軸向冷卻徑向線圈式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，具體地說(shuō)是柴油機(jī)燃油系統(tǒng)電磁鐵。
【背景技術(shù)】
[0002]柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)因其具有高噴射壓力，噴油定時(shí)和噴油規(guī)律柔性可控等特點(diǎn)，是目前提高柴油機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性和降低有害物排放等的有效手段，得到了廣泛地應(yīng)用。而無(wú)論是電控泵噴嘴、單體泵、分配泵，還是目前發(fā)展最快的高壓共軌電控燃油噴油系統(tǒng)，高速電磁鐵都是保證它們能否正常工作的最關(guān)鍵、最核心的部件。柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)通過(guò)電控單元對(duì)高速電磁鐵運(yùn)動(dòng)的精確控制以實(shí)現(xiàn)循環(huán)噴油量、噴油定時(shí)和噴油規(guī)律的精確控制。
[0003]柴油機(jī)是一種周期性輸出旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)力機(jī)械，尤其對(duì)于高轉(zhuǎn)速工作柴油機(jī)，工作的電磁鐵高頻地反復(fù)被磁化，由于電磁鐵材料本身的導(dǎo)磁特性，不可避免地使得磁滯及渦流損耗增加，導(dǎo)致產(chǎn)熱量增加；此外，為滿足電磁鐵的高響應(yīng)要求，常采用大電流驅(qū)動(dòng)以加快其響應(yīng)速度，使得線圈的發(fā)熱量增加，因此電磁鐵工作溫度升高。而隨著電磁鐵工作溫度的升高，其導(dǎo)磁材料的導(dǎo)磁性能下降，降低了電磁鐵的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度；同時(shí)線圈銅導(dǎo)線的電阻增加，降低了其導(dǎo)電性能，致使輸出功率增加，降低了線圈的安全可靠性。
[0004]公開(kāi)號(hào)CN 201204109Y的專利文件中公開(kāi)了一種組合式高速電磁鐵鐵芯，由鐵芯體、圓形鐵芯座和非導(dǎo)磁金屬外套構(gòu)成，鐵芯體由多片成型硅鋼片疊加在一起，形成鐵芯組合件；鐵芯座為軟磁材料整體加工而成，其中部有一水平通槽。該電磁鐵鐵芯采用了硅鋼片與軟磁整體材料的組合形式，在一定程度上減弱了渦流，可降低電磁鐵鐵芯溫度，但其仍為傳統(tǒng)的E型結(jié)構(gòu)，只有鐵芯的上端面可與冷卻液接觸進(jìn)行高效地對(duì)流換熱，而鐵芯中部和線圈則主要通過(guò)熱傳導(dǎo)形式進(jìn)行換熱，且熱阻大，換熱效率低，無(wú)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。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供高響應(yīng)、散熱良好、高可靠性的軸向冷卻徑向線圈式高速電磁鐵。
[0006]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0007]本發(fā)明軸向冷卻徑向線圈式高速電磁鐵，其特征是:包括軸向冷卻式鐵芯、徑向式線圈，軸向冷卻式鐵芯為圓柱體結(jié)構(gòu)，其中心開(kāi)有一圓柱通孔，圓柱體上下兩個(gè)端面均開(kāi)有同心環(huán)形凹槽，兩面的環(huán)形凹槽之間的部分為線圈內(nèi)芯，線圈內(nèi)芯軸向開(kāi)有至少兩個(gè)通孔，線圈內(nèi)芯上繞制徑向式線圈。
[0008]該方案還可以包括:
[0009]1、通孔的截面為扇形或腰形，徑向式線圈的高度不超過(guò)環(huán)形凹槽的深度，相鄰兩徑向式線圈之間留有散熱孔，徑向式線圈表面涂有絕緣耐熱材料構(gòu)成隔離冷卻液的線圈隔離體。
[0010]本發(fā)明軸向冷卻徑向線圈式高速電磁鐵，其特征是:包括軸向冷卻式鐵芯、徑向式線圈，軸向冷卻式鐵芯為圓柱體結(jié)構(gòu)，其中心開(kāi)有一圓柱通孔，圓柱體一個(gè)端面開(kāi)有環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽與圓柱體另一個(gè)端面之間的部分為線圈內(nèi)芯，線圈內(nèi)芯軸向開(kāi)有至少兩個(gè)通孔，線圈內(nèi)芯上繞制徑向式線圈。
[0011]該方案還可以包括:
[0012]1、通孔的截面為扇形或腰形，徑向式線圈一部分位于環(huán)形凹槽里，另一部分位于軸向冷卻式鐵芯端面外側(cè)。
[0013]本發(fā)明軸向冷卻徑向線圈式高速電磁鐵，其特征是:包括軸向冷卻式鐵芯、徑向式線圈，軸向冷卻式鐵芯為圓柱體結(jié)構(gòu)，其中心開(kāi)有一圓柱通孔，圓柱體上下兩個(gè)端面均開(kāi)有同心環(huán)形凹槽，兩面的環(huán)形凹槽之間的部分為線圈內(nèi)芯，線圈內(nèi)芯和線圈內(nèi)芯外側(cè)的圓柱體軸向開(kāi)有至少兩個(gè)扇形凹槽，線圈內(nèi)芯上繞制徑向式線圈。
[0014]該方案還可以包括:
[0015]1、徑向式線圈的高度不超過(guò)環(huán)形凹槽的深度，相鄰兩徑向式線圈之間留有散熱孔，徑向式線圈表面涂有絕緣耐熱材料構(gòu)成隔離冷卻液的線圈隔離體。
[0016]本發(fā)明軸向冷卻徑向線圈式高速電磁鐵，其特征是:包括軸向冷卻式鐵芯、徑向式線圈，軸向冷卻式鐵芯為圓柱體結(jié)構(gòu)，其中心開(kāi)有一圓柱通孔，圓柱體一個(gè)端面開(kāi)有環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽與圓柱體另一個(gè)端面之間的部分為線圈內(nèi)芯，線圈內(nèi)芯和線圈內(nèi)芯外側(cè)的圓柱體軸向開(kāi)有至少兩個(gè)扇形凹槽，線圈內(nèi)芯上繞制徑向式線圈。
[0017]1、徑向式線圈一部分位于環(huán)形凹槽里，另一部分位于軸向冷卻式鐵芯端面外側(cè)。
[0018]本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于:本發(fā)明的軸向冷卻徑向線圈式高速電磁鐵，采用了軸向冷卻式鐵芯及徑向式線圈的結(jié)構(gòu)，使得線圈能徑向的繞在鐵芯的線圈內(nèi)芯上，而相鄰兩線圈間留有散熱孔或槽，進(jìn)而加大了線圈與鐵芯的散熱面積，同時(shí)可使得鐵芯內(nèi)部軸向的對(duì)流換熱得以實(shí)現(xiàn)，使鐵芯內(nèi)部和線圈得到良好的冷卻，保證了線圈良好的導(dǎo)電性能和安全可靠性及鐵芯材料良好的導(dǎo)磁性能；另外銜鐵與鐵芯之間的液體可由散熱孔或槽流出，使得銜鐵與鐵芯間被壓縮的液體較少，銜鐵表面液壓力降低，減小了作用在銜鐵上的阻尼力，同時(shí)也將傳統(tǒng)的單一多匝線圈進(jìn)行分散布置，降低了線圈的電感，可提高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(shuō)明】
[0019]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為圖1中軸向冷卻式鐵芯I和徑向式線圈2的俯視圖；
[0021]圖3為圖1中軸向冷卻式鐵芯I的立體圖；
[0022]圖4a為圖1中軸向冷卻式鐵芯I上的通孔截面為扇形的形式，圖4b為圖1中軸向冷卻式鐵芯I上的通孔8截面為腰形的形式；
[0023]圖5a為軸向冷卻式鐵芯I兩個(gè)端面均開(kāi)同心環(huán)形凹槽的形式，圖5b為軸向冷卻式鐵芯I靠近銜鐵側(cè)端面開(kāi)同心環(huán)形凹槽的形式；
[0024]圖6為圖1中軸向冷卻式鐵芯I環(huán)形凹槽9軸向開(kāi)有兩通孔的形式；
[0025]圖7為圖1中軸向冷卻式鐵芯I表面開(kāi)扇形凹槽的形式；
[0026]圖8a為軸向冷卻式鐵芯I表面開(kāi)兩個(gè)扇形凹槽的形式，圖8b為軸向冷卻式鐵芯I表面開(kāi)3個(gè)扇形凹槽的形式；
[0027]圖9為軸向冷卻式鐵芯I靠近銜鐵端面開(kāi)有同心環(huán)形凹槽的軸向冷卻徑向線圈式尚速電磁鐵的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0028]圖10為本發(fā)明的工作原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖舉例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)地描述:
[0030]結(jié)合圖1、圖2、圖3、圖4a、圖4b、圖5a和圖6，本發(fā)明的軸向冷卻徑向線圈式高速電磁鐵的的第一種實(shí)施方式的組成包括軸向冷卻式鐵芯1、徑向式線圈2