[发明专利]一种多稳态电磁操动机构

说明书

本发明公开了一种多稳态电磁操动机构，包括轴向驱动杆、轴向驱动壳体、轴向驱动线圈、轴向驱动永磁体、换位滑槽壳体、永磁体滑块、换位拨叉、换位横向连杆、换位竖向连杆、换位壳体、换位驱动杆、导向壳体、换位驱动线圈和换位永磁体。本发明的有益效果在于：1)相比带有弹簧的三稳态电磁操动机构，本发明较大程度地降低了系统震荡，避免了驱动杆输出终端输出震荡信号的问题。2)相比传统电磁线圈需长期通电的驱动形式，本发明电磁线圈仅需在换向时通电进行控制，降低了能耗，控制了元件温升，提升了可靠性，延长了使用寿命。3)实现从三稳态至多稳态的功能扩展，本发明各位置之间的最大距离不受限制，可以可靠地转换和稳定在各个稳态位置。

技术领域

本发明涉及机电液一体化控制设备技术领域，特别是一种多稳态电磁操动机构。

背景技术

以电磁驱动的形式使得输出端在同一轴线方向上的多个节点位置稳定停靠并相互转换的装置称为多稳态电磁操动机构。目前相对成熟的双稳态和三稳态永磁操动机构多应用于电力系统的自动转换开关电器(ATSE)和液(气)压电磁控制阀的电磁驱动模块中。现有的双稳态和三稳态永磁操动机构通过电磁力和弹簧力共同作用实现相应功能，但因自身结构的固有特性，最多只能实现三个稳态的停靠和相互转换，并且弹簧的运动震荡会导致停靠过程的不可靠。

发明内容

本发明的目的是提供一种多稳态电磁操动机构，在同一轴线方向上精确到达并稳定在多个位置，扩展了稳态的数量并提高了稳态之间转换的可靠性以及精度，增强装置的适应性，使得在不同行程要求下均可满足操动要求，对机电液一体化控制设备有重要推进作用。

实现本发明目的的技术方案如下：

一种多稳态电磁操动机构，包括轴向驱动杆和轴向驱动壳体，轴向驱动杆的上部、下部分别套装在轴向驱动壳体的上、下滑槽内，轴向驱动壳体的内部从上至下依次设置有套装轴向驱动杆的第一轴向驱动线圈、轴向驱动永磁体和第二轴向驱动线圈，轴向驱动杆的中部还设置有上、下限位销；还包括换位驱动杆和换位壳体，换位驱动杆的左部、右部分别套装在换位壳体的左、右滑槽内，换位壳体的内部从左至右依次设置有套装换位驱动杆的第一换位驱动线圈、换位驱动永磁体和第二换位驱动线圈，换位驱动杆的中部还设置有左、右限位销；还包括换位滑槽壳体，换位滑槽壳体的上部固定连接轴向驱动杆的下端；换位滑槽壳体的前板和后板对称设置有永磁体滑槽，换位滑槽壳体的下板设置有拨叉滑槽；换位滑槽壳体的下部还通过连接板连接到换位壳体的上部；还包括换位横向连杆、第一竖向连杆和第二竖向连杆；第一竖向连杆和第二竖向连杆的上端分别固定连接到换位横向连杆的左、右端，下端分别固定连接到换位驱动杆的左、右端，使得换位横向连杆与换位驱动杆平行；还包括换位拨叉和永磁体滑块，换位拨叉的上部位于换位滑槽壳体的拨叉滑槽内，永磁体滑块的中部纵向固定套装在换位拨叉的上部且前部和后部分别位于换位滑槽壳体的前板和后板的永磁体滑槽内；换位拨叉的下部固定套装在换位横向连杆的中部；还包括导向壳体，换位滑槽壳体和换位壳体均位于导向壳体内；导向壳体的前板和后板对称设置换位槽；换位槽包括第一竖向滑槽、第一横向滑槽和第二竖向滑槽，第一竖向滑槽的下端与第一横向滑槽的右端导通，第一横向滑槽的左端与第二竖向滑槽的上端导通；永磁体滑块的前端和后端分别位于导向壳体的前板和后板的换位槽中；导向壳体的前板和后板的上端分别固定连接到轴向驱动壳体的下部。

进一步地，所述换位槽还包括第二横向滑槽和第三竖向滑槽，第二横向滑槽的左端与第二竖向滑槽的下端导通，第三竖向滑槽的上端与第二横向滑槽的右端导通。

更进一步地，所述换位槽还包括第三横向滑槽和第四竖向滑槽，第三横向滑槽的左端与第三竖向滑槽的下端导通，第四竖向滑槽的上端与第三横向滑槽的右端导通；以此类推增加横向滑槽和竖向滑槽。

进一步地，所述轴向驱动永磁体替换为保持线圈。

进一步地，所述换位驱动永磁体替换为保持线圈。

进一步地，所述轴向驱动永磁体紧密固定套装在轴向驱动杆的中部，其上、下端构成所述上、下限位销。