套、銜鐵、外殼、極靴、線圈、推桿等組成。導(dǎo)套前后兩段為導(dǎo)磁材料,中間則用一段非導(dǎo)磁材料(隔磁環(huán))焊接。導(dǎo)套具有足夠的耐壓強(qiáng)度(約可承受35MPa的靜壓力)。導(dǎo)套前段和極靴組合,形成帶錐型端部的盆型極靴,其相對(duì)尺寸決定了比例電磁鐵穩(wěn)態(tài)特性曲線的形狀。導(dǎo)套和殼體之間配置同心螺線管式控制線圈。銜鐵的前端裝有推桿,用以輸出力或位移;后端裝有彈簧和調(diào)節(jié)螺釘組成的調(diào)零機(jī)構(gòu),可以在一定范圍內(nèi)對(duì)比例電磁鐵特性曲線進(jìn)行調(diào)整。