CN102136335A - 复合导磁材料磁芯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种复合导磁材料磁芯，该复合导磁材料磁芯中心为主磁芯(1)，两端为辅助磁芯(4)，其中，主磁芯(1)为高导磁材料铁氧体构成；辅助磁芯(4)采用低导磁材料零号软铁。主磁芯(1)和辅助磁芯(2)之间增加一个调整环(5)，所述调整环(5)采用电解铜材料，锁定高频信号。利用复合导磁材料磁芯制成的铁路机车信号双路接收线圈，在所述复合导磁材料磁芯上绕制两圈厚度0.1mm规格的玻璃丝布，在位于主磁芯(1)外圈处设置挡圈(2)，在所述挡圈(2)套上两组线圈(3)。这种磁芯加工工艺简单，性能稳定，经装机试验与性能测试，能够满足宽带频率信号接收传感器的各项技术要求。

Description

复合导磁材料磁芯

技术领域

本发明涉及一种导磁材料，具体涉及一种高导磁铁材料和低导磁材料复合而成的复合导磁材料磁芯。

背景技术

电子信息技术的发展，对磁芯的要求越来越高，现国内使用多种导磁材料制作磁芯，如矽钢片、硅钢片、金属磁粉芯，锰锌和镍锌软磁铁氧体，非晶微晶磁芯等，用这些单一的导磁材料制成磁芯。单一的导磁材料制成各种磁芯适应某一频段，但是没有高频低频兼顾的性能，例如JT-C系列机车信号双路接收机车感应器对信号频率高端2600HZ、低端25HZ，而且没有上限值和下限值，并规定当一路开路时另一路接收电压幅值变化不得大于15％。

根据现有导磁材料单一频率适用范围，很难解决高频与低频反差大而能兼顾的问题。现代类似这样传感系列产品技术要求有非常苛刻，没有相应的导磁材料来实现产品性能要求。当今各种单一导磁材料均无法达到，需要采用复合导磁材料磁芯做成的磁芯。

目前的复合导磁材料磁芯利用铁磁性导磁材料，这些都是金属材料，如硅铁、坡莫合金等，和另一类是亚铁磁性导磁材料，属于非金属的陶瓷材料，如铁氧体，产生一种复合导磁材料磁芯，取两者之长，补两者之短。

上述复合导磁材料结构是将铁磁性导磁材料做成颗粒状或片状，与粉末状陶瓷类导磁材料混合填装在工件压模后压制成形，然后在合适的保护气氛(如氮气等)中或真空中烧结。铁磁颗粒是由铁磁性导磁粉末压制和加工而成，也可是纯铁、硅铁、坡莫含金等金属导磁体颗粒经退火软化而成。对于片状结构而言，先将金属导磁粉末压制成薄片后进行表面粗糙化处理，然后与陶瓷类导磁粉末一层层间隔叠放，压制成形。

上述工艺根据设计要求，加工时必须由一设备要求较高之高温加热炉才能实现，而加热到这样的高温需要的能源成本会很大。且在这种高温工艺环境条件下，绝缘剂、润滑剂所产生物理变化和化学变化更大，其结果会带来导磁构件的磁性能和力学性能上较大的变化，影响加工质量。同时，由于绝缘剂、润滑剂量大，上述物质在烧结过程中加热到高温时并不能完全被气化，仍会有部分残留于导磁构件中，影响产品的性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合导磁材料磁芯，根据国内导磁材料的种类、性能加以配置加工成一种特别的导磁体，兼容接收高低频宽带信号的需要。

为了实现本发明的目的，提出一种复合导磁材料磁芯，该复合导磁材料磁芯中心为主磁芯1，两端为辅助磁芯4，其中，所述主磁芯1为高导磁材料铁氧体构成；所述辅助磁芯4采用低导磁材料零号软铁。

所述主磁芯1和辅助磁芯2之间增加一个调整环5，所述调整环5采用电解铜材料，锁定高频信号。

本发明还根据所述的复合导磁材料磁芯制成铁路机车信号双路接收线圈，其结构是在所述复合导磁材料磁芯上绕制两圈厚度0.1mm规格的玻璃丝布，在位于主磁芯1外圈处设置挡圈2，在所述挡圈2套上两组线圈3。

本发明还提出所述复合导磁材料磁芯的制造方法，包括以下步骤：

1)将主磁芯、调整环与辅助磁芯用胶粘接在一起，使用胎具保证主磁芯、调整环与辅助磁芯三者的同心度。

2)将环氧树脂胶涂在磁芯上，用厚度为0.1mm规格的玻璃丝布绕制两圈。

3)然后用塑料硬薄膜紧固两周定型，固化后去掉薄膜，清理缠留杂物，达到表面光滑洁净。

4)制造时，对于直径30mm的磁芯，控制绕制后直径30.5mm，侵漆后直径31±0.1mm。

本发明的磁芯加工工艺简单，性能稳定，经装机试验与性能测试，能够满足宽带频率信号接收传感器的各项技术要求。

附图说明

图1使用本发明复合导磁材料磁芯的双路接收线圈的结构示意图。

图中

1主磁芯          4辅助磁芯

2挡圈            5调整环

3线圈

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例并配合附图，对本发明进一步详细说明。

图1使用本发明复合导磁材料磁芯的双路接收线圈的结构示意图。为了清楚表示整个磁芯的结构，附图1右半边为横截面图，如图所示，该磁芯中间段为主磁芯1，为高导磁材料铁氧体构成；两端为辅助磁芯4，采用低导磁材料零号软铁；主磁芯1和辅助磁芯4之间增加调整环5，采用电解铜材料，锁定高频信号。整个磁芯在主磁芯1上通过2挡圈套上两组线圈3。

如图所示，同一个磁芯的导磁体由高导磁与低导磁两种导磁材料合成，加工成的磁芯应用高导磁与低导磁复合技术达到改性导磁材料的目的。其作用原理是在同一导磁体内不同频率的磁场产生的涡流不同，高频信号通过低导磁体时产生的涡流大，对接收信号幅值起到抑制作用，当低频信号通过低导磁体时产生的涡流极小，能搞提高低频信号接收幅值，从而实现了高磁体接受高频信号，低导磁体接收低频信号的功能。主磁芯和辅助磁芯之间增加调整环，调整环根据要求可有效调整抑制高频信号接收，提高低频信号接收能力。这种类型传感器用利用单一导磁材料作导磁体很难完成。其中频率在550HZ-2600HZ这一段的信号，靠矽钢片铁氧体作导磁体均可达到要求，但对于频率在25HZ时，接收幅值太低，而为了提高接收幅值必增加线圈匝数，增加线圈匝数25HZ接收幅值达到了，但频率在1700HZ-2600HZ就超标了。另外增加线圈匝数，电感亦会增加，使另一个技术指标，即，当一路线圈开路时，另一路线圈的接收电压的变化不大于15％的指标也就自然超标。为了提高低频段接收幅值，而又对高频道接收幅值不产生不利的影响。所以在确定线圈匝数时，应保证高频段接收幅值条件下增加线圈匝数使低频段接收幅值达到标准，为稳定高频段接收幅值不发生变化。采用低导磁材料，根据要求可做成各种不同的辅助磁芯并配合设计各种不同的调整环。锁定高频段接收幅值使25HZ-2600HZ接收均达到平衡，满足技术规定的要求，达到了改进导磁材料的目的。

本发明的复合导磁材料磁芯采取以下工艺：

将主磁芯、调整环与辅助磁芯用胶粘接在一起，使用胎具保证主磁芯、调整环与辅助磁芯三者的同心度。

将环氧树脂胶涂在磁芯上，用厚度为0.1mm规格的玻璃丝布绕制两圈。

然后用塑料硬薄膜紧固两周定型，固化后去掉薄膜，清理缠留杂物，达到表面光滑洁净。

对于磁芯尺寸

30mm，绕制后为30.5mm，侵漆后达

31±0.1mm。

本发明的复合导磁材料磁芯双路接收线圈，经开路检测，各组感应电压数据如下：

表中感应电压的允许误差：两路接收线圈不开路±7.5％：当一路接收线圈开路时，另一路的变化值为≤15。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明，本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的内容为准。任何熟习本技术领域者，在不脱离本发明的精神和范围内，所作的各种变化或等同替换，都应当属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种复合导磁材料磁芯，其特征在于，该复合导磁材料磁芯中心为主磁芯(1)，两端为辅助磁芯(4)，其中，所述主磁芯(1)为高导磁材料铁氧体构成；所述辅助磁芯(4)采用低导磁材料零号软铁。

2.根据权利要求1所述的复合导磁材料磁芯，其特征在于，所述主磁芯(1)和辅助磁芯(2)之间增加一个调整环(5)，所述调整环(5)采用电解铜材料，锁定高频信号。

3.根据权利要求1-2所述的复合导磁材料磁芯制成的铁路机车信号双路接收线圈，其特征在于，在所述复合导磁材料磁芯上绕制两圈厚度0.1mm规格的玻璃丝布，在位于主磁芯(1)外圈处设置挡圈(2)，在所述挡圈(2)套上两组线圈(3)。

4.如权利要求1-2所述复合导磁材料磁芯的制造方法，其特征在于包括以下步骤：

1)将主磁芯、调整环与辅助磁芯用胶粘接在一起，使用胎具保证主磁芯、调整环与辅助磁芯三者的同心度。

2)将环氧树脂胶涂在磁芯上，用厚度为0.1mm规格的玻璃丝布绕制两圈。

3)然后用塑料硬薄膜紧固两周定型，固化后去掉薄膜，清理缠留杂物，达到表面光滑洁净。

4)制造时，对于直径30mm的磁芯，控制绕制后直径30.5mm，侵漆后直径31±0.1mm。

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