永磁高速電磁鐵的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及的是一種電磁鐵，尤其是一種柴油機電控燃油系統用高速電磁鐵。
【背景技術】
[0002]電控燃油噴射技術是繼機械式燃油系統、增壓與中冷技術后的柴油機燃油系統的第三次技術飛躍。隨著柴油機電子控制技術的不斷發展，電控燃油噴射系統成為滿足日益嚴格的柴油機排放法規要求的必然趨勢。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燃油電控高壓燃油系統的關鍵執行器之一，也是保證燃油系統正常工作核心的部件。它的快速響應決定了電磁閥的動態性能，進而決定燃油系統的循環噴油量、噴油定時控制的靈活性，對于燃油噴射的精確控制具有重要的影響。
[0003]高速電磁閥工作集電、磁、機、液的復雜環境下，必然對電磁鐵的吸引力以及快速響應特性具有更高的要求。為滿足電磁鐵的電磁力以及快速響應要求，常采用大電流驅動，而驅動電流的增大導致線圈的發熱量增加，電磁鐵的工作溫度升高，進而導致磁性材料導磁性能下降，容易出現磁飽和現象，降低系統工作的可靠性和穩定性。因此在滿足電磁力以及相應要求的前提下，盡量減小驅動電流對于提高電磁鐵性能具有重要的作用。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種響應速度快、驅動電流小、可靠性高的永磁高速電磁鐵。
[0005]本發明的目的是這樣實現的:
[0006]包括鐵芯、線圈和外殼體，鐵芯由圓柱形主磁極和圓環形副磁極構成，主磁極與副磁極之間設置線圈安裝槽，線圈安裝在線圈安裝槽中，外殼體套在鐵芯外，主磁極或副磁極底部延伸出環形凸緣，還包括環形永磁體，永磁體鑲嵌在所述環形凸緣與主磁極或副磁極之中間，永磁體的充磁方向為徑向輻射充磁。
[0007]本發明的永磁高速電磁鐵還可以包括:
[0008]1、所述環形永磁體為連續的圓環形。
[0009]2、所述環形永磁體為由等分的幾段圓弧組成的圓環形。
[0010]3、所述等分的幾段圓弧緊湊排列。
[0011]4、所述等分的幾段圓弧之間有間隙。
[0012]5、環形凸緣與永磁體的對接面為圓柱面。
[0013]6、環形凸緣與永磁體的對接面為圓錐面。
[0014]7、主磁極中心設置液力減振組件，所述液力減振組件包括復位彈簧、導向套、阻尼活塞及阻尼位移調節環，阻尼活塞與導向套為一耦件，阻尼活塞上設有若干阻尼孔且均布在同一圓周上，阻尼活塞被復位彈簧預壓在阻尼位移調節環上，阻尼位移調節環為中心開有圓柱孔的凸臺結構。
[0015]本發明的永磁高速電磁鐵，主磁極、副磁極和永磁體形成“日”字型結構，通電后，線圈產生的磁場和永磁體產生磁場疊加，永磁體一方面屏蔽了主副磁極之間的漏磁，另一方面提供通過銜鐵的磁通，增大了電磁力；主磁極或副磁極的凸緣增大了鐵芯與銜鐵的吸合面積，使通過銜鐵的磁感線一部分可以經過凸緣，增加了銜鐵沿豎直方向的磁感線條數，同時也使銜鐵整體磁感應強度分布更加均勻，不易出現局部過早飽和的現象，在保證驅動電流不變的情況下，也起到了增大電磁力的效果。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明的整體結構示意圖。
[0017]圖2(a)為副磁極結構不意圖，圖2(b)為主磁極結構不意圖。
[0018]圖3(a)-圖3(c)為永磁體的3種不同結構示意圖，圖3(a)永磁體是完整的磁環；圖3(b)永磁體是等分的圓弧永磁體且為等分均勻間隔分布；圖3(c)永磁體是等分的圓弧永磁體且為緊密布置。
[0019]圖4(a)_4(d)為鐵芯主副磁極的四種組合形式，圖4(a)主磁極為圓柱體，副磁極為中心開有階梯通孔的圓柱體，凸緣位于主磁極底部近線圈側；圖4(b)副磁極為中間開有通孔的圓柱體，主磁極為“T”字型柱體，凸緣在副磁極近線圈一側。圖4(c)副磁極為中間開有凹槽的柱體，主磁極為上端面開帶有螺紋直孔的圓柱體，凸緣在主磁極底部近線圈側。圖4(d)副磁極為圓柱體，主磁極為“T”字型柱體，凸緣在副磁極底部近線圈側底部。
[0020]圖5(a)-圖5(b)為環形凸緣與永磁體的組合形式，圖5(a)為凸緣和永磁體為柱臺組合，圖5 (b)為凸緣和永磁體為錐臺組合。
[0021]圖6(a)_6(b)為帶有液力減振組件的永磁日型整體結構示意圖，圖6(b)為液力減振組件局部放大示意圖。
[0022]圖7(a)_7(b)為電磁鐵線圈不通電和通電狀態下，磁路流通不意圖，圖7(a)為線圈不通電時的電磁鐵磁路不意圖，圖7(b)為線圈通電時電磁鐵磁路不意圖。
【具體實施方式】
[0023]本發明提供了一種響應速度快、驅動電流小、可靠性高的永磁日型高速電磁鐵。本發明的永磁日型高速電磁鐵包括日型鐵芯、線圈、銜鐵、外殼體、線圈骨架、密封樹脂和閥桿。外殼體為圓柱體，中心開有階梯通孔，上端面由螺母封頂。日型鐵芯為圓柱體，由主副磁極和永磁體構成，主磁極或副磁極底部近線圈側延伸出環形凸緣。永磁體為和鐵芯同心的圓柱環，鑲嵌在主磁極與副磁極凸部中間，永磁體的充磁方向為徑向輻射充磁。
[0024]所述日型鐵芯副磁極為圓柱體，中間開有凹槽或階梯通孔，主磁極為圓柱體或“T”字型柱體，上端可以開有帶螺紋的直孔，主磁極直徑與副磁極階梯中心孔直徑相等。永磁體鑲嵌在凸緣和磁極之間，采用過盈配合。永磁體上表面與凸緣上表面平齊，永磁體下表面與主副磁極下表面平齊或略低。副磁極頂端與大螺母中心開有帶螺紋的孔，兩者通過小螺母固連。本發明的永磁日型高速電磁鐵的副磁極、線圈、主磁極自上而下依次布置于殼體中，永磁體自下而上嵌入凸緣和磁極之間，外殼體上部設置緊固螺母，螺母與鐵芯副磁極由螺釘固定。此外還包括:
[0025]1、凸緣是完整的圓柱環或圓錐臺。
[0026]2、永磁體是完整的磁環或圓錐臺。
[0027]3、永磁體和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。
[0028]4、凸緣與永磁體的配合形式為圓柱環配合且凸緣寬度與永磁體寬度相等或略大。
[0029]5、凸緣與永磁體的配合形式為圓錐環配合且凸緣的底面寬度大于永磁體底面寬度。
[0030]下面結合附圖舉例對本發明做更詳細的描述。
[0031]結合圖1、圖2(a)、圖2(b)、圖3(a)、圖3(b)、圖3(c)，圖4(a)，本發明的永磁日型高速電磁鐵的第一種實施方式的組成包括外殼體1、日型鐵芯4、線圈6、銜鐵10、線圈骨架8、螺釘3、螺母2、密封樹脂7和閥桿11。外殼體1為圓柱體，中心開有階梯通孔，上端面由大螺母2封頂。日型鐵芯4由主磁極13和副磁極12組成，其中副磁極12為圓柱體，中間開有階梯通孔，主磁極13為圓柱體，凸緣在主磁極底部近線圈側，主磁極半徑R2與副磁極階梯中心孔21半徑R1相等。永磁體5鑲嵌在凸緣9和副磁極12之間，采用過盈配合。永磁體5上表面與凸緣9上表面平齊，永磁體5下表面與鐵芯4下表面平齊或略低。永磁體5的充磁方向與線圈6的產生的磁路流通方向一致，沿軸向向內。主磁極13頂端與螺母2中心開有帶螺紋的孔，兩者通過螺釘3固連。通電后，線圈6產生的磁場和永磁體5產生磁場疊加，永磁體一方面屏蔽了主副磁極之間的漏磁，另一方面提供通過銜鐵的磁通，增大了電磁力；凸緣增大了鐵芯與銜鐵的吸合面積，同時也使銜鐵整體磁感應強度分布更加均勻，不易出現局部過早飽和的現象。
[0032]結合圖4(b)，本發明的永磁日