CN105931800B - 双油路冷却高速电磁铁 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供双油路冷却高速电磁铁，包括复合铁芯、上壳体、侧壳体、衔铁、阀杆，上壳体安装在侧壳体里，复合铁芯包括主磁极、副磁极，主磁极和副磁极均安装在侧壳体里，主磁极和副磁极之间设置线圈骨架，线圈骨架里绕制线圈，复合铁芯里开设通孔，上壳体的通孔与复合铁芯的通孔位置相对应，复合铁芯的通孔里安装复位弹簧座和复位弹簧，阀杆的上端部安装在衔铁里，复位弹簧位于复位弹簧座下方并与阀杆相连，复位弹簧座里设置供冷却油通过的通孔，上壳体的下表面设置上壳体凸缘，侧壳体内壁的中部和下端部分别设置侧壳体上凸缘和侧壳体下凸缘。本发明设计有两条冷却油路分别对复合铁芯中部和外部进行冷却，达到了很好的冷却效果。

Description

双油路冷却高速电磁铁

技术领域

本发明涉及的是一种电磁铁，具体地说是柴油机燃油系统电磁铁。

背景技术

在柴油机燃油喷射系统中，高速电磁阀作为关键执行部件对柴油机燃油喷射系统的性能有着重要的影响；而高速电磁铁是电磁阀的直接执行元件，燃油系统电控单元与喷射装置的电-机械转换器，对燃油的喷射过程进行直接控制，因而其成为了保证燃油喷射系统稳定运行的核心执行部件。高速电磁铁在运行时应将其自身温度维持在一定合适的范围内，进而保证自身运行的稳定性，促使燃油喷射系统稳定运行下去。

高速电磁铁通过与温度较低的燃油之间的换热以达到冷却目的，对于传统的高速电磁铁来说，只有铁芯的上端面可与温度较低的燃油接触进行高效地对流换热，而铁芯中部和线圈主要通过热传导的方式进行换热，换热过程热阻较大，换热效率低，铁芯中部和线圈得不到良好的冷却作用，进而铁芯中部和线圈的温度不能有效地降低，使得磁性材料的导磁性能下降，高速电磁铁的运行性能受到影响。因此在满足电磁力和响应特性要求的前提下，采用适当有效的冷却方式以降低高速电磁铁的发热量，这对于改善高速电磁铁的性能有着重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供可靠性高、散热性能良好、响应特性好的双油路冷却高速电磁铁。

本发明的目的是这样实现的：

本发明双油路冷却高速电磁铁，其特征是：包括复合铁芯、上壳体、侧壳体、衔铁、阀杆，上壳体为中部开有通孔的圆环结构，侧壳体为中空的圆柱体结构，上壳体安装在侧壳体里，所述复合铁芯包括主磁极、副磁极，主磁极和副磁极均安装在侧壳体里并位于上壳体下方，主磁极和副磁极之间设置线圈骨架，线圈骨架里绕制线圈，复合铁芯里开设通孔，上壳体的通孔与复合铁芯的通孔位置相对应，复合铁芯的通孔里安装复位弹簧座和复位弹簧，阀杆的上端部安装在衔铁里，复位弹簧位于复位弹簧座下方并与阀杆相连，复位弹簧座里设置供冷却油通过的通孔，上壳体的下表面设置上壳体凸缘，侧壳体内壁的中部和下端部分别设置侧壳体上凸缘和侧壳体下凸缘。

本发明还可以包括：

1、所述的主磁极包括圆柱部分和圆环部分，圆环部分连接于圆柱部分的上方，复合铁芯的通孔位于主磁极的圆环部分和圆柱部分里，所述的副磁极为中空的圆柱体结构，副磁极位于主磁极圆柱部分的外部并位于其圆环部分的下方，上壳体凸缘的下表面与主磁极圆环部分的上表面平齐。

2、所述的主磁极为中空的圆柱体结构，所述的副磁极包括圆柱部分和圆环部分，圆环部分连接于圆柱部分的上方，主磁极位于副磁极圆柱部分的内部并位于其圆环部分的下方，复合铁芯的通孔位于副磁极的圆环部分和主磁极的中空部分里，上壳体凸缘的下表面与副磁极圆环部分的上表面平齐。

3、所述的复合铁芯还包括磁轭，所述主磁极、副磁极均为中空的圆柱体结构，磁轭为开有通孔的圆环，主磁极位于副磁极内部，磁轭安装在主磁极和副磁极的上方，复合铁芯的通孔位于磁轭和主磁极的通孔里，上壳体凸缘的下表面与磁轭的上表面平齐。

4、副磁极的内壁上过盈安装有铜环，铜环与线圈之间通过密封树脂密封，侧壳体上凸缘与副磁极外壁之间平齐，侧壳体下凸缘与副磁极下表面平齐。

5、所述的上壳体凸缘的数量为两个、四个或六个，均为弧形结构，所述的侧壳体上凸缘的数量为两个、四个或六个，均为弧形结构。

本发明的优势在于：本发明的双油路冷却高速电磁铁，采用中心开有通孔的复合铁芯，复合铁芯内部还加装有一铜环，在线圈通电、高速电磁铁正常工作时，温度较低的燃油一部分经过复合铁芯的通孔，此过程与复合铁芯靠近中心侧的部件充分接触，从而进行高效地对流换热，冷却铁芯中部，此为第一道油路；温度较低的燃油另一部分经由复合铁芯的外侧即侧壳体与复合铁芯之间的通道流至复合铁芯上部，此过程燃油与复合铁芯外侧充分接触，从而进行高效地对流换热，冷却铁芯外部，此为第二道油路；两道油路上的温度较低的燃油最终在上壳体两凸缘之间通道汇聚到一起并流出高速电磁铁，到达双油路冷却目的，复合铁芯内部加装的铜环一方面可降低线圈电感，提高线圈内驱动电流增长速度，加快响应，另一方面铜的导热率要远远大于铁的导热率，降低复合铁芯与温度较低的燃油之间的换热热阻，进一步地加强冷却。

附图说明

图1为本发明的剖视图(正面)；

图2为本发明的剖视图(侧面)；

图3a为复位弹簧和复位弹簧座安装示意图，图3b为铜环与副磁极安装示意图；

图4a为上壳体仰视图，图4b为侧壳体示意图；

图5a为上壳体凸缘的第一种形式，图5b为上壳体凸缘的第二种形式，图5c为侧壳体凸缘的第一种形式，图5d为侧壳体凸缘的第二种形式；

图6a为复合铁芯组合的第一种形式，图6b为复合铁芯组合的第二种形式，图6c为复合铁芯组合的第三种形式。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

实施方式1：

结合图1-6，本实施方式的组成包括上壳体1、主磁极2、副磁极3、侧壳体4、铜环5、衔铁6、线圈8、密封树脂9、线圈骨架10、阀杆12、复位弹簧座13、垫圈14。上壳体1为一中心开有通孔的圆柱体，在圆柱体下表面按中心对称的两个位置分别延伸出一个扇形的凸缘，凸缘下表面与主磁极2上表面平齐。主磁极2中心开有通孔，通孔内部依次装有复位弹簧座13、垫圈14、复位弹簧，复位弹簧座13与通孔表面依靠螺纹配合，垫圈可更换，不同高度的垫圈14对应着不同复位弹簧预紧长度，复位弹簧座13、垫圈14、复位弹簧内部均存在可供燃油通过的油道，即燃油可流过主磁极2内部通孔，主磁极2与中心开有通孔的副磁极3一起构成复合铁芯，侧壳体上凸缘7侧表面与副磁极3外表面紧密配合，侧壳体下端凸缘11上表面与复合铁芯下表面平齐，紧靠副磁极3内表面装有一铜环5，铜环5与副磁极3内表面之间存在过盈配合，线圈8绕制在线圈骨架10上，在铜环5与线圈8之间由密封树脂9密封。衔铁6与阀杆12紧密配合在一起，位于复合铁芯下方。在线圈8通电、高速电磁铁正常工作时，温度较低燃油一部分流过复合铁芯中心通孔，冷却电磁铁内部，构成第一道冷却油路；另一部分沿着上壳体1及侧壳体4与复合铁芯之间的通道流过，冷却电磁铁外部，构成第二道冷却油路；两道油路上的温度较低的燃油最终在上壳体1两凸缘之间通道汇聚到一起并流出高速电磁铁，达到双油路冷却目的。冷却过程中，复合铁芯内部的铜环5由于其自身导热性远远大于铁的导热性，在一定程度上加强了冷却效果，另外铜环5还可降低线圈8有效电感，加快线圈8内部驱动电流的增长，提高响应特性。

实施方式2：

在实施方式1的基础上，改变复合铁芯结构，副磁极3为中心开有通孔的圆环且其下端延伸出一圆柱体，主磁极2为中心开有通孔的圆柱体，两者结合构成复合铁芯，上壳体凸缘的下表面与副磁极圆环上表面平齐。

实施方式3：

在实施方式1的基础上，改变复合铁芯结构，引入磁轭，主磁极2和副磁极3均为中心开有通孔的圆柱体，磁轭为中心开有通孔的圆环，磁轭的位置位于主磁极2和副磁极3之上，三者共同结合构成复合铁芯，上壳体凸缘的下表面与磁轭上表面平齐。

实施方式4：

在实施方式1或2或3的基础上，改变上壳体凸缘的结构形式，上壳体凸缘个数由两个变为四个或六个，各个上壳体凸缘之间角度也发生变化且均分所有上壳体凸缘所在的圆，上壳体凸缘下表面依旧与复合铁芯上表面平齐。

实施方式5：

在实施方式1或2或3或4的基础上，改变侧壳体上凸缘7的结构形式，侧壳体上凸缘7个数由两个变为四个或六个，各个侧壳体上凸缘7之间角度也发生变化且均分所有侧壳体上凸缘7所在的圆，侧壳体上凸缘7表面与复合铁芯侧表面平齐。

Claims (7)

1.双油路冷却高速电磁铁，其特征是：包括复合铁芯、上壳体、侧壳体、衔铁、阀杆，上壳体为中部开有通孔的圆环结构，侧壳体为中空的圆柱体结构，上壳体安装在侧壳体里，所述复合铁芯包括主磁极、副磁极，主磁极和副磁极均安装在侧壳体里并位于上壳体下方，主磁极和副磁极之间设置线圈骨架，线圈骨架里绕制线圈，复合铁芯里开设通孔，上壳体的通孔与复合铁芯的通孔位置相对应，复合铁芯的通孔里安装复位弹簧座和复位弹簧，阀杆的上端部安装在衔铁里，复位弹簧位于复位弹簧座下方并与阀杆相连，复位弹簧座里设置供冷却油通过的通孔，上壳体的下表面设置上壳体凸缘，侧壳体内壁的中部设置侧壳体上凸缘，侧壳体内壁的下端部设置侧壳体下凸缘；在线圈通电时，温度较低的燃油一部分经过复合铁芯的通孔，此为第一道油路；温度较低的燃油另一部分经由侧壳体与复合铁芯之间的通道流至复合铁芯上部，此为第二道油路；第一道油路和第二道油路温度较低的燃油最终在上壳体凸缘之间通道汇聚到一起并流出。

2.根据权利要求1所述的双油路冷却高速电磁铁，其特征是：所述的主磁极包括圆柱部分和圆环部分，圆环部分连接于圆柱部分的上方，复合铁芯的通孔位于主磁极的圆环部分和圆柱部分里，所述的副磁极为中空的圆柱体结构，副磁极位于主磁极圆柱部分的外部并位于其圆环部分的下方，上壳体凸缘的下表面与主磁极圆环部分的上表面平齐。

3.根据权利要求1所述的双油路冷却高速电磁铁，其特征是：所述的主磁极为中空的圆柱体结构，所述的副磁极包括圆柱部分和圆环部分，圆环部分连接于圆柱部分的上方，主磁极位于副磁极圆柱部分的内部并位于其圆环部分的下方，复合铁芯的通孔位于副磁极的圆环部分和主磁极的中空部分里，上壳体凸缘的下表面与副磁极圆环部分的上表面平齐。

4.根据权利要求1所述的双油路冷却高速电磁铁，其特征是：所述的复合铁芯还包括磁轭，所述主磁极、副磁极均为中空的圆柱体结构，磁轭为开有通孔的圆环，主磁极位于副磁极内部，磁轭安装在主磁极和副磁极的上方，复合铁芯的通孔位于磁轭和主磁极的通孔里，上壳体凸缘的下表面与磁轭的上表面平齐。

5.根据权利要求1-4任一所述的双油路冷却高速电磁铁，其特征是：副磁极的内壁上过盈安装有铜环，铜环与线圈之间通过密封树脂密封，侧壳体上凸缘与副磁极外壁之间平齐，侧壳体下凸缘与副磁极下表面平齐。

6.根据权利要求1-4任一所述的双油路冷却高速电磁铁，其特征是：所述的上壳体凸缘的数量为两个、四个或六个，均为弧形结构，所述的侧壳体上凸缘的数量为两个、四个或六个，均为弧形结构。

7.根据权利要求5所述的双油路冷却高速电磁铁，其特征是：所述的上壳体凸缘的数量为两个、四个或六个，均为弧形结构，所述的侧壳体上凸缘的数量为两个、四个或六个，均为弧形结构。