CN100385106C - 小型化高速电磁铁 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种小型化高速电磁铁。它包括一个锁紧外套、一个制有安装电缆插座台阶孔的铁芯和安装在铁芯极柱上的电磁线圈，其特征在于所述的铁芯是一个整体型圆环状铁芯，在它的环形槽中部还制有与铁芯连成一体的中心极柱，所述的电磁线圈嵌入于所述环形槽与中心极柱之间。本发明整体构成的圆环状铁芯为机械加工的一次成型提供了加工的方便性和快捷性。而且体积超小，结构十分紧凑，密封形式方便，响应时间快(0.3Ms)，动态驱动力大于200N，瞬态驱动电流20A以下。解决了柴油电喷系统的高速响应和小型化的问题。十分适合于低成本，大批量生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种主要用于各种柴油机电控喷射系统中的高速电磁铁。
技术背景
小型高速喷射电磁铁是当前电控柴油机喷射系统中对燃油喷射进行直接控制的元件，也是电机转换的关键执行部件，它决定着电控喷射系统的响应速度和控制精度。中国专利ZL 2 22523.4公开的《强驱动高速脉冲电磁铁》发明专利，解决了现有电磁铁在柴油电子控制喷射系统中不能同时满足高响应速度和大电磁作用力对燃油喷射过程直接控制的技术问题。并能在小于20A瞬时电流的情况下，获的大于300N的驱动力。但该专利采用的E型硅钢片叠制铁心，和酚醛塑料封装技术，具有工艺复杂，封装及密封难度大的不足之处。尤其是用E型硅钢片叠制成的铁心，不仅使其组成的电磁铁体积较大，而且占据了电控喷射系统很大一部分安装空间，因此不适用于小型结构的电控喷射系统。
中国申请号为97202928.1，公开号为CN2298396Y，公开的一种高速强力电磁控制阀，该电磁控制阀的电磁铁静铁芯采用圆环状，且被径向开槽分割成多个近似梯形的极柱，呈圆环状多极式结构；电磁线圈由一根漆包线整体绕制在每一个静铁芯的极柱上，相邻极柱上的线圈旋向相反，线圈为串联式结构。这种在圆环状静铁芯径向开槽分割成多个近似梯形极柱的多极或E型的一种高速、强力的电磁铁结构，用在在柴油点喷系统电控分配泵中，为了获得足够的电磁驱动力，电磁铁必然会有很大的体积和很大的驱动电流，而且这种由多个单元“E”型电磁铁组合而成的多极式电磁铁要得到更大的电磁力还需要增大有效吸合面积，增加单元个数，才能较好地解决高速响应特性和电磁作用力相矛盾的问题。同时为了获得高速响应还需要足够高的驱动电压。
本发明的目的是针对现有技术的不足之处，提供一种结构简单，能够减小安装空间，体积小，且响应速度快，驱动强劲，磁路分布均匀，漏磁小的单极柱小型化高速电磁铁。
为了达到上述目的，本发明提供的一种小型化高速电磁铁，包括一个锁紧外套、一个制有安装电缆插座台阶孔的铁芯和安装在铁芯极柱上的电磁线圈，其特征在于所述的铁芯是一个整体型圆环状铁芯，在它的环形槽中部还制有与铁芯连成一体的中心极柱，所述的电磁线圈嵌入于所述环形槽与中心极柱之间，该线圈的引出线可从环形槽底部的引出孔引出。
本发明相比于与现有技术相比，具有如下有益效果。
结构简单，易制造，加工方便。整体构成的圆环状铁芯为机械加工的一次成型提供了加工的方便性和快捷性，为大批量的生产和加工装配成本的降低创造了条件。
体积超小，重量轻，结构十分紧凑，密封形式方便。采用的中心单极环形结构，可获得极高的响应速度，可达到0.3mS。解决了现有技术工艺复杂，，制造难度大，密封和封装难，结构复杂的问题。整体圆环状的铁芯设计，线圈嵌入中心极柱，使其体积成倍减小。响应时间更快，吸合时间≤0.3mS，瞬间驱动力＞250N，驱动强劲，响应快捷。具有拍合式合螺旋管式的双重组合优点。解决了柴油电喷系统的高速响应和小型化的问题。适合于低成本，大批量生产。
附图说明
图1为本发明的A-A面主视图。
图2图1的俯视图。
图3是图1的B-B剖面视图。
具体实施方式
为进一步说明本发明的较佳实施例，并配合附图详述于后，以使对于本发明更易于了解。但以下所述仅为用来解释本发明的较佳实施例，并非企图据以对本发明做任何形式上的限制，凡是以本发明的创造精神为基础，所做的任何形式的修饰或变更，皆仍应属于本发明意图保护的范畴。
附图描述了一个直接由机械加工整体而成的圆环状铁芯2，该铁芯可以是由电工纯铁或硅钢材料整体加工后热处理制成。铁芯的环形槽中部制有与铁芯连成一体的中心极柱，该中心为主工作铁芯。铁芯的背部端面制有连接控制电缆的插座的台阶孔4，环形槽的底部制有引线孔5。穿线孔穿线后用密封胶密封。线圈3绕制在圆形骨架上，带将骨架的线圈3嵌装在所述铁芯环形槽内的中心极柱上。线圈的抽头引出线引出孔5穿线后，由圆形外套1封装，其空间可用环氧树脂固化填充或用密封胶密封，外套锁紧在电磁阀体上。线圈的绕制数据按动态驱动力精确计算确定。
工作时由柴油机电控喷射系统中的电控单元ECU控制。喷油时电控单元ECU向电磁铁发出特定的控制脉冲信号，使电磁铁线圈中产生高速变化的电流和时间小于0.3ms的瞬间驱动力，从而使相联的阀芯获得很大的加速度，使三联接的阀芯迅速关闭，产生喷射高压。在达到预定的喷射量后，电磁力迅速释放，此时衔铁在阀芯弹簧作用下高速打开发动机释放高压燃油路释放高压燃油，喷油即刻停止。
Claims (3)
1.一种小型化高速电磁铁，包括一个锁紧外套、一个制有安装电缆插座台阶孔的铁芯和安装在铁芯极柱上的电磁线圈，其特征在于所述的铁芯是一个整体型圆环状铁芯，在它的环形槽中部还制有与铁芯连成一体的中心极柱，所述的电磁线圈嵌入于所述环形槽与中心极柱之间，该线圈的引出线可从环形槽底部的引出孔引出。
2.按权利要求1所述的电磁铁，其特征在于所述的铁芯由电工纯铁或硅钢材料整体加工后热处理制成。
3.按权利要求1所述的电磁铁，其特征在于所述的铁芯的背部端面制有连接控制电缆的插座的台阶孔。
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