多永磁高速雙向電磁鐵的制作方法
【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]電控燃油噴射系統(tǒng)是現(xiàn)代柴油機(jī)燃油系統(tǒng)的發(fā)展方向。響應(yīng)速度能夠達(dá)到毫秒級(jí)的電磁鐵可稱為高速電磁鐵。現(xiàn)階段，無論是時(shí)間控制系統(tǒng)，還是壓力-時(shí)間控制的高壓共軌系統(tǒng)，高速電磁鐵都是保證電控燃油系統(tǒng)正常工作的重要零部件，其強(qiáng)電磁力和快速響應(yīng)特性直接影響噴油定時(shí)和噴油量的精確控制。為滿足日益嚴(yán)格的排放法規(guī)，提高燃油經(jīng)濟(jì)性，降低有害物排放，對(duì)電磁鐵的性能提出了更高的要求。
[0003]常規(guī)E型電磁鐵工作頻率較高，由于被反復(fù)磁化，導(dǎo)致渦流損耗增大，產(chǎn)熱量增加，影響磁性材料的導(dǎo)磁性能，降低了電磁鐵工作的穩(wěn)定性與可靠性。而且常規(guī)電磁鐵容易出現(xiàn)漏磁現(xiàn)象，對(duì)電磁鐵性能產(chǎn)生不利影響。為強(qiáng)化電磁鐵的散熱，減少漏磁，提高電磁鐵的穩(wěn)定性與可靠性，要在滿足電磁力要求的前提下合理改善電磁鐵結(jié)構(gòu)，對(duì)于提高電磁鐵性能具有重要的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種響應(yīng)快、可雙向運(yùn)動(dòng)、穩(wěn)定性高、低漏磁的多永磁高速雙向電磁鐵。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:包括兩個(gè)永磁高速電磁鐵，每個(gè)永磁高速電磁鐵包括鐵芯、線圈和外殼體，鐵芯由圓柱形主磁極和圓環(huán)形副磁極構(gòu)成，主磁極與副磁極之間設(shè)置線圈安裝槽，線圈安裝在線圈安裝槽中，外殼體套在鐵芯外，主磁極或副磁極底部延伸出環(huán)形凸緣，還包括環(huán)形小永磁體，小永磁體鑲嵌在所述環(huán)形凸緣與主磁極或副磁極之中間，小永磁體的充磁方向?yàn)閺较蜉椛涑浯牛瑑蓚€(gè)永磁高速電磁鐵對(duì)稱布置且小永磁體端相對(duì)，兩個(gè)永磁高速電磁鐵共用一個(gè)銜鐵和一個(gè)閥桿，主磁極的中間帶有通孔，閥桿穿在所述通孔中，銜鐵固定在閥桿上，還包括大永磁體，大永磁體為和鐵芯同心的圓柱環(huán)、鑲嵌在上下兩副磁極之間，大永磁體的充磁方向?yàn)閺较蜉椛涑浯?、沿徑向朝?nèi)。
[0006]本發(fā)明的多永磁高速雙向電磁鐵還可以包括:
[0007]1、主磁極中間的通孔為階梯孔，階梯孔中設(shè)置套在閥桿上的復(fù)位彈簧。
[0008]2、所述小永磁體為連續(xù)的圓環(huán)形。
[0009]3、所述小永磁體為由等分的幾段圓弧組成的圓環(huán)形。
[0010]4、所述等分的幾段圓弧緊湊排列。
[0011 ] 5、所述等分的幾段圓弧之間有間隙。
[0012]6、環(huán)形凸緣與小永磁體的對(duì)接面為圓柱面。
[0013]7、環(huán)形凸緣與小永磁體的對(duì)接面為圓錐面。
[0014]8、大永磁體為等分的三段圓弧組成，三段圓弧之間有間隙。
[0015]9、還包括冷卻組件，所述冷卻組件包括阻尼位移調(diào)節(jié)環(huán)、滑閥、閥套，滑閥為中心開有通孔的圓柱體結(jié)構(gòu)，滑閥套在閥桿上，滑閥上設(shè)有若干阻尼通孔且均布在同一圓周上，滑閥被復(fù)位彈簧預(yù)壓在阻尼位移調(diào)節(jié)環(huán)上，阻尼位移調(diào)節(jié)環(huán)為中心開有圓柱通孔的凸臺(tái)結(jié)構(gòu)。
[0016]本發(fā)明的多永磁高速雙向電磁鐵為上下對(duì)稱結(jié)構(gòu)，其組成包括外殼體、鐵芯、線圈、銜鐵、線圈骨架、密封樹脂、內(nèi)嵌閥套、復(fù)位彈簧和閥桿。外殼體為中心開有通孔，與銜鐵對(duì)應(yīng)位置也開有通孔的圓柱體，兩端設(shè)置固定螺母。鐵芯由鐵芯主副磁極和小永磁體構(gòu)成，凸緣位于主磁極或副磁極底部近線圈側(cè)。小永磁體為和鐵芯同心的圓柱環(huán)，鑲嵌在主磁極與副磁極凸緣中間，其充磁方向?yàn)閺较蜉椛涑浯?，與線圈的產(chǎn)生的磁路方向一致。大永磁體為和鐵芯同心的圓柱環(huán)，鑲嵌在上下兩副磁極之間內(nèi)側(cè)，其永磁體的充磁方向?yàn)閺较蜉椛涑浯牛貜较虺瘍?nèi)。
[0017]本發(fā)明的多永磁高速雙向電磁鐵采用了永磁雙“日”字型鐵芯對(duì)稱結(jié)構(gòu)，主磁極為中心開有階梯通孔的圓柱體或“T”字型柱體，副磁極為中間開有階梯通孔的圓柱體，副磁極底部開有兩個(gè)同心凹槽，大永磁體直徑比副磁極最大凹槽直徑略大，其高度與銜鐵厚度相等，上下兩副磁極之間留有間隙。副磁極圓柱體直徑與主磁極階梯中心孔直徑相等，主磁極與副磁極下端近線圈側(cè)延伸出凸緣，凸緣是完整的圓柱環(huán)或圓錐臺(tái)結(jié)構(gòu)。閥桿與銜鐵通過卡環(huán)固定，穿過主磁極中間的內(nèi)嵌閥套。小永磁體鑲嵌在凸緣和磁極之間，采用過盈配合。其上表面與凸緣上表面平齊，小永磁體下表面與主副磁極下表面平齊或略低。小永磁體是完整的磁環(huán)或是等分的圓弧永磁體，等分的圓弧永磁體緊密布置或等分均勻間隔分布。大永磁體是均勻間隔分布的等分的圓弧永磁體，位于上下兩副磁極之間。主磁極頂端與螺母中心開有帶螺紋的孔，兩者通過螺釘固連。
[0018]本發(fā)明的多永磁雙日型高速雙向電磁鐵，采用了永磁“日”字型結(jié)構(gòu)，兩個(gè)復(fù)位彈簧將銜鐵置于中間位置，上部線圈通電，下部線圈斷電，銜鐵向上運(yùn)動(dòng);反之，向下運(yùn)動(dòng)，依此來控制銜鐵的雙向運(yùn)動(dòng)。線圈通電后產(chǎn)生的磁場(chǎng)和小永磁體產(chǎn)生磁場(chǎng)疊加，小永磁體一方面屏蔽了主副磁極之間的漏磁，另一方面提供了通過銜鐵的磁通，增大了電磁力;銜鐵在吸合過程中，大永磁體屏蔽了銜鐵與殼體之間的漏磁。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。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的多永磁高速雙向電磁鐵示意圖。
[0020]圖2(a)為主磁極剖面圖；圖3(b)為副磁極剖面圖。
[0021]圖3(a)-圖3(c)為中小永磁體的3種不同結(jié)構(gòu)示意圖，圖3(a)小永磁體是完整的磁環(huán)；圖3(b)是小永磁體等分的圓弧永磁體且為緊密布置；圖3(c)小永磁體是等分的圓弧永磁體且為等分均勻間隔分布。
[0022]圖4為圖1中大永磁體是等分均勻間隔分布的圓弧永磁體示意圖。
[0023]圖5(a)_5(c)為鐵芯主副磁極的四種組合形式，圖5(a)為主磁極是中間開有階梯通孔的“T”字型柱體，副磁極為中間開有階梯通孔的圓柱體，凸緣在副磁極靠近線圈側(cè)，圖5(b)為在圖5(a)的基礎(chǔ)上延長(zhǎng)主磁極橫向長(zhǎng)度；圖5(c)為主磁極為中間開有通孔的圓柱體，主磁極為下端面中心開有凹槽的圓柱體，凸緣在主磁極靠近線圈側(cè)。
[0024]圖6(a)-圖6(b)為凸緣與小永磁體的組合形式，圖6(a)為凸緣和小永磁體為柱臺(tái)，圖6(b)為凸緣和小永磁體為錐臺(tái)。
[0025]圖7(a)-圖7(b)為鐵芯中間開有通孔的可冷卻式鐵芯結(jié)構(gòu)示意圖，圖7(b)為圖7
(a)中減振冷卻組件I局部放大示意圖。
[0026]圖8(a)_8(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8(a)為線圈未通電時(shí)的電磁鐵磁路不意圖，圖8(b)為線圈通電時(shí)電磁鐵磁路不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖舉例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)的描述。
[0028]結(jié)合圖1、圖2、圖3，本發(fā)明的多永磁雙日型高速雙向電磁鐵第一種實(shí)施方式的組成包括外殼體15、日型鐵芯9，線圈2、銜鐵6、卡環(huán)10、線圈骨架7、密封樹脂3、內(nèi)嵌閥套14、復(fù)位彈簧13和閥桿16。外殼體15為中心開有通孔，與大永磁體對(duì)應(yīng)位置也開有通孔26的圓柱體，上下端各設(shè)置固定螺母I。日型鐵芯9由主磁極17、副磁極19和小永磁體4構(gòu)成，主磁極17為中心開有階梯通孔的圓柱體結(jié)構(gòu)，其上端面軸向開有帶螺紋的小孔;副磁極19底部開有環(huán)形凹槽18，凹槽中心開有階梯通孔的圓柱體結(jié)構(gòu)，其中心孔半徑R2與主磁極17半徑Rl相等。凸緣11位于主磁極17底部近線圈側(cè)，在凸緣11與副磁極19之間鑲嵌一塊小永磁體4，兩者采用過盈配合;小永磁體可以是完整的磁環(huán)或是等分的圓弧永磁體，等分的圓弧永磁體緊密布置或等分均勻間隔分布，其下表面與日型鐵芯9的下表面平齊或略低，其充磁方向?yàn)閺较蚋Ｉ涑浯?，與線圈通電磁路流通方向一致。閥桿16與銜鐵6之間由卡環(huán)10固定，穿過主磁極中間的內(nèi)嵌閥套14。大永磁體5位于上下兩副磁極之間的凹槽中，其直徑與副磁極底部大凹槽直徑相等，高度與銜鐵厚度相等，大永磁體5的充磁方向?yàn)閺较蜉椛涑浯?，沿軸向向內(nèi)。本發(fā)明的多永磁日型高速雙向電磁鐵上部分的閥桿16通過卡環(huán)10與銜鐵5固連，與復(fù)位彈簧13、主磁極17、線圈2、副磁極19自上而下依次布置于外殼體15中，小永磁體4自下而上嵌入凸緣和磁極之間，大永磁體5自下而上嵌入副磁極凹槽內(nèi)，下部分安裝順序與上部分一致，外殼體15兩端設(shè)置固定螺母I，螺母