徑向多線圈高速電磁鐵的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種電磁鐵，尤其是一種柴油機(jī)電控燃油系統(tǒng)用高速電磁鐵。
【背景技術(shù)】
[0002]在柴油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)中，電磁閥作為執(zhí)行元件對(duì)燃油噴射系統(tǒng)性能起著決定性的作用。響應(yīng)速度能達(dá)到毫秒級(jí)的電磁鐵可稱為高速電磁鐵。高速強(qiáng)力電磁鐵作為電磁閥的主要組成部分是燃油系統(tǒng)電控單元與燃油噴射裝置的直接接口，對(duì)燃油的噴射過程實(shí)現(xiàn)了直接控制，因此它是保證燃油系統(tǒng)正常工作的核心零部件。電磁鐵的強(qiáng)電磁力和快速響應(yīng)保證了燃油噴射定時(shí)和噴油量的準(zhǔn)確控制，對(duì)實(shí)現(xiàn)小油量噴射和預(yù)噴射提供了硬件保障。
[0003]傳統(tǒng)的電磁鐵只有鐵芯的上端面可與冷卻燃油接觸進(jìn)行高效地對(duì)流換熱，而鐵芯中部和線圈則主要通過熱傳導(dǎo)形式進(jìn)行換熱，且熱阻大，換熱效率低，無法對(duì)線圈和鐵芯中部進(jìn)行良好的冷卻，導(dǎo)致線圈和鐵芯的溫度不能有效地降低，使得磁性材料導(dǎo)磁性能下降。因此在滿足電磁力及響應(yīng)要求的前提下，應(yīng)盡量使用小驅(qū)動(dòng)電流并且采取有效的冷卻方式來降低其發(fā)熱量，這對(duì)于提高電磁鐵的性能具有重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種響應(yīng)速度快、驅(qū)動(dòng)電流小、可靠性高、散熱性良好的徑向多線圈尚速電磁鐵。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]包括外殼體、鐵芯和線圈，所述鐵芯由主磁極和副磁極組成，主磁極為圓柱體，副磁極為中心開有通孔的圓柱體，主磁極位于副磁極的通孔中，外殼體套在主磁極外，主磁極或副磁極上帶有凸環(huán)，所述凸環(huán)軸向開有均勻分布的扇形或腰形通孔，相鄰兩扇形通孔之間構(gòu)成線圈內(nèi)芯，線圈徑向纏繞在線圈內(nèi)芯上。
[0007]本發(fā)明還可以包括:
[0008]1、還包括永磁體構(gòu)成徑向多線圈永磁組合式高速電磁鐵，永磁體為和鐵芯同心的圓柱環(huán)，主磁極或副磁極底部伸出凸緣，永磁體鑲嵌在凸緣與另一磁極之間，永磁體的上表面與凸緣上表面平齊，下表面與鐵芯下表面平齊或略低，永磁體的充磁方向?yàn)閺较蜉椛涑浯拧?br>[0009]2、所述永磁體是等分的圓弧永磁體且等分均勻間隔分布，永磁體與凸緣的配合形式為圓柱環(huán)配合且凸緣寬度與永磁體寬度相等或略大。
[0010]3、所述永磁體是等分的圓弧永磁體且等分均勻間隔分布，永磁體與凸緣的配合形式為圓錐環(huán)配合且凸緣的底面寬度大于永磁體底面寬。
[0011]4、所述凸環(huán)和凸緣設(shè)置在副磁極的內(nèi)壁上。
[0012]5、所述凸環(huán)設(shè)置在主磁極的外壁上，所述凸緣設(shè)置在副磁極的內(nèi)壁上。
[0013]6、主磁極的中心開有通道，在所述通道中設(shè)置液力減振冷卻組件，液力減振冷卻組件包括復(fù)位彈簧、滑閥、阻尼位移調(diào)節(jié)環(huán)，滑閥上設(shè)有若干阻尼孔且均布在同一圓周上，阻尼位移調(diào)節(jié)環(huán)為中心開有圓柱孔的凸臺(tái)結(jié)構(gòu)，閥桿與滑閥之間預(yù)留一段空隙，滑閥位于阻尼位移調(diào)節(jié)環(huán)上。
[0014]本發(fā)明提供了一種響應(yīng)速度快、驅(qū)動(dòng)電流小、可靠性高、散熱性良好的徑向多線圈高速電磁鐵及徑向多線圈永磁復(fù)合式高速電磁鐵。
[0015]本發(fā)明的徑向多線圈永磁復(fù)合式高速電磁鐵得組成包括外殼體、組合式鐵芯、徑向線圈、銜鐵、線圈骨架、密封樹脂和閥桿。外殼體為中心開有階梯孔的柱體結(jié)構(gòu)，上端設(shè)置固定螺母;螺母為中心開有通孔，下端面開有環(huán)形凹槽，凹槽中心開有通孔的圓柱體，其外側(cè)下表面攻有螺紋;組合式鐵芯由主磁極、副磁極和永磁體組成，主磁極或副磁極底部近線圈側(cè)延伸出環(huán)形凸緣;永磁體為和鐵芯同心圓柱環(huán)，鑲嵌在凸緣與磁極之間。永磁體的充磁方向?yàn)閺较蜉椛涑浯拧?br>[0016]所述徑向多線圈永磁王型高速電磁鐵外殼體上部攻有螺紋并設(shè)置固定大螺母;組合式鐵芯主磁極為中心開有通孔的圓柱體、十字型柱體或倒凸臺(tái)結(jié)構(gòu)；副磁極為上下端面都開有凹槽，凹槽中心開有通孔的圓柱體或中心開有通孔的圓柱體;主磁極或副磁極軸向開有扇形通孔，均勻布置于鐵芯中心圓周上。相鄰兩通孔之間構(gòu)成線圈內(nèi)芯，線圈徑向纏繞在內(nèi)芯上，線圈表面涂有樹脂或其他絕緣耐熱材料構(gòu)成線圈隔離體來隔離線圈與冷卻液；凸緣位于主磁極或副磁極底部近線圈側(cè)。永磁體為和鐵芯同心的圓柱環(huán)或圓錐環(huán)，鑲嵌在主磁極與凸緣中間，采用過盈配合。永磁體的充磁方向?yàn)閺较蜉椛涑浯?，其上表面與凸緣上表面平齊，下表面與鐵芯下表面平齊或略低。凸緣是完整的圓柱環(huán)或圓錐臺(tái)。永磁體是等分的圓弧永磁體且等分均勻間隔分布。主磁極或副磁極上開有軸向通孔，可以是兩個(gè)或兩個(gè)以上，通孔截面為扇形或腰形。凸緣與永磁體的配合形式為圓柱環(huán)配合且凸緣寬度與永磁體寬度相等或略大。凸緣與永磁體的配合形式為圓錐環(huán)配合且凸緣的底面寬度大于永磁體底面寬度。
[0017]本發(fā)明的徑向多線圈永磁王型高速電磁鐵，在線圈的徑向纏繞使得鐵芯內(nèi)部軸向的對(duì)流換熱得以實(shí)現(xiàn)，因而鐵芯內(nèi)部和線圈得到了良好的冷卻，同時(shí)保證了鐵芯良好的導(dǎo)磁性能；線圈通電后產(chǎn)生的磁場和永磁體產(chǎn)生磁場疊加，永磁體一方面屏蔽了主副磁極之間的漏磁，另一方面提供通過銜鐵的磁通，增大了電磁力;副磁極的凸緣增大了鐵芯與銜鐵的吸合面積，使通過銜鐵的磁感線一部分可以經(jīng)過凸緣，同時(shí)也使銜鐵整體磁感應(yīng)強(qiáng)度分布更加均勻，不易出現(xiàn)局部過早飽和的現(xiàn)象，在保證驅(qū)動(dòng)電流不變的情況下，也起到了增大電磁力的效果。與常規(guī)“E”型電磁鐵相比，徑向多線圈永磁王型高速電磁鐵將傳統(tǒng)的單一多匝線圈進(jìn)行分散布置，降低了線圈的電感，提高了線圈中電流的上升速度和衰減速度，加快電磁鐵的響應(yīng)速度，進(jìn)而提高噴油的控制精度，提高柴油機(jī)經(jīng)濟(jì)性，降低排放。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的第一種實(shí)施方式的整體結(jié)構(gòu)示意圖。鐵芯主副磁極的結(jié)構(gòu)形式為凸緣在副磁極靠近線圈側(cè)，主磁極為中心開有通孔的圓柱體，副磁極中心開有通孔，兩端面開有凹槽。
[0019]圖2為螺母結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3(a)為一種主磁極的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3(b)—種副磁極的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖4(a)-圖4(b)為主磁極或副磁極上開有軸向通孔的結(jié)構(gòu)，圖4(a)為鐵芯開有三個(gè)通孔形式，圖4 (b)為鐵芯開有兩個(gè)通孔形式。
[0022]圖5為永磁體是等分均勻間隔分布的圓弧永磁體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖6為鐵芯主副磁極的另一結(jié)構(gòu)形式，凸緣在副磁極靠近線圈側(cè)，主磁極為中心開有通孔的十字型柱體，副磁極為中心開有通孔的圓柱體。
[0024]圖7(a)-圖7(b)為組合式鐵芯與永磁體配合的結(jié)構(gòu)組成，圖7(a)為凸緣和永磁體錐臺(tái)結(jié)構(gòu)組合形式，圖7(b)為凸緣和永磁體為圓錐體結(jié)構(gòu)組合形式。
[0025]圖8為組合式鐵芯一端開槽的結(jié)構(gòu)形式，主磁極中心開有通孔的“T”字型凸臺(tái)結(jié)構(gòu)，副磁極為中心開有通孔的柱體，凸緣在副磁極近線圈側(cè)。
[0026]圖9(a)為帶有液力減振組件的徑向多線圈復(fù)合式高速電磁鐵整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖9(b)為液力減振組件局部放大示意圖。
[0027]圖10(a)_10(b)為電磁鐵線圈不通電和通電狀態(tài)下，磁路流通示意圖，圖10(a)為線圈不通電時(shí)的電磁鐵磁路不意圖，圖10(b)為線圈通電時(shí)電磁鐵磁路不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖舉例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)的描述。
[0029]結(jié)合圖1、圖2、圖3(a)、圖3(b)、圖4(a)、圖4(b)、圖5，本發(fā)明的徑向多線圈永磁高速電磁鐵的第一種實(shí)施方式的組成包括外殼體1、組合式鐵芯4、徑向線圈5、銜鐵11、線圈骨架8、密封樹脂9和閥桿12。外殼體1為圓柱體，中間開有階梯通孔，上端設(shè)置固定大螺母2;固定螺母為開有通孔中心7，下端面開有環(huán)形凹槽27，凹槽中心開有通孔28的圓柱體，其上表面開有沉頭孔3，外側(cè)下端攻有螺紋。組合式鐵芯的主磁極14為中心開有一圓柱通孔7的圓柱體;副磁極13為圓柱體，上端面開有凹槽，下端面開有階梯凹槽，凹槽中心開有圓柱通孔，其軸向開有兩個(gè)或三個(gè)扇形通孔15，均勻布置在副磁極13凹槽的中心圓周上，相鄰兩通孔之間的鐵芯部分形成線圈內(nèi)芯16，徑向線圈5繞制在線圈內(nèi)芯上，線圈表面涂有樹脂或其他絕緣耐熱材料來隔離線圈與冷卻液。副磁極中心通孔半徑R2與主磁極半徑R1相等。主磁極14頂端近通孔處開帶有螺紋的孔29，大螺母