CN102576594A - 螺线管 - Google Patents
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Abstract
一种用于燃料喷射器的螺线管，所述螺线管包括能附接至喷射器的外壳；能置于外壳内的芯；能置于芯内的线圈；以及与线圈电连接的电缆，其中，由密封剂对至少线圈和线圈上的电缆接头进行密封。
Description
技术领域
本发明涉及一种螺线管。具体来说，本发明涉及一种用于地下采煤机械设备中使用的引擎的柴油机喷油器的螺线管，因此将在本文中进行说明。但是，应理解的是，所述螺线管还可用于其他用途。
背景技术
在采矿工程将甲烷释放到空气中之前一直将甲烷在压力下储藏于煤中，是一种所有采煤作业为了为矿工提供安全的工作状况而遵循的公知现象。如果地下煤矿空气中的甲烷浓度超过2％，则由于此危险状况而需要暂停作业。通过严格执行矿井通风安全规程可减轻这种危险。尽管如此，地下矿井中的甲烷聚积每年在世界上会造成与地下矿井爆炸相关的数以千计的人员死亡。
如果发生地下煤矿爆炸，一定存在一个点火源。如果没有点火源，爆炸就不会发生。但是，地下煤矿中仅仅一个小火花就会造成甲烷爆炸。由此，运行于地下煤矿的所有机器都必须被设计为防止产生甲烷点火源。
被设计为工作于地下煤矿的大多数机器主要以机械方式运行。即，在地下煤矿机械设备中使用的电气部件的类型被规定为将故障或误操作提供可能点燃可燃气体和灰尘的点火能量的风险降到最低。问题在于，为了提高性能和减少排放，目前的许多引擎都是电控制的。减少排放和提高性能对地下煤矿机器有利。但是，电控制通常将不期望的点火源的风险增加到不可接受的水平。
发明内容
本发明的目的在于克服和/或减轻上述缺点中的一个或多个，并且/或者为用户提供有用和/或经济的选择。
根据一种形式，本发明涉及一种降低了产生不期望的点火源的风险的螺线管。
根据另一种形式，本发明涉及一种用于燃料喷射器的螺线管，所述螺线管包括：
能附接至喷射器的外壳；
能置于所述外壳内的芯；
能置于所述芯内的线圈；以及
与所述线圈电连接的电缆，
其中，至少所述线圈和与所述线圈连接的所述电缆二者，由密封剂密封。
优选地，所述外壳由非磁性材料制成。例如，所述外壳可由黄铜或非磁性不锈钢或高性能非金属化合物等材料制成。
优选地，所述外壳、所述线圈和所述芯都在所述螺线管的一端互相平齐。一般来说，所述外壳、所述芯和所述线圈被加工为使得所述外壳、所述线圈和所述芯都互相平齐。
一般来说，至少所述线圈利用密封剂进行密封。所述芯可具有至少一个用于进行密封的槽。优选地，所述芯具有两个协助利用密封剂进行密封的槽。所述芯一般由磁性材料制成。
印刷电路板可被用来将所述电缆电连接至所述线圈。所述印刷电路板上可形成有至少一条大体反映所述线圈的温度的走线。热熔丝可被安装于所述印刷电路板上，并与所述印刷电路板的走线连接。一般来说，所述热熔丝被置于与所述印刷电路板上的至少一条大体反映所述线圈的温度的走线相邻的位置。
密封剂还可被用于密封所述印刷电路板、所述热熔丝和所述电缆末端。
应变消除器可借助穿过所述外壳的所述电缆附接至所述外壳。
根据另一种形式，本发明涉及一种用于生产螺线管的方法，所述方法包括以下步骤：
将线圈置于芯内；
将芯置于外壳内；
将所述线圈电连接至电缆；
利用密封剂至少密封所述线圈和与所述线圈连接的所述电缆二者。
所述方法可进一步包括以下步骤中的一个或多个步骤：
利用密封剂密封所述线圈；
通过印刷电路板将所述线圈连接至所述电缆；
将热熔丝附接至所述印刷电路板；
将所述热熔丝置于与所述印刷电路板相邻的位置；
通过所述应变消除器定位所述电缆；
和/或
利用密封剂密封所述印刷电路板、所述热熔丝和所述电缆。
附图说明
将参照附图，通过举例来描述实施例，在附图中：
图1为根据本发明一个实施例的螺线管的立体分解图；
图2为根据图1的螺线管的另一立体分解图；
图3为根据图1的螺线管的主视图；
图4为根据图1的螺线管的剖面图；
图5为线圈的剖面图；
图6为绕线管的主视图；
图7为绕线管的剖面图；
图8为印刷电路板的示意图；
图9为附接至热熔丝、电缆和绕组端部的印刷电路板的示意图；
图10为芯的立体图；
图11为芯的另一立体图；
图12为附接至柴油机喷油器的螺线管的立体分解图；以及
图13为附接至柴油机喷油器的螺线管的立体图。
具体实施方式
图1至图4示出了用于柴油机喷油器的螺线管10。所述螺线管10包括外壳20、芯30和线圈40。
所述外壳20用于容纳芯30和线圈40。所述外壳20为空心，基本为圆柱形，并由黄铜制成。由于所述外壳20为空心，故而所述外壳20具有外壳外壁21和外壳内壁22。四个螺栓孔23延伸穿过外壳20，用于将外壳20附接至柴油机喷油器上。所述四个螺栓孔23穿过外壳内壁22。应变消除孔24被置于与外壳顶部相邻的位置，从外壳外壁21延伸到外壳内壁22。
如图10和图11中更具体地示出，所述芯30由磁性材料(例如，磁钢)制成。所述芯30为圆柱形，具有沿芯外壁32下延的四个螺栓槽31。线圈凹口33位于线圈30一端。线槽34延伸芯30的全长，并与线圈凹口33连通。类似地，与线槽34在直径上正相对的密封槽35沿芯30的芯外壁32的局部下延。密封孔(未显示)在密封槽35与线圈凹口33之间延伸。销孔36延伸穿过芯30。
如图5至图7更具体地示出，所述线圈40用于产生磁场。所述线圈40包括空心塑料绕线管41和绕绕线管41延伸的铜绕组42。绕铜绕组42裹以绝缘带43。所述绝缘带43一般由玻璃纤维制成，但也可由本领域中常用的其他材料制成。所述绕组端部44向上延伸到外壳20内。所述绕组端部44装配有额外绝缘套管45。
如图8更具体地示出的具有一系列电走线51的印刷电路板50与绕组端部44电连接，如图9所示。热熔丝60也与印刷电路板50的走线51电连接，并被置于与印刷电路板50相邻的位置。电缆的电缆线71也与印刷电路板50的走线51连接，还与控制器(未显示)连接。
所述印刷电路板50确保热熔丝60、电缆线71和绕组端部44的接头与外壳20之间存在物理间隙。进一步，印刷电路板50上的走线51的横截面反映线圈40的绕组42的横截面。因此，印刷电路板50的走线51反映了线圈40的绕组42的物理特性。由此，如果线圈40的绕组42的温度过高，印刷电路板50上的走线51的温度将反映这个高温。这使热熔丝60断裂，从而通过断开电缆70所提供的供给电流来防止螺线管10运行。
应变消除器80穿过外壳20中的应变消除孔24，并从外壳20向外延伸。所述应变消除器80一般由非金属不锈钢制成。
止推塞90位于延伸穿过芯30的销孔36内。所述止推塞90具有螺纹，以装配在销孔36的顶部螺纹部分。所述止推塞90由非金属不锈钢制成。
生产螺线管10的第一个步骤为：将芯30装配至外壳20。将LoctiteTM 620涂敷在芯30的外壁和外壳20的内壁22上。然后，用诸如台式压机之类的装置将芯30置于外壳20内。还使LoctiteTM凝固。
下一个步骤为：将线圈40固定至芯30。将线圈40置于芯30的线圈凹口33内，从而确保绕组端部44延伸穿过芯30中的线槽34。绕线管41和线圈凹口33之间的干涉确保绕线管41(以及相关联的绕组42)固定，以进行密封。同样，可使用台式压机进行该过程。
在将所述线圈40置于芯30内之后，所述芯30必须用密封剂(未显示)密封。所述密封剂为ArathaneTM，但应理解的是，也可使用其他合适密封剂。组装的外壳20、芯30和线圈40都在另一个烘箱中以60至70摄氏度加热一个小时。混合ArathaneTM，然后在芯30和线圈40发热时将其涂敷在外壳20的内侧。热的组件降低了所涂敷ArathaneTM的粘性，促进密封剂流过线槽34、密封槽35和线圈凹口33。然后，将外壳20、芯30和线圈40与密封剂置于真空室内。这确保线圈40被密封剂浸渍。一旦完成密封，就将所述外壳20、芯30和线圈40从真空室取出，并让密封剂凝固。
下一个步骤为：确保外壳20、芯30和线圈40的端部互相平齐。这是由于，通常与发动螺线管10所需的移动相关联的耐受性通常较低。由此，对所述螺线管10的端部进行车削，以确保绕线管41的粗度不低于一毫米。一般使用车床进行该过程。
下一个步骤为：将止推杆装配在线圈孔径内。将LoctiteTM 272涂敷在止推杆上，并用本领域中已知的距离设定工具将止推杆拧入线圈孔径内的设定位置。
下一个步骤为：将应变消除器80装配在外壳20上。将所述应变消除器80压入外壳20的应变消除孔24内。所述应变消除器80在伸入外壳20时产生变形。该方法一般采用冲床。紧配合与变形端部的结合确保应变消除器80牢固地固定至外壳20。
下一个步骤为：将热熔丝60连接至印刷电路板50。在热熔丝60的引线上提供绝缘体(未显示)，然后将引线装配在印刷电路板50的走线51上，并焊接到适当位置。将所述热熔丝60暂时浸入水浴中，以限制热熔丝60在焊接过程中发热。
然后将绕组端部44焊接到印刷电路板50的走线51上。然后将电缆70穿过应变消除器80。然后将所述电缆70的电缆线71连接至印刷电路板50的走线51。将所述电缆线71在其穿过印刷电路板50的位置弯曲，以增加应变耐受性。
下一个步骤为：对覆盖热熔丝60、绕组端部44、印刷电路板50和电缆70的外壳20的顶部进行密封。所述密封剂也为混合的ArathaneTM。涂敷之前，可利用真空和/或加热到约50摄氏度对ArathaneTM进行脱气，以提高其流动和渗透特性。然后在外壳的顶部填充制备的密封剂，并按要求加满。对应变消除器80填充密封剂，以将电缆粘合至应变消除器80和外壳20。然后让密封剂凝固。
现在，所述螺线管10可用于柴油机喷油器，如图12和13所示。在该实施例中，所述柴油机喷油器为用于卡特彼勒(Caterpillar)引擎的CaterpillarTM柴油机喷油器。弹簧110、合金垫片120、弹簧垫片130和阀140都位于螺线管10与柴油机喷油器100之间。使用四个螺钉25将螺线管10和柴油机喷油器100固定在一起，并将弹簧110、合金垫片120、弹簧垫片130和阀140固定在其期望的位置。本领域已知的是，所述螺线管10操纵柴油机喷油器100。
应理解的是，可以在不脱离本发明的精神或范围的前提下，对所述实施例进行各种其他改变和/或修改。
Claims (16)
1.一种用于燃料喷射器的螺线管，其特征在于，所述螺线管包括：
能附接至喷射器的外壳；
能置于所述外壳内的芯；
能置于所述芯内的线圈；以及
与所述线圈电连接的电缆，
其中，至少所述线圈和与所述线圈连接的所述电缆二者，由密封剂密封。
2.根据权利要求1所述的螺线管，其中，所述外壳由非磁性材料制成。
3.根据权利要求1或2所述的螺线管，其中，所述外壳、所述线圈和所述芯都在所述螺线管的一端互相平齐。
4.根据前述权利要求中任一项所述的螺线管，其中，所述外壳、所述芯和所述线圈被加工为使得所述外壳、所述线圈和所述芯都互相平齐。
5.根据前述权利要求任一项所述的螺线管，其中，所述芯具有至少一个用于进行密封的槽。
6.根据权利要求5所述的螺线管，其中，所述芯具有两个协助利用密封剂进行密封的槽。
7.根据前述权利要求中任一项所述的螺线管，其中，所述芯由磁性材料制成。
8.根据前述权利要求中任一项所述的螺线管，其中，印刷电路板被用来将所述电缆电连接至所述线圈。
9.根据权利要求8所述的螺线管，其中，所述印刷电路板上形成有至少一条大体反映所述线圈的温度的走线。
10.根据权利要求8或9所述的螺线管，其中，热熔丝被安装于所述印刷电路板上，并与所述印刷电路板的走线连接。
11.根据权利要求10所述的螺线管，其中，所述热熔丝被置于与所述印刷电路板上的所述至少一条大体反映所述线圈的温度的走线相邻的位置。
12.根据权利要求10或11所述的螺线管，其中，密封剂被用于密封所述印刷电路板、所述热熔丝和所述电缆末端。
13.根据前述权利要求中任一项所述的螺线管，其中，应变消除器借助穿过所述外壳的所述电缆附接至所述外壳。
14.一种用于生产螺线管的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将线圈置于芯内；
将芯置于外壳内；
将所述线圈连接至电缆；
利用密封剂至少密封所述线圈和与所述线圈连接的所述电缆二者。
15.根据权利要求14所述的方法，进一步包括以下步骤：通过印刷电路板将所述线圈连接至所述电缆。
16.根据权利要求14或15所述的方法，进一步包括以下步骤：将热熔丝附接至所述印刷电路板。
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120711 |