并聯(lián)磁路多吸合面高速電磁鐵的制作方法
【技術領域】
[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】
[0002]隨著柴油機電子控制技術的發(fā)展，電控燃油噴射系統(tǒng)已經(jīng)逐步取代了機械式燃油噴射控制系統(tǒng)，成為柴油機燃油噴射控制的重要技術。目前，柴油機面臨著日益嚴格的排放法規(guī)和降低燃油消耗率等要求，電子控制技術正是滿足這些要求的重要手段。響應速度能夠達到毫秒級的電磁鐵可稱為高速電磁鐵。高速電磁鐵是柴油機電控燃油噴射系統(tǒng)的重要元件，通過其對燃油控制閥的開閉時刻及閉合時間長短來實現(xiàn)對噴油定時、噴油量及噴油規(guī)律進行精確、柔性地控制，進而提高柴油機經(jīng)濟性，降低排放。而高速電磁鐵的強電磁力和快速響應特性是實現(xiàn)上述功能的保障。
[0003]高速電磁鐵的工作環(huán)境惡劣，為滿足其強電磁力以及快速響應的要求，目前電磁鐵常在銜鐵吸合階段采用高的驅(qū)動電壓產(chǎn)生大電流來加快其吸合速度，而吸合保持階段采用相對較小的電流來維持，進而加快銜鐵的釋放速度，從而提高其的整體響應速度。然而大電流使得電磁鐵功耗加大，線圈發(fā)熱量增加，對線圈及其密封材料等的溫度特性提出了更高的要求，電磁鐵的安全可靠性及壽命下降；另外銜鐵吸合保持階段是電磁鐵主要工作時間段，電流作用時間長，尤其燃油系統(tǒng)在大脈寬工作狀態(tài)下，其作用時間更長，此時線圈發(fā)熱量大大增加，若此時能進一步降低維持電流，將大大提高電磁閥的安全可靠性，同時亦可加快銜鐵的釋放速度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種強電磁吸力、快速響應、低驅(qū)動電流的并聯(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]包括殼體、鐵芯、銜鐵和線圈，還包括永磁體和軛鐵，所述鐵芯由外鐵芯和內(nèi)鐵芯組成，殼體為中心開有階梯通孔的圓柱體，外鐵芯為中心開有圓柱孔的圓柱形，內(nèi)鐵芯為下部帶有凸緣的圓柱體，內(nèi)鐵芯的高度與外鐵芯中心圓柱孔深度相等，永磁體是磁環(huán)，永磁體設在外鐵芯與內(nèi)鐵芯凸緣之間，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、所述的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。
[0009 ] 2、永磁體的下表面與內(nèi)外鐵芯的下表面平齊或略低。
[0010]3、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。
[0011]4、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。
[0012]本發(fā)明提供一種強電磁吸力、快速響應、低驅(qū)動電流的并聯(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。外鐵芯為圓柱形，中心開有圓柱孔，頂端中心設有沉頭孔。內(nèi)鐵芯為下部帶有凸緣的圓柱體，其高度與外鐵芯中心圓柱孔深度相等，同時上端中心開有螺紋孔。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;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。
[0013]本發(fā)明的并聯(lián)磁路多吸合面高速電磁鐵，采用了并聯(lián)磁路多吸合面的結構，內(nèi)鐵芯的凸緣結構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;軛鐵的中心錐孔結構與錐形銜鐵的配合，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)磁路多吸合面的結構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。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的并聯(lián)磁路多吸合面高速電磁鐵整體結構示意圖。
[0015]圖2為外鐵芯的結構不意圖。
[0016]圖3為內(nèi)鐵芯的結構不意圖。
[0017]圖4(a)-圖4(c)為永磁體的3種不同結構示意圖，圖4(a)永磁體是完整的磁環(huán)；圖4(b)永磁體是等分的圓弧永磁體且為緊密布置；圖4(c)永磁體是等分的圓弧永磁體且為等分均勾間隔分布。
[0018]圖5為輒鐵的結構不意圖。
[0019]圖6為銜鐵的結構示意圖。
[0020]圖7(a)_7(b)為電磁鐵線圈通電和不通電時的磁路示意圖，圖7(a)為線圈通電時的電磁鐵磁路不意圖，圖7(b)為線圈不通電時電磁鐵磁路不意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖舉例對本發(fā)明做更詳細的描述。
[0022]結合圖1、圖2、圖3、圖4(a)、圖4(b)、圖4(c)、圖5和圖6，本發(fā)明的并聯(lián)磁路多吸合面高速電磁鐵的組成包括殼體1、外鐵芯2、密封樹脂3、永磁體4、銜鐵5、閥桿6、緊固螺母7、螺釘8、線圈骨架9、線圈10、內(nèi)鐵芯11和軛鐵12。殼體1為中心開有階梯通孔的圓柱體，上端攻有螺紋。外