軸向冷卻徑向線圈式并聯(lián)磁路電磁鐵的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種柴油機噴油電控裝置，具體地說是電磁鐵。
【背景技術】
[0002]柴油機電控燃油噴射系統(tǒng)因其具有高噴射壓力、噴油定時和噴油規(guī)律柔性可控等特點，是目前提高柴油機高燃油經濟性和降低有害物排放等的有效手段，得到了廣泛地應用。而無論是電控泵噴嘴、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鍵、最核心的部件，柴油機電控燃油噴射系統(tǒng)通過電控單元對高速電磁鐵運動的精確控制以實現(xiàn)循環(huán)噴油量、噴油定時和噴油規(guī)律的精確控制，但它的使用仍存在以下缺點:對于高轉速工作柴油機，電磁鐵高頻地反復被磁化，由于電磁鐵材料本身的導磁特性，不可避免地使得磁滯及渦流損耗增加，導致產熱量增加，同時為滿足電磁鐵的高響應要求，常采用大電流驅動以加快其響應速度，使得線圈的發(fā)熱量增加，致使電磁鐵工作溫度升高，而電磁鐵工作溫度的升高，其導磁材料的導磁性能下降，電磁鐵的動態(tài)響應速度降低，同時線圈導線的電阻增加，導電性能降低，致使輸出功率增加，也降低了線圈的安全可靠性；此外，電磁鐵銜鐵升程與其響應存在矛盾關系，即加大銜鐵升程會導致電磁鐵響應速度減慢，難以同時滿足電磁鐵響應與其控制閥流量的要求。
[0003]公開號CN 201204109Y專利文件中公開了一種組合式高速電磁鐵鐵芯，由鐵芯體、圓形鐵芯座和非導磁金屬外套構成，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型結構，只有鐵芯的上端面可與冷卻液接觸進行高效地對流換熱，而鐵芯中部和線圈則主要通過熱傳導形式進行換熱，且熱阻大，換熱效率低，無法對線圈和鐵芯中部進行良好的冷卻，導致線圈和鐵芯的溫度不能有效地降低。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供高響應、大流量、散熱良好、高可靠性的軸向冷卻徑向線圈式并聯(lián)磁路電磁鐵。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:
[0006]本發(fā)明軸向冷卻徑向線圈式并聯(lián)磁路電磁鐵，其特征是:包括上半部分、下部分、軸向冷卻式鐵芯；
[0007]上半部分包括殼體、閥桿、銜鐵、銜鐵復位彈簧，殼體里依次設置銜鐵室和鐵芯孔，殼體的端面向內開設閥套孔，閥套孔與銜鐵室相鄰，閥桿穿過閥套孔，其端部伸入至銜鐵室里，銜鐵與閥桿的端部相固定，殼體的側壁上開設與銜鐵室相通的銜鐵室冷卻液進口 ；下半部分與上半部分結構相同，相對設置；
[0008]軸向冷卻式鐵芯為圓柱體結構，圓柱體上下兩個端面的中部均設置彈簧孔，彈簧孔與圓柱體側壁之間設置環(huán)形凹槽，兩面的環(huán)形凹槽之間為線圈內芯，線圈內芯軸向開有至少兩個通孔，圓柱體側壁上開有與通孔數量相同的徑向冷卻液出口，每個徑向冷卻液出口與其對應的通孔相通，線圈內芯上繞制徑向式線圈；
[0009]軸向冷卻式鐵芯的上下兩個端面分別設置在上半部分和下半部分的鐵芯孔里，上半部分的銜鐵復位彈簧安裝在軸向冷卻式鐵芯上端面的彈簧孔和上半部分的銜鐵之間，下半部分的銜鐵復位彈簧安裝在軸向冷卻式鐵芯下端面的彈簧孔和下半部分的銜鐵之間；上半部分的殼體與下半部分的殼體之間通過螺栓連接，且上半部分的殼體與下半部分的殼體之間留有與徑向冷卻液出口相通的環(huán)槽。
[0010]本發(fā)明軸向冷卻徑向線圈式并聯(lián)磁路電磁鐵，其特征是:包括上半部分、下部分、軸向冷卻式鐵芯；
[0011]上半部分包括殼體、閥桿、銜鐵、銜鐵復位彈簧，殼體里依次設置銜鐵室和鐵芯孔，殼體的端面向內開設閥套孔，閥套孔與銜鐵室相連通，閥桿穿過閥套孔，其端部伸入至銜鐵室里，銜鐵與閥桿的端部向固定，殼體的側壁上開設與銜鐵室相通的銜鐵室冷卻液進口 ；下半部分與上半部分結構相同，相對設置；
[0012]軸向冷卻式鐵芯為側壁開有扇形凹槽的圓柱體結構，圓柱體上下兩個端面的中部均設置彈簧孔，彈簧孔與圓柱體側壁之間設置環(huán)形凹槽，兩面的環(huán)形凹槽之間為線圈內芯，扇形凹槽開在線圈內芯的軸向上，所述的扇形凹槽至少有兩個，線圈內芯上繞制徑向式線圈；
[0013]軸向冷卻式鐵芯的上下兩個端面分別設置在上半部分和下半部分的鐵芯孔里，上半部分的銜鐵復位彈簧安裝在軸向冷卻式鐵芯上端面的彈簧孔和上半部分的銜鐵之間，下半部分的銜鐵復位彈簧安裝在軸向冷卻式鐵芯下端面的彈簧孔和下半部分的銜鐵之間；
[0014]上半部分的殼體與下半部分的殼體之間通過螺栓連接，且上半部分的殼體與下半部分的殼體之間留有環(huán)槽。
[0015]本發(fā)明還可以包括:
[0016]1、通孔的截面為扇形或腰形，線圈的高度不超過環(huán)形凹槽的深度，相鄰線圈之間留有散熱孔。
[0017]2、扇形凹槽內徑小于或等于環(huán)形凹槽內徑，線圈的高度不超過環(huán)形凹槽的深度，相鄰兩線圈之間留有散熱槽，環(huán)槽與散熱槽相通。
[0018]3、上半部分的閥套孔里安裝閥套，閥桿外部套裝有止位環(huán)，殼體端面上安裝橡膠緩沖墊片，橡膠緩沖墊片位于閥套外圍。
[0019]本發(fā)明的優(yōu)勢在于:本發(fā)明的軸向冷卻徑向線圈式并聯(lián)磁路電磁鐵，采用了軸向冷卻式鐵芯、徑向式線圈及并聯(lián)磁路的結構，加大了線圈與鐵芯的散熱面積，同時使得鐵芯內部軸向的對流換熱得以實現(xiàn)，使鐵芯內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；其次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；另外銜鐵安置于銜鐵室，避免了高壓燃油的直接沖擊，有利于銜鐵狀態(tài)的穩(wěn)定；同時利用并聯(lián)磁路的原理，共用軸向冷卻式鐵芯及徑向式線圈，同步控制兩個銜鐵，并作用于同一控制腔，可保證響應速度的同時，疊加兩銜鐵升程，增大控制閥的流量，使得控制腔的壓力能迅速卸載，噴油器斷油干脆，有利提高噴油的控制精度和柴油機經濟性，降低排放。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明的結構示意圖；
[0021]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；
[0022]圖3為圖2的A-A剖視圖；
[0023]圖4為圖1中軸向冷卻式鐵芯I的一般視圖；
[0024]圖5為圖1中軸向冷卻式鐵芯I環(huán)形凹槽18軸向開有兩通孔的形式；
[0025]圖6為圖1中軸向冷卻式鐵芯I環(huán)形凹槽18軸向開有3通孔時的軸向冷卻式鐵芯I及徑向式線圈2的結構示意圖；
[0026]圖7a為圖1中軸向冷卻式鐵芯I上的通孔14截面為扇形的結構示意圖，圖7b為圖1中軸向冷卻式鐵芯I上的通孔14截面為腰形的結構示意圖；
[0027]圖8為圖1中上殼體的左視圖；
[0028]圖9為圖1中上殼體的俯視圖；
[0029]圖10為圖1中軸向冷卻式鐵芯I表面開扇形凹槽的形式；
[0030]圖11為圖1中軸向冷卻式鐵芯I表面開扇形凹槽時的一般視圖；
[0031]圖12a為軸向冷卻式鐵芯I表面開兩個扇形凹槽的形式，圖12b為軸向冷卻式鐵芯I表面開3個扇形凹槽的形式；
[0032]圖13為本發(fā)明的勵磁原理示意圖。
【具體實施方式】
[0033]下面結合附圖舉例對本發(fā)明做更詳細地描述:
[0034]結合圖1?13，本發(fā)明的軸向冷卻徑向線圈式并聯(lián)磁路電磁鐵的第一種實施方式的組成包括軸向冷卻式鐵芯1、徑向式線圈2、銜鐵復位彈簧4、銜鐵5、閥桿6、閥套7、止位環(huán)8、橡膠緩沖墊片27、上殼體9、下殼體28和殘余氣隙調節(jié)環(huán)12。上殼體9為方形，端面開有四個螺栓通孔20，中心依次設有鐵芯孔19和銜鐵室10，殘余氣隙調節(jié)環(huán)12安置于鐵芯孔19底部，銜鐵室10底部中心開有一閥套孔21，內嵌閥套7，另外上殼體9側面設有銜鐵室冷卻液進口 11，閥桿6與銜鐵5固定連接，穿過上殼體9的閥套7，布置與銜鐵室10中，閥套7與閥桿6為一耦件，止位環(huán)8通過過盈配合或螺紋連接固定于閥桿6的相應位置，橡膠緩沖墊片27黏貼于上殼體9閥套7外圍，與止位環(huán)8相對；下殼體28與上殼體9結構相同，同樣布置有閥套7、閥桿6、銜鐵5、止位環(huán)8、殘余氣隙調節(jié)環(huán)12及橡膠緩沖墊片27 ;軸向冷卻式鐵芯I為圓柱形，兩端中心開有相同的圓柱形彈簧孔17，且兩端面中間設有同心環(huán)形凹槽18，使內外形成主副磁極，環(huán)形凹槽18軸向開有至少兩個通孔14 (圖5、圖7 (a)分別為開兩孔和3孔的形式)，通孔14截面為扇形或腰形，分別如圖7 (a)、圖7 (b)所示，并均布在環(huán)形凹槽18中心圓周上，同時在鐵芯軸向中心處開相應通孔數的徑向冷卻液出口 16與通孔14相通，相鄰兩通孔之間的鐵芯部分形成線圈內芯15 ;徑向式線圈2繞制在線圈內芯15上，線圈的高度不超過環(huán)形凹槽18的深度，相鄰兩線圈之間留有散熱孔3，線圈表面涂有樹脂或其他絕緣耐熱材料以隔離線圈與冷卻液；軸向冷卻式鐵芯I布置于上下殼體的鐵芯孔19中，銜鐵復位彈簧4布置于軸向冷卻式鐵芯I的彈簧孔17中，上下殼體通過螺栓連接，但上下殼體相對端面并未接觸，留有環(huán)槽13與軸向冷卻式鐵芯I的冷卻液出口 16相通。
[0035]結合圖1、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12a和圖12b，本發(fā)明的軸向冷卻徑向線圈式并聯(lián)磁路電磁鐵的第二種實施方式是改變了第一種實施方式中的軸向冷卻式鐵芯1，將環(huán)形凹槽18軸向開有至少兩個通孔14變?yōu)樵阼F芯表面至少開有兩個扇形凹槽22，圖1