徑向多線圈并聯(lián)磁路多吸合面高速電磁鐵的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電磁鐵，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]柴油機電控燃油噴射系統(tǒng)具有高噴射壓力，噴油定時和噴油規(guī)律柔性可控等特點，是目前提高柴油機燃油系統(tǒng)性能的重要手段。近年來，柴油機燃油系統(tǒng)的電子控制得到了大力發(fā)展，電控燃油噴射系統(tǒng)已經(jīng)成為滿足日益嚴格的排放法規(guī)和提高柴油機經(jīng)濟性的重要技術(shù)。響應速度能夠達到毫秒級的電磁鐵可稱為高速電磁鐵。而高速強力電磁鐵是電控燃油噴射系統(tǒng)中的關(guān)鍵零部件，也是實現(xiàn)噴油定時和噴油量數(shù)字化控制的重要保障，其應用對噴油規(guī)律的柔性控制，降低有害物排放，提高柴油機經(jīng)濟性也起到了關(guān)鍵性的作用。
[0003]傳統(tǒng)“E”型高速電磁鐵常采用大電流驅(qū)動，小電流維持的方式，電磁鐵被反復磁化，使得磁滯損耗和渦流損耗嚴重。另外，大電流驅(qū)動和小電流維持對于大脈寬工作狀態(tài)下，電流的作用時間長，導致線圈的發(fā)熱量增加，影響電磁鐵的安全可靠性及壽命;單線圈多匝的纏繞方式也使得線圈的電感較大，導致電流上升速度及衰減速度增加，影響電磁鐵的動態(tài)響應特性。因此采取有效的冷卻方式，降低線圈的電感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強電磁力、快速響應、低驅(qū)動電流的徑向多線圈并聯(lián)磁路多吸合面高速電磁鐵。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:
[0006]包括外殼體、鐵芯、軛鐵、銜鐵和線圈，還包括永磁體，所述鐵芯由內(nèi)鐵芯和外鐵芯組成，內(nèi)鐵芯為圓柱體，外鐵芯為中心開有通孔的圓柱體，內(nèi)鐵芯位于外鐵芯的通孔中，夕卜殼體套在外鐵芯外，內(nèi)鐵芯或外鐵芯上帶有凸環(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;永磁體為和鐵芯同心的圓柱環(huán)，內(nèi)鐵芯或外鐵芯底部伸出凸緣，永磁體鑲嵌在凸緣與另一鐵芯之間，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，永磁體的充磁方向為徑向輻射充磁;軛鐵為中心開有錐形通孔的圓柱形，軛鐵的錐形通孔半徑小的一端貼近外鐵芯下端面，銜鐵為圓錐形，銜鐵的錐角等于軛鐵錐形通孔錐角。
[0007]本發(fā)明還可以包括:
[0008]1、所述永磁體是等分的圓弧永磁體且等分均勻間隔分布。
[0009]2、所述凸環(huán)和凸緣設置在副磁極的內(nèi)壁上。
[0010]3、所述凸環(huán)設置在主磁極的外壁上，所述凸緣設置在副磁極的內(nèi)壁上。
[0011]4、軛鐵的錐形通孔的小端半徑大于等于內(nèi)鐵芯凸緣半徑、小于等于外鐵芯圓柱孔半徑。
[0012]5、銜鐵的小端半徑大于等于內(nèi)鐵芯凸緣半徑、小于軛鐵中心錐形通孔的大端半徑。
[0013]本發(fā)明提供了一種強電磁力、快速響應、低驅(qū)動電流的徑向多線圈并聯(lián)磁路多吸合面高速電磁鐵。
[0014]本發(fā)明的徑向多線圈并聯(lián)磁路多吸合面高速電磁鐵包括殼體、外鐵芯、密封樹脂、永磁體、銜鐵、閥桿、緊固螺母、螺釘、線圈骨架、線圈、內(nèi)鐵芯和軛鐵。殼體為中心開有階梯通孔的圓柱體，上端攻有螺紋，螺母在殼體頂端;螺母下端面開有凹槽，凹槽中心開有通孔，中心設有沉頭孔。外鐵芯為兩端開有凹槽，凹槽中心開有通孔的圓柱體，其軸向開有扇形通孔，形成線圈內(nèi)芯，線圈徑向纏繞在內(nèi)芯上。內(nèi)鐵芯為下部帶有凸緣的圓柱體，其高度與外鐵芯高度相等，半徑與外鐵芯中心孔半徑相等，同時上端中心開有螺紋孔。永磁體是等分均勻間隔分布的圓弧永磁體，密封樹脂由永磁體間隔處灌入;永磁體設在外鐵芯與內(nèi)鐵芯凸緣之間，其下表面與兩鐵芯的下表面平齊或略低，充磁方向為徑向輻射充磁。軛鐵為圓柱形，中心開有錐形通孔，錐形通孔半徑小的一端貼近外鐵芯下端面，同時錐形通孔的小端半徑大于等于內(nèi)鐵芯凸緣半徑，小于等于外鐵芯圓柱孔半徑。銜鐵為圓錐形，其錐角等于軛鐵錐形通孔錐角，小端半徑大于等于內(nèi)鐵芯凸緣半徑，小于軛鐵中心錐形通孔的大端半徑。
[0015]本發(fā)明的徑向多線圈并聯(lián)磁路多吸合面高速電磁鐵，采用了并聯(lián)磁路多吸合面的結(jié)構(gòu)，內(nèi)鐵芯的凸緣結(jié)構(gòu)增大了與銜鐵的相對吸合面，使銜鐵底面磁感應強度分布更加均勻，不易出現(xiàn)局部過早飽和現(xiàn)象；當線圈通一與永磁體極化方向相同的電流時，永磁體能有效屏蔽外鐵芯與內(nèi)鐵芯凸緣間的漏磁，另外永磁體產(chǎn)生的磁通與線圈產(chǎn)生的磁通復合疊加，穿過銜鐵，使得作用在銜鐵上的軸向電磁力增加，因此可以減小銜鐵吸合與吸合保持階段線圈驅(qū)動電流的大小，降低電磁閥功耗及線圈發(fā)熱量;軛鐵的中心錐孔結(jié)構(gòu)與錐形銜鐵的配合，額外產(chǎn)生軸向分力，進一步增加電磁力，加快銜鐵吸合速度。當線圈不通電時，永磁體產(chǎn)生的磁通主要在鐵芯部分構(gòu)成磁回路，只有極少量磁通穿過銜鐵，因而不會產(chǎn)生自鎖，又由于采用并聯(lián)磁路多吸合面的結(jié)構(gòu)可以使得在吸合保持階段維持電流的降低，所以又能加快銜鐵的釋放速度。另外本發(fā)明的徑向多線圈并聯(lián)磁路多吸合面高速電磁鐵鐵芯結(jié)構(gòu)使得線圈能徑向的繞在線圈內(nèi)芯上，相鄰兩線圈間留有散熱孔，加大了線圈與鐵芯的散熱面積，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電性能和安全可靠性及鐵芯材料良好的導磁性能;本發(fā)明也將傳統(tǒng)的單一多匝線圈進行分散布置，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，加快電磁鐵的響應速度。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為螺母結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3(a)為外鐵芯的結(jié)構(gòu)示意，圖3(b)為內(nèi)鐵芯的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖4為永磁體為等分均勻間隔分布的圓弧狀永磁體示意圖。
[0020]圖5(a)-圖5(b)為鐵芯軸向開扇形通孔的結(jié)構(gòu)，圖5(a)為鐵芯軸向開有三個通孔不意圖，圖5(b)為鐵芯軸向開有兩個通孔不意圖。
[0021]圖6為軛鐵的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖7為銜鐵的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖8(a)_8(b)為電磁鐵線圈通電和不通電時的磁路示意圖，圖8(a)為線圈通電時的電磁鐵磁路不意圖，圖8(b)為線圈不通電時電磁鐵磁路不意圖ο
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖舉例對本發(fā)明做更詳細的描述。
[0025]結(jié)合圖1、圖2、圖3(a)、圖3(b)、圖4、圖5(a)、圖5(b)、圖6和圖7，本發(fā)明的徑向多線圈并聯(lián)磁路多吸合面高速電磁鐵的組成包括殼體1、外鐵芯2、密