一种带有磁-力转换缓冲的永磁-电磁协同励磁高速电磁阀制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种带有磁

【技术实现步骤摘要】
一种带有磁
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力转换缓冲的永磁
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电磁协同励磁高速电磁阀


[0001]本专利技术涉及的是一种柴油机，具体地说是柴油机高压共轨装置。

技术介绍

[0002]随着排放法规要求的严格和化石资源的减少，柴油机的油耗和和有害物的排放受到了各国政府和企业的高度重视，因此追求柴油机的高效燃烧和低排放特性是动力技术人员追求的目标。高压共轨喷油系统是现代化柴油机实现更高热效率和更低有害物排放的技术之一，采用多次喷射策略会进一步实现柴油机在油耗和排放物之间的最佳平衡。
[0003]高速电磁阀是高压共轨喷油器的核心控制部件，是实现电控系统对共轨喷油器喷油特性灵活柔性控制的关键部件，因此要求高速电磁阀具有非常高的动态响应。高速电磁阀在打开阶段，采用高的峰值电压加快衔铁的上升，在电磁阀完全打开后，采用较小的保持电流维持电磁阀的全开。瞬间加载高电流可以实现高速电磁阀更快的打开，但是，对于高频脉冲喷射的电控燃油系统来说，过大的驱动电流导致励磁线圈生成较大的焦耳热，而且，导致铁芯产生较大的涡流效应，从而阻碍电磁阀电磁力的快速增加，造成电磁阀打开过程变慢。在高速电磁阀快速打开和关闭瞬间，电磁阀衔铁和限位套筒以及阀杆和阀座之间会产生非常大的撞击力，从而可能导致电磁阀多次震荡后处于打开或关闭状态。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供能提高高速电磁阀的动态响应并降低衔铁的反弹，提高共轨喷油器喷油稳定性的一种带有磁
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力转换缓冲的永磁
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电磁协同励磁高速电磁阀。
[0005]本专利技术的目的是这样实现的：
[0006]本专利技术一种带有磁
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力转换缓冲的永磁
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电磁协同励磁高速电磁阀，其特征是：包括壳体、铁芯、阀杆、衔铁、低压腔体、喷油器体，铁芯安装于壳体里，铁芯设置环形凹槽，环形凹槽里嵌入线圈骨架，线圈骨架缠绕线圈，铁芯中间开有轴向中心通孔，轴向中心通孔里安装限位套，铁芯下方依次设置衔铁、低压腔体、喷油器体，低压腔体里设置低压油腔，低压腔体上设置圆孔，低压油腔通过圆孔连通衔铁所在腔室，阀杆穿过低压腔体、衔铁，阀杆的上部位于限位套里，阀杆的下端部位于喷油器体里，阀杆的下部设置锥台，锥台位于低压油腔和喷油器体里，低压油腔里的阀杆上套有复位弹簧，限位套里设置上圆盘永磁体和下圆盘永磁体，上圆盘永磁体和下圆盘永磁体之间安装超磁致伸缩体，上圆盘永磁体上方安装缓冲弹簧。
[0007]本专利技术还可以包括：
[0008]1、衔铁的上端面嵌入永磁环，永磁环的上表面与衔铁的上表面平齐，永磁环位于线圈骨架下方。
[0009]2、永磁环的内环直径大于线圈的内环直径，永磁环的外环直径小于线圈的外环直径。
[0010]3、永磁环为完整的磁环或是三等分均匀间隔的磁环或是四等分均匀间隔的磁环。
[0011]4、衔铁所在腔室的壳体上开设壳体出油油孔，衔铁所在腔室的壳体内壁上安装衔铁升程调节环，衔铁升程调节环开设调节环出油油孔，调节环出油油孔与壳体出油油孔位置相对应。
[0012]5、壳体出油油孔直径大于调节环出油油孔直径，二者的圆心径向对齐。
[0013]6、衔铁升程调节环的内壁为阶梯型结构，衔铁升程调节环上端的厚度为下端的厚度的2倍，衔铁升程调节环内环与衔铁外缘形成0.1
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0.2mm的上升节流阻尼间隙，衔铁升程调节环上端的高度位于衔铁落座总行程的60％处。
[0014]7、阀杆锥台与喷油器体之间具有0.005
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0.01mm的落座节流阻尼间隙。
[0015]本专利技术的优势在于：
[0016](1)在本专利技术中，衔铁嵌入永磁环的结构能够实现永磁
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电磁协同励磁，当线圈通过能够产生与永磁环极化方向相同磁场的电流时，线圈产生的磁场和永磁环产生的磁场叠加，穿过衔铁的总磁通量增加，使得衔铁受到的轴向电磁吸力变大，提高高速电磁阀的动态响应；
[0017](2)在阀杆上升过程中，超磁致伸缩体受到铁芯中心孔的磁场作用，其轴向逐渐伸长，进而逐渐压缩缓冲弹簧，实现磁
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力转换，使阀杆受到柔性弹簧力的作用；
[0018](3)阶梯型衔铁升程调节环缩小了衔铁上方燃油的流通面积，使衔铁中受到液体阻尼力的作用，降低衔铁顶部的碰撞程度；
[0019](4)当线圈从通电状态转为不通电状态时，超磁致伸缩体从伸长状态逐渐缩短至正常高度，起初缓冲弹簧的作用力较大，加快衔铁的回落速度，并且超磁致伸缩体磁畴产生的磁场形成的涡流与铁芯内残余涡流方向相反，能够加快铁芯退磁，加速衔铁落座；
[0020](5)在衔铁落座时，阀杆底部的缓冲凸台下表面的液体受到挤压，因此对阀杆运动起到液体阻尼作用，实现衔铁落座时的稳定。
附图说明
[0021]图1为本专利技术的结构示意图；
[0022]图2a为完整的永磁环示意图，图2b为四等分均匀间隔的磁环，图2c为三等分均匀间隔的磁环；
[0023]图3为衔铁升程调节环的局部放大图；
[0024]图4为图1中A处的局部放大图；
[0025]图5为线圈通电时永磁
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电磁协同励磁磁路示意图；
[0026]图6为线圈不通电时超磁致伸缩体的磁路示意图。
具体实施方式
[0027]下面结合附图举例对本专利技术做更详细地描述：
[0028]结合图1
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6，本专利技术的组成包括壳体1、铁芯2、线圈3、线圈骨架4、永磁环5、衔铁6、低压腔体7、喷油器体8、固定螺母9、衔铁升程调节环、缓冲弹簧10、上圆盘永磁体11、超磁致伸缩体12、下圆盘永磁体13、衔铁升程调节环14、限位套15、衔铁卡环16、复位弹簧17、阀杆18。壳体1顶部设置有固定螺母9，喷油器体8上开有高压油孔，低压腔体7中间开有大圆孔形成低压油腔、同时开有连通圆孔，复位弹簧17位于低压油腔内，壳体1和衔铁升程调节环14
上分别设置有出油油孔，壳体1上的出油油孔直径大于衔铁升程调节环14上出油油孔直径，并且二者油孔的轴中心对齐布置，铁芯2上开有环形凹槽形成铁芯主磁极20和副磁极22，线圈3缠绕在线圈骨架4中，线圈骨架4的径向宽度等于铁芯环形凹槽的宽度、轴向高度等于或小于铁芯环形凹槽的深度，线圈骨架4嵌入在所述铁芯环形凹槽内，铁芯2的中间开有轴向中心通孔，低压腔体7中心同样开有中心孔，阀杆18穿过低压腔体7，衔铁升程调节环14布置在铁芯2与低压腔体7之间，衔铁升程调节环14的内壁为阶梯型结构，衔铁升程调节环14上端的厚度为下端的厚度的2倍，衔铁升程调节环14内环与衔铁6外缘形成0.1
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0.2mm的上升节流阻尼间隙，衔铁升程调节环14上端的高度位于衔铁6落座总行程的60％处。衔铁6安装在阀杆18上部，衔铁6设有永磁环5嵌入在衔铁6上部，永磁环5的充磁方向为径向充磁。永磁环5的上表面与衔铁6的上表面平齐，永磁环5的下表面不超过衔铁6的下表面，永磁环本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带有磁
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力转换缓冲的永磁
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电磁协同励磁高速电磁阀，其特征是：包括壳体、铁芯、阀杆、衔铁、低压腔体、喷油器体，铁芯安装于壳体里，铁芯设置环形凹槽，环形凹槽里嵌入线圈骨架，线圈骨架缠绕线圈，铁芯中间开有轴向中心通孔，轴向中心通孔里安装限位套，铁芯下方依次设置衔铁、低压腔体、喷油器体，低压腔体里设置低压油腔，低压腔体上设置圆孔，低压油腔通过圆孔连通衔铁所在腔室，阀杆穿过低压腔体、衔铁，阀杆的上部位于限位套里，阀杆的下端部位于喷油器体里，阀杆的下部设置锥台，锥台位于低压油腔和喷油器体里，低压油腔里的阀杆上套有复位弹簧，限位套里设置上圆盘永磁体和下圆盘永磁体，上圆盘永磁体和下圆盘永磁体之间安装超磁致伸缩体，上圆盘永磁体上方安装缓冲弹簧。2.根据权利要求1所述的一种带有磁
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力转换缓冲的永磁
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电磁协同励磁高速电磁阀，其特征是：衔铁的上端面嵌入永磁环，永磁环的上表面与衔铁的上表面平齐，永磁环位于线圈骨架下方。3.根据权利要求2所述的一种带有磁
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力转换缓冲的永磁
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电磁协同励磁高速电磁阀，其特征是：永磁环的内环直径大于线圈的内环直径，永磁环的外环直径小于线圈的外环直径。4.根据权利要求2所述的一种带有磁
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力转换缓冲的永磁
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【专利技术属性】
技术研发人员：赵建辉，卢相东，张恒，徐煜，刘伟龙，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：