非晶合金复合铁芯高速电磁铁的制作方法
【专利摘要】本发明的目的在于提供非晶合金复合铁芯高速电磁铁，包括壳体、复合铁芯、阀杆、衔铁，壳体为中空的圆柱体，圆柱体的上方设置上端面，上端面上设置通孔，壳体里安装内圆筒，内圆筒穿过上端面的通孔，复合铁芯包括设置在壳体里的主磁极、副磁极、磁轭，主磁极和磁轭安装在内圆筒的外部，副磁极安装在主磁极的外部，磁轭位于主磁极和副磁极的上方，副磁极内壁安装铜环，铜环与主磁极之间设置由密封树脂密封的线圈骨架，线圈骨架里绕制线圈，内圆筒内壁攻有螺纹，内圆筒里设置复位弹簧，螺栓通过螺纹安装在内圆筒上端部，螺栓和复位弹簧之间设置连接块，复位弹簧下方链接衔铁，衔铁连接阀杆。本发明响应速度快、损耗小、可靠性高。
【专利说明】
非晶合金复合铁芯高速电磁铁
技术领域
[0001]本发明涉及的是一种电磁铁，具体地说是柴油机燃油系统电磁铁。
【背景技术】
[0002]电控燃油喷射技术是继机械式燃油喷射系统、增压与中冷技术后的柴油机燃油喷射系统的第三次技术革命。随着柴油机性能与排放法规要求的不断提高，柴油机电控喷油系统已成为柴油机燃油系统发展的必然趋势。高速电磁铁作为柴油机燃油系统的关键执行部件，通过精确调节控制阀的开闭时刻及闭合时间长短对喷油定时、喷油量及喷油规律进行精确、柔性地控制，进而提高柴油机经济性，降低排放。
[0003]而电磁铁的动态响应特性是实现燃油系统高精度喷油定时、定量及灵活喷油规律的关键。为了满足电磁铁高响应特性要求，常采用高电压驱动，以加快线圈电流上升速率，使得电磁力迅速增加，以提高电磁铁响应速度。而高电压降低了系统的安全可靠性，若能降低驱动电压，同时又能加快线圈电流上升速度，则既能提高系统安全可靠性，又能加快响应;此外电磁铁工作过程中，存在着涡流损耗，会导致部分电能转化为热能，不仅损耗能量还可能引起设备温度升高，进而影响性能与可靠性，尽量减小涡流的损耗对维持电磁阀正常工作具有重要作用。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供响应速度快、损耗小、可靠性高的非晶合金复合铁芯高速电磁铁。
[0005]本发明的目的是这样实现的:
[0006]本发明非晶合金复合铁芯高速电磁铁，其特征是:包括壳体、复合铁芯、阀杆、衔铁，壳体为中空的圆柱体，圆柱体的上方设置上端面，上端面上设置通孔，壳体里安装内圆筒，内圆筒穿过上端面的通孔，所述复合铁芯包括主磁极、副磁极、磁轭，主磁极、副磁极、磁轭均设置在壳体里，主磁极和磁轭安装在内圆筒的外部，副磁极安装在主磁极的外部，磁轭位于主磁极和副磁极的上方，副磁极内壁安装铜环，铜环与主磁极之间设置由密封树脂密封的线圈骨架，线圈骨架里绕制线圈，内圆筒内壁攻有螺纹，内圆筒里设置复位弹簧，螺栓通过螺纹安装在内圆筒上端部，螺栓和复位弹簧之间设置连接块，复位弹簧下方链接衔铁，衔铁连接阀杆。
[0007]本发明还可以包括:
[0008]1、所述主磁极和副磁极由非晶合金绕制而成。
[0009]2、圆柱体内表面与副磁极外壁平齐，圆柱体上方的上端面的下表面与磁轭上表面平齐。
[0010]3、圆柱体下端延伸出完整的圆环形凸缘，其上表面与副磁极的下表面表面平齐。
[0011]4、圆柱体下端延伸出等分均匀间隔分布的圆弧凸缘，其上表面与副磁极的下表面表面平齐。
[0012]本发明的优势在于:本发明的非晶合金复合铁芯高速电磁铁，采用了复合铁芯与铜环衬套结构，复合铁芯主副磁极由非晶合金制造，具有矫顽力小、剩磁低、厚度小等特点，相对于传统的硅钢片磁极，其铁芯损耗(磁滞损耗和涡流损耗)大大降低，能有效减小铁芯发热量，加快电磁铁响应速度，提高电磁铁工作可靠性;同时铜环衬套结构一方面用作副磁极的绕制骨架，起支撑作用；另一方面当给电磁铁通电之后，线圈内部的驱动电流不断增加，产生的磁场随之不断增强，由于铜自身具有良好的导电性，不断增强的磁场会在铜环中产生较大的感生电流以延缓磁通量的增加，使得线圈工作时的有效电感大大减小，加快驱动电流上升速度，提高电磁铁响应速度。
【附图说明】
[0013]图1为本发明的结构示意图；
[0014]图2a为主磁极与内圆筒结构示意图，图2b为副磁极与铜环结构示意图；
[0015]图3为内圆筒内部组件结构示意图；
[0016]图4a为凸缘为完整圆环形式的示意图，图4b为凸缘为等分均匀间隔分布圆弧凸缘的示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图举例对本发明做更详细地描述:
[0018]实施方式1:
[0019]结合图l-4a，本实施方式的组成包括壳体1、磁轭2、螺栓3、连接块4、铜环5、阀杆6、线圈骨架7、主磁极8、线圈9、密封树脂1、副磁极11、复位弹簧12、内圆筒13和衔铁14。内圆筒13为一空心圆柱体，内部由上至下分别装有螺栓3、连接块4、复位弹簧12，内圆筒13内表面应攻有螺纹，便于各组件的安装，安装时螺栓3可上下移动，复位弹簧12预紧长度随之变化，进而可调节弹簧预紧力大小。非晶合金复合铁芯高速电磁铁的复合铁芯由主磁极8、副磁极11及磁轭2三部分构成。主磁极8为一中心开有通孔的圆柱体，沿着内圆筒的外表面，由非晶合金材料绕制而成。磁轭2布置在主磁极8的上方，中心同样开有通孔，由硅钢片轴向叠加而成，与内圆筒13之间存在过盈配合。主磁极8两端布置有线圈骨架7，一定匝数的线圈9绕制在线圈骨架7上，由密封树脂10将其密封，铜环5布置在密封树脂10外侧，线圈9通电后，铜环5内部会产生电流，阻碍磁场磁通量增加，最终效果使得线圈9有效电感大大降低，提高驱动电流上升速度，达到提高电磁铁响应的目的。另外，铜环5还作为副磁极11的支撑体，副磁极11正是由非晶合金绕在其上而成的，在复合铁芯下端布置有衔铁14及控制阀杆6，控制阀杆6与复位弹簧12相连，壳体I由两部分构成，上方的壳体为一开有通孔的圆柱体，下表面与磁轭2上表面平齐，另一部分壳体I为一空心的圆柱体，其内表面与副磁极11外表面平齐，下端近线圈侧延伸出完整的圆环形凸缘且凸缘上表面与复合铁芯下表面平齐，壳体I对复合铁芯存在着固定作用，阻止复合铁芯在非晶合金复合铁芯高速电磁铁工作时受到作用力产生在某一方向的偏移运动。由于非晶合金复合铁芯高速电磁铁的主副磁极由非晶合金绕制而成，而非晶合金材料本身具有矫顽力小、剩磁低、厚度低等特点，铁芯损耗(磁滞损耗和涡流损耗)大大降低，达到减小损耗的目的。
[0020]实施方式2:
[0021]结合图4b，本实施方式在第一种实施方式的基础上，改变壳体I上凸缘的结构组合方式，凸缘由完整的圆环凸缘变为等分均匀间隔分布的圆弧凸缘，对复合铁芯同样起到固定作用，且节省材料。
【主权项】
1.非晶合金复合铁芯高速电磁铁，其特征是:包括壳体、复合铁芯、阀杆、衔铁，壳体为中空的圆柱体，圆柱体的上方设置上端面，上端面上设置通孔，壳体里安装内圆筒，内圆筒穿过上端面的通孔，所述复合铁芯包括主磁极、副磁极、磁轭，主磁极、副磁极、磁轭均设置在壳体里，主磁极和磁轭安装在内圆筒的外部，副磁极安装在主磁极的外部，磁轭位于主磁极和副磁极的上方，副磁极内壁安装铜环，铜环与主磁极之间设置由密封树脂密封的线圈骨架，线圈骨架里绕制线圈，内圆筒内壁攻有螺纹，内圆筒里设置复位弹簧，螺栓通过螺纹安装在内圆筒上端部，螺栓和复位弹簧之间设置连接块，复位弹簧下方连接衔铁，衔铁连接阀杆。2.根据权利要求1所述的非晶合金复合铁芯高速电磁铁，其特征是:所述主磁极和副磁极由非晶合金绕制而成。3.根据权利要求1或2所述的非晶合金复合铁芯高速电磁铁，其特征是:圆柱体内表面与副磁极外壁平齐，圆柱体上方的上端面的下表面与磁轭上表面平齐。4.根据权利要求1或2所述的非晶合金复合铁芯高速电磁铁，其特征是:圆柱体下端延伸出完整的圆环形凸缘，其上表面与副磁极的下表面表面平齐。5.根据权利要求3所述的非晶合金复合铁芯高速电磁铁，其特征是:圆柱体下端延伸出完整的圆环形凸缘，其上表面与副磁极的下表面表面平齐。6.根据权利要求1或2所述的非晶合金复合铁芯高速电磁铁，其特征是:圆柱体下端延伸出等分均匀间隔分布的圆弧凸缘，其上表面与副磁极的下表面表面平齐。7.根据权利要求3所述的非晶合金复合铁芯高速电磁铁，其特征是:圆柱体下端延伸出等分均匀间隔分布的圆弧凸缘，其上表面与副磁极的下表面表面平齐。
【文档编号】H01F7/08GK105895299SQ201610339392
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年5月19日
【发明人】范立云, 刘鹏, 彭文博, 马修真, 宋恩哲
【申请人】哈尔滨工程大学