多永磁高速双向电磁铁制造技术

本发明专利技术提供的是一种多永磁高速双向电磁铁。每个永磁高速电磁铁包括铁芯、线圈和外壳体，铁芯由圆柱形主磁极和圆环形副磁极构成，线圈安装在线圈安装槽中，外壳体套在铁芯外，主磁极或副磁极底部延伸出环形凸缘，还包括环形小永磁体，小永磁体镶嵌在环形凸缘与主磁极或副磁极之中间，小永磁体的充磁方向为径向辐射充磁，两个永磁高速电磁铁对称布置，两个永磁高速电磁铁共用一个衔铁和一个阀杆，主磁极的中间带有通孔，阀杆穿在所述通孔中，衔铁固定在阀杆上，还包括大永磁体，大永磁体为和铁芯同心的圆柱环、镶嵌在上下两副磁极之间，大永磁体的充磁方向为径向辐射充磁。本发明专利技术响应快、可双向运动、稳定性高、低漏磁，适用于柴油机电控燃油系统。

【技术实现步骤摘要】
多永磁高速双向电磁铁
本专利技术涉及的是一种电磁铁，尤其是一种柴油机电控燃油系统用高速电磁铁。
技术介绍
电控燃油喷射系统是现代柴油机燃油系统的发展方向。响应速度能够达到毫秒级的电磁铁可称为高速电磁铁。现阶段，无论是时间控制系统,还是压力-时间控制的高压共轨系统,高速电磁铁都是保证电控燃油系统正常工作的重要零部件，其强电磁力和快速响应特性直接影响喷油定时和喷油量的精确控制。为满足日益严格的排放法规，提高燃油经济性，降低有害物排放，对电磁铁的性能提出了更高的要求。常规E型电磁铁工作频率较高，由于被反复磁化，导致涡流损耗增大，产热量增加，影响磁性材料的导磁性能，降低了电磁铁工作的稳定性与可靠性。而且常规电磁铁容易出现漏磁现象，对电磁铁性能产生不利影响。为强化电磁铁的散热，减少漏磁，提高电磁铁的稳定性与可靠性，要在满足电磁力要求的前提下合理改善电磁铁结构，对于提高电磁铁性能具有重要的影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种响应快、可双向运动、稳定性高、低漏磁的多永磁高速双向电磁铁。本专利技术的目的是这样实现的：包括两个永磁高速电磁铁，每个永磁高速电磁铁包括铁芯、线圈和外壳体，铁芯由圆柱形主磁极和圆环形副磁极构成，主磁极与副磁极之间设置线圈安装槽，线圈安装在线圈安装槽中，外壳体套在铁芯外，主磁极或副磁极底部延伸出环形凸缘，还包括环形小永磁体，小永磁体镶嵌在所述环形凸缘与主磁极或副磁极之中间，小永磁体的充磁方向为径向辐射充磁，两个永磁高速电磁铁对称布置且小永磁体端相对，两个永磁高速电磁铁共用一个衔铁和一个阀杆，主磁极的中间带有通孔，阀杆穿在所述通孔中，衔铁固定在阀杆上，还包括大永磁体，大永磁体为和铁芯同心的圆柱环、镶嵌在上下两副磁极之间，大永磁体的充磁方向为径向辐射充磁、沿径向朝内。本专利技术的多永磁高速双向电磁铁还可以包括：1、主磁极中间的通孔为阶梯孔，阶梯孔中设置套在阀杆上的复位弹簧。2、所述小永磁体为连续的圆环形。3、所述小永磁体为由等分的几段圆弧组成的圆环形。4、所述等分的几段圆弧紧凑排列。5、所述等分的几段圆弧之间有间隙。6、环形凸缘与小永磁体的对接面为圆柱面。7、环形凸缘与小永磁体的对接面为圆锥面。8、大永磁体为等分的三段圆弧组成，三段圆弧之间有间隙。9、还包括冷却组件，所述冷却组件包括阻尼位移调节环、滑阀、阀套，滑阀为中心开有通孔的圆柱体结构，滑阀套在阀杆上，滑阀上设有若干阻尼通孔且均布在同一圆周上，滑阀被复位弹簧预压在阻尼位移调节环上，阻尼位移调节环为中心开有圆柱通孔的凸台结构。本专利技术的多永磁高速双向电磁铁为上下对称结构，其组成包括外壳体、铁芯、线圈、衔铁、线圈骨架、密封树脂、内嵌阀套、复位弹簧和阀杆。外壳体为中心开有通孔，与衔铁对应位置也开有通孔的圆柱体，两端设置固定螺母。铁芯由铁芯主副磁极和小永磁体构成，凸缘位于主磁极或副磁极底部近线圈侧。小永磁体为和铁芯同心的圆柱环，镶嵌在主磁极与副磁极凸缘中间，其充磁方向为径向辐射充磁，与线圈的产生的磁路方向一致。大永磁体为和铁芯同心的圆柱环，镶嵌在上下两副磁极之间内侧，其永磁体的充磁方向为径向辐射充磁，沿径向朝内。本专利技术的多永磁高速双向电磁铁采用了永磁双“日”字型铁芯对称结构，主磁极为中心开有阶梯通孔的圆柱体或“T”字型柱体，副磁极为中间开有阶梯通孔的圆柱体，副磁极底部开有两个同心凹槽，大永磁体直径比副磁极最大凹槽直径略大，其高度与衔铁厚度相等，上下两副磁极之间留有间隙。副磁极圆柱体直径与主磁极阶梯中心孔直径相等，主磁极与副磁极下端近线圈侧延伸出凸缘，凸缘是完整的圆柱环或圆锥台结构。阀杆与衔铁通过卡环固定，穿过主磁极中间的内嵌阀套。小永磁体镶嵌在凸缘和磁极之间，采用过盈配合。其上表面与凸缘上表面平齐，小永磁体下表面与主副磁极下表面平齐或略低。小永磁体是完整的磁环或是等分的圆弧永磁体，等分的圆弧永磁体紧密布置或等分均匀间隔分布。大永磁体是均匀间隔分布的等分的圆弧永磁体，位于上下两副磁极之间。主磁极顶端与螺母中心开有带螺纹的孔，两者通过螺钉固连。本专利技术的多永磁双日型高速双向电磁铁，采用了永磁“日”字型结构，两个复位弹簧将衔铁置于中间位置，上部线圈通电，下部线圈断电，衔铁向上运动；反之，向下运动，依此来控制衔铁的双向运动。线圈通电后产生的磁场和小永磁体产生磁场叠加，小永磁体一方面屏蔽了主副磁极之间的漏磁，另一方面提供了通过衔铁的磁通，增大了电磁力；衔铁在吸合过程中，大永磁体屏蔽了衔铁与壳体之间的漏磁。副磁极的凸缘增大了铁芯与衔铁的吸合面积，使通过衔铁的磁感线一部分可以经过凸缘，同时也使衔铁整体磁感应强度分布更加均匀，不易出现局部过早饱和的现象。附图说明图1为本专利技术的多永磁高速双向电磁铁示意图。图2(a)为主磁极剖面图；图3(b)为副磁极剖面图。图3(a)-图3(c)为中小永磁体的3种不同结构示意图，图3(a)小永磁体是完整的磁环；图3(b)是小永磁体等分的圆弧永磁体且为紧密布置；图3(c)小永磁体是等分的圆弧永磁体且为等分均匀间隔分布。图4为图1中大永磁体是等分均匀间隔分布的圆弧永磁体示意图。图5(a)-5(c)为铁芯主副磁极的四种组合形式，图5(a)为主磁极是中间开有阶梯通孔的“T”字型柱体，副磁极为中间开有阶梯通孔的圆柱体，凸缘在副磁极靠近线圈侧，图5(b)为在图5(a)的基础上延长主磁极横向长度；图5(c)为主磁极为中间开有通孔的圆柱体，主磁极为下端面中心开有凹槽的圆柱体，凸缘在主磁极靠近线圈侧。图6(a)-图6(b)为凸缘与小永磁体的组合形式，图6(a)为凸缘和小永磁体为柱台，图6(b)为凸缘和小永磁体为锥台。图7(a)-图7(b)为铁芯中间开有通孔的可冷却式铁芯结构示意图,图7(b)为图7(a)中减振冷却组件I局部放大示意图。图8(a)-8(b)为电磁铁线圈不通电和通电状态下，磁路流通示意图，图8(a)为线圈未通电时的电磁铁磁路示意图，图8(b)为线圈通电时电磁铁磁路示意图。具体实施方式下面结合附图举例对本专利技术做更详细的描述。结合图1、图2、图3，本专利技术的多永磁双日型高速双向电磁铁第一种实施方式的组成包括外壳体15、日型铁芯9，线圈2、衔铁6、卡环10、线圈骨架7、密封树脂3、内嵌阀套14、复位弹簧13和阀杆16。外壳体15为中心开有通孔，与大永磁体对应位置也开有通孔26的圆柱体，上下端各设置固定螺母1。日型铁芯9由主磁极17、副磁极19和小永磁体4构成，主磁极17为中心开有阶梯通孔的圆柱体结构，其上端面轴向开有带螺纹的小孔；副磁极19底部开有环形凹槽18，凹槽中心开有阶梯通孔的圆柱体结构，其中心孔半径R2与主磁极17半径R1相等。凸缘11位于主磁极17底部近线圈侧，在凸缘11与副磁极19之间镶嵌一块小永磁体4，两者采用过盈配合；小永磁体可以是完整的磁环或是等分的圆弧永磁体，等分的圆弧永磁体紧密布置或等分均匀间隔分布，其下表面与日型铁芯9的下表面平齐或略低，其充磁方向为径向辐射充磁，与线圈通电磁路流通方向一致。阀杆16与衔铁6之间由卡环10固定，穿过主磁极中间的内嵌阀套14。大永磁体5位于上下两副磁极之间的凹槽中，其直径与副磁极底部大凹槽直径相等，高度与衔铁厚度相等，大永磁体5的充磁方向为径向辐射充磁，沿轴向向内。本专利技术的多永磁日型高速双向电磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多永磁高速双向电磁铁，其特征是：包括两个永磁高速电磁铁，每个永磁高速电磁铁包括铁芯、线圈和外壳体，铁芯由圆柱形主磁极和圆环形副磁极构成，主磁极与副磁极之间设置线圈安装槽，线圈安装在线圈安装槽中，外壳体套在铁芯外，主磁极或副磁极底部延伸出环形凸缘，还包括环形小永磁体，小永磁体镶嵌在所述环形凸缘与主磁极或副磁极之中间，小永磁体的充磁方向为径向辐射充磁，两个永磁高速电磁铁对称布置且小永磁体端相对，两个永磁高速电磁铁共用一个衔铁和一个阀杆，主磁极的中间带有通孔，阀杆穿在所述通孔中，衔铁固定在阀杆上，还包括大永磁体，大永磁体为和铁芯同心的圆柱环、镶嵌在上下两副磁极之间，大永磁体的充磁方向为径向辐射充磁、沿径向朝内。

【技术特征摘要】
1.一种多永磁高速双向电磁铁，其特征是：包括两个永磁高速电磁铁，每个永磁高速电磁铁包括铁芯、线圈和外壳体，铁芯由圆柱形主磁极和圆环形副磁极构成，主磁极与副磁极之间设置线圈安装槽，线圈安装在线圈安装槽中，外壳体套在铁芯外，主磁极或副磁极底部延伸出环形凸缘，还包括环形小永磁体，小永磁体镶嵌在所述环形凸缘与主磁极或副磁极之中间，小永磁体的充磁方向为径向辐射充磁，两个永磁高速电磁铁对称布置且小永磁体端相对，两个永磁高速电磁铁共用一个衔铁和一个阀杆，主磁极的中间带有通孔，阀杆穿在所述通孔中，衔铁固定在阀杆上，还包括大永磁体，大永磁体为和铁芯同心的圆柱环、镶嵌在上下两副磁极之间，大永磁体的充磁方向为径向辐射充磁、沿径向朝内，主磁极中间的通孔为阶梯孔，阶梯孔中设置套在阀杆上的复位弹簧，还包括冷却组件，所述冷却组件包括阻尼位移调节环、滑阀、阀套，滑阀为中心开有通孔的圆柱体结构，滑阀套在...

【专利技术属性】
技术研发人员：范立云，周伟，费红姿，马修真，刘鹏，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23