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)代柴油機燃油系統(tǒng)的發(fā)展方向。響應(yīng)速度能夠達(dá)到毫秒級的電磁鐵可稱為高速電磁鐵?，F(xiàn)階段，無論是時間控制系統(tǒng)，還是壓力-時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，其強電磁力和快速響應(yīng)特性直接影響噴油定時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)濟性，降低有害物排放，對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，對電磁鐵性能產(chǎn)生不利影響。為強化電磁鐵的散熱，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、可雙向運動、穩(wěn)定性高、低漏磁的多永磁高速雙向電磁鐵。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:包括兩個永磁高速電磁鐵，每個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為徑向輻射充磁，兩個永磁高速電磁鐵對稱布置且小永磁體端相對，兩個永磁高速電磁鐵共用一個銜鐵和一個閥桿，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為徑向輻射充磁、沿徑向朝內(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接面為圓柱面。
[0013]7、環(huán)形凸緣與小永磁體的對接面為圓錐面。
[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結(jié)構(gòu)。
[0016]本發(fā)明的多永磁高速雙向電磁鐵為上下對稱結(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，其充磁方向為徑向輻射充磁，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為徑向輻射充磁，沿徑向朝內(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，銜鐵向上運動;反之，向下運動，依此來控制銜鐵的雙向運動。線圈通電后產(chǎn)生的磁場和小永磁體產(chǎn)生磁場疊加，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，同時也使銜鐵整體磁感應(yīng)強度分布更加均勻，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)上延長主磁極橫向長度；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，圖6(b)為凸緣和小永磁體為錐臺。
[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)為線圈未通電時的電磁鐵磁路不意圖，圖8(b)為線圈通電時電磁鐵磁路不意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖舉例對本發(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，其充磁方向為徑向福射充磁，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的充磁方向為徑向輻射充磁，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