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ATOS電液比例閥從20世紀60年代出現(xiàn)至今不斷發(fā)展，并在液壓系統(tǒng)中得到日益廣泛的應(yīng)用，在很大程度上得益于其電－機械轉(zhuǎn)換器——比例電磁鐵。比例電磁鐵的結(jié)構(gòu)經(jīng)由電磁換向閥的螺管式開關(guān)電磁鐵改進、演化而來，如圖1(a)所示。在隔磁環(huán)處，比例電磁鐵的磁路分為兩路，一路從止推盆形軛鐵錐面進入導(dǎo)磁外殼;而另一路通過軛鐵盆底進入導(dǎo)磁外殼。比例電磁鐵線圈通電激磁后，在有效行程δm內(nèi)，前者產(chǎn)生的電磁力Fm1隨銜鐵位移xm增加而減小，后者產(chǎn)生的電磁力Fm2隨銜鐵位移xm增加而增加。經(jīng)過優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)，兩者合成后可以得到比例閥控制所需要的水平的行程－推力特性，如見圖1(b)所示。
此外，與其它的電－機械轉(zhuǎn)換器相比，比例電磁鐵還具有有效工作行程較長、推力大等優(yōu)點，加上其結(jié)構(gòu)簡單，并與電磁換向閥的螺管式開關(guān)電磁鐵相近，在液壓閥中應(yīng)用，其可靠性易于得到認可與接受。圖1(a)所示的比例電磁鐵只能輸出單向電磁推力，應(yīng)用于三位換向閥驅(qū)動時，可以采用兩只比例電磁鐵安裝于閥芯的兩端按雙向推動的方式工作，也可以將電磁鐵制成雙向比例電磁鐵滿足三位換向閥的使用要求。
雖然比例電磁鐵的磁路與電磁換向閥的開關(guān)電磁鐵不同，但同為螺管式電磁鐵，易于制成濕式耐高壓結(jié)構(gòu)在圖1(a)中，止推盆形軛鐵與導(dǎo)套焊接成一體，形成一個可以承受油液高壓的封閉容腔，隔磁環(huán)為非導(dǎo)磁的金屬焊料經(jīng)焊接填充而成。耐高壓比例電磁鐵可以直接驅(qū)動閥芯，省掉了密封件，減小了摩擦力，提高了工作可靠性，延長了使用壽命。
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