CN202549533U - 衔铁滑枕快速电磁铁 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出的一种衔铁滑枕快速电磁铁，包括，一个同轴装配在外壳体（3）缩颈上部圆柱腔体中的铁芯（1）和衔铁（5），在所述衔铁（5）的下端面设有一个被称为衔铁滑枕的零件，该衔铁滑枕零件外边缘上圆弧过渡弯边卡爪与其下端相连的阻尼弹片直接固定在衔铁（5）上，且与外壳体内径孔径向间隙配合。本实用新型由于在速电磁铁的衔铁的下端面，设置了能够保持衔铁与铁芯磁极平面平行的一个被称为衔铁滑枕的零件。通过其上阻尼弹片固定在衔铁上，可以使外壳体的单边径向间隙设计得很小，可以提高阻尼弹片根部的强度，可以使衔铁的工作行程损失得到降低。可以避免衔铁与外壳体可能直接接触带来的磨损，提高喷射过程中的清洁度和可靠性。

Description

衔铁滑枕快速电磁铁

技术领域

本实用新型涉及一种主要用于电控燃料油喷射汽油机缸内直接喷射的快速电磁铁。

背景技术

在现有技术中，汽油机缸内直接喷射作用是通过快速响应电磁铁的吸合和释放完成燃料油油路的开通和切断的。电磁铁从通电到衔铁开始运动，电磁铁衔铁的吸合初期衔铁与铁芯间的气隙最大，电磁铁的吸合力最小，随着电流的逐渐上升，工作磁通不断增加，电磁铁吸合力也逐渐加大，当电磁铁的吸合力大于阀杆弹簧的吸合力时，衔铁获得加速度，开始运动。在电控燃料油喷汽油直喷中，由于快速电磁铁的行程很小，当两个磁极平面的平行度误差很大时，不仅电磁力会受到影响，而且更重要的是衔铁的工作行程也会因此而产生随机变化。致使液体的流通截面积以及开关时间产生变差。最终将影响喷射过程的一致性。

在图2所示没有安装衔铁滑枕6的快速电磁铁中，如果所述外壳体3与衔铁5处于同轴理想状态，则从外壳体3的下表面至衔铁5上表面之间的间隙为δ。但实际上由于阀杆8没有受到其他约束，在工作时上述衔铁5的上沿与外壳体3的内孔表面接触，所述阀杆8下部之球头外轮廓与阀座9的内孔表面接触时，导致阀杆8的中心线与铁芯1的中心线呈一倾斜角度，如果将该角度记为β₁，衔铁5磁极平面与铁芯1磁极平面的夹角即为β₁。在极端情况下，可以求得倾斜最大时衔铁5的实际行程为：

δ＝L-L₁cosβ₁-r₁sinβ₁……(1)

式中：δ为磁极间隙，r₁为衔铁的半径，L为阀杆球头中心与铁芯下端磁极表面的距离，L₁为阀杆球头中心之衔铁磁极表面的距离，β₁为无滑枕时衔铁5磁极平面与铁芯1磁极平面的夹角。

式(1)所示的行程缩小量使得衔铁的有效行程变小。

在现有技术中，阻尼弹片是沿外圆周采用接触焊的方法焊接在衔铁上的。不仅由于阻尼弹片与衔铁的材质不同，焊接的可靠度受到了影响，而且在焊点周围阻尼弹片的强度和力学性能也受到影响。

发明内容

本实用新型的任务是上述现有技术的不足之处，提供一种可以最大限度地减小两个磁极平面平行度误差的快速电磁铁。

本实用新型所采用的技术方案是：一种衔铁滑枕快速电磁铁，包括，一个同轴装配在外壳体3缩颈上部圆柱腔体中的铁芯1和衔铁5，其特征在于，在所述衔铁5的下端面设有一个被称为衔铁滑枕的零件，该衔铁滑枕零件外边缘上圆弧过渡弯边卡爪与其下端相连的阻尼弹片直接固定在衔铁5上，且与外壳体内径孔径向间隙配合。

本实用新型相比于现有技术具有如下有益效果：

本实用新型在速电磁铁的衔铁5的下端面。由于设置了一个被称为衔铁滑枕6的零件，能够减少保持衔铁5与铁芯1磁极平面之间的平行度误差。适当选择如图中所示的结构参数，使衔铁滑枕6的外径满足下式的条件就能使衔铁5与铁芯1两磁极表面的倾斜角减小，也就能减少衔铁5与铁芯1磁极平面之间的平行度误差。

由于带有衔铁滑枕后衔铁的倾斜度减小，可以把衔铁5的外径加大，使得衔铁5的外径与外壳体3的内径之间的间隙缩小，减小了磁阻，导致电磁力的增加，使电磁阀的响应速度提高。

由上述分析可见，由于带有衔铁滑枕比不带有衔铁滑枕在同样理论行程的条件下有效行程增加，使得阀杆8下端的球头离开阀座9的距离得到增加，使得流体通过阀座上的横孔92流入其喷孔91的流动阻力减小，从而减小了电磁阀内部的流动损失。

安装衔铁滑枕后由于衔铁滑枕的材料具有滑动性和嵌入性能好的优点，可以避免衔铁与外壳体可能直接接触带来的磨损，提高喷射过程中的清洁度，有利于提高喷射装置的可靠性。

正如前面所述，由于衔铁滑枕5采用了具有滑动性和嵌入性能好的材料大大的减轻了其与外壳体3之间的磨损，不仅如此，还因为衔铁滑枕5的嵌入性能好，即使有少量磨屑，也会嵌入到衔铁滑枕中。因此可以提高电磁阀的可靠性和耐久性。

附图说明

图1是本实用新型衔铁滑枕快速电磁铁的构造示意图。

图2是图1不衔铁滑枕快速电磁铁的剖视结构示意图。

图中：1铁芯、2隔磁环、3外壳体、4阀杆弹簧、5衔铁、6衔铁滑枕、7阻尼弹片、8阀杆、81球头、9阀座，91小油孔、92横孔，δ为衔铁(5)上平面铁芯(1)下平面的之间的间隙，δ₁为衔铁(5)与外壳体(3)之间的径向单边间隙，δ₂为衔铁滑枕(6)与外壳体(3)之间的径向单边间隙，δ₃为阀杆球头(82)与阀座(9)内孔之间的径向单边间隙。

具体实施方式

如图所示的电磁铁，包括同轴装配在外壳体3缩颈上部圆柱腔体中的铁芯1和衔铁5，以及以现有技术形式，把装配有阀杆弹簧4的铁芯1和衔铁5通过隔磁环2连接的外壳体3。在所述衔铁5的下端面设有一个被称为衔铁滑枕6的零件，该衔铁滑枕6零件外边缘上圆弧过渡弯边卡爪与其下端相连的阻尼弹片7直接固定在衔铁5上，且与外壳体内径孔径向间隙配合。在铁滑枕6上部内侧有一个缩口，衔铁滑枕6通过该缩口固定在衔铁5下端的卡口上。在衔铁滑枕6的内腔下端制有向内收缩的台阶，阻尼弹片7的下平面与该台阶面接触，阻尼弹片7的上平面与衔铁5的下平面接触，被衔铁滑枕6通过其缩口牢牢紧固在衔铁滑枕6与衔铁5之间。

衔铁滑枕6由耐高温、耐油、滑动性、嵌入性良好的材料制成，衔铁滑枕6由含60％的聚四氟材料和含40％青铜粉的固化物的材料制成。外壳体3向下圆锥壳体过渡收缩形成向下延伸的台阶缩颈筒体，台阶缩颈筒体底部固联有一个装配在外壳体3下端筒体内的阀座9，阀座9在底部有被阀杆球头封闭的小油孔91。阀座9还有与外壳体3空腔内相通的横孔92，该油孔与阀杆球头封闭的小油孔之间被阀杆球头与阀座之间的密封线所阻隔。阀杆8下端部上的球头81落入在阀座9的圆弧槽内。阀杆8的杆身通过衔铁5的中心孔，伸入在一个与电磁力相匹配的阀杆弹簧4内。阀杆弹簧4装配衔铁5与铁芯1的中心台阶孔内。

上述衔铁5被铁芯1吸合时，其衔铁5与铁芯1磁极平面处于完全平行的理想状态。上述衔铁5与铁芯1磁极平面之间的间隙即工作气隙最大，记为δ。因此有足够的流通截面积供燃油通过阀座上的横孔(92)与阀座小孔91联通，并从小孔91喷出。

δ₁为衔铁5上部外径与对应的外壳体3之间的径向单边间隙，所述间隙δ₁为使衔铁5在外壳体3容腔内运动不受阻碍所设，δ₂为衔铁滑枕6外径与对应的外壳体3之间的径向单边间隙，所述间隙δ₂为减少衔铁滑枕6在外壳体3容腔内运动阻力所设，δ₃为阀杆球头82与阀座(9)内孔之间的径向单边间隙，所述间隙δ₃为减少阀杆球头82在阀座9内孔中运动阻力所设，控制所述δ₁、δ₂、δ₃三个间隙避免衔铁5的运动受到干涉；L为上述阀杆8之球头中心与铁芯1磁极平面之间的轴向距离，L₁为上述阀杆8之球头中心与衔铁5磁极平面之间的轴向距离，L₂为上述阀杆8之球头与衔铁滑枕6的上部之突出部的轴向距离，L₃为上述阀杆8之球头与衔铁滑枕6的下平面的轴向距离。

图示中，衔铁5与铁芯1磁极平面之间的平行度误差：

$r>R-\frac{L_2}{L_1}(R-r_1)\·\·\·\·\·\·\left(2\right)$

式中：r为衔铁滑枕6的外径，R为外壳体3的内径，r₁为衔铁5的外径，L₁为阀杆球头中心之衔铁磁极表面的距离，L₂为阀杆球头中心之衔铁磁极表面的距离。δ＝L₁(cosβ₁-cosβ)+r₁sinβ₁-rsinβ

本实用新型带有衔铁滑枕的衔铁的实际行程为：

δ＝L-L₁cosβ-rsinβ……(3)

在同样的理论行程下，带有衔铁滑枕比不带有衔铁滑枕有效行程增加量为：

Δ＝L₁(cosβ₁-cosβ)+r₁sinβ₁-rsinβ……(4)

式中：Δ带有衔铁滑枕比不带有衔铁滑枕有效行程增加量。

Claims (5)

1.一种衔铁滑枕快速电磁铁，包括，一个同轴装配在外壳体（3）缩颈上部圆柱腔体中的铁芯（1）和衔铁（5），其特征在于，在所述衔铁（5）的下端面设有一个被称为衔铁滑枕的零件，该衔铁滑枕零件外边缘上圆弧过渡弯边卡爪与其下端相连的阻尼弹片直接固定在衔铁（5）上，且与外壳体内径孔径向间隙配合。

2.如权利要求1所述的衔铁滑枕快速电磁铁，其特征在于，外壳体（3）向下圆锥壳体过渡收缩形成向下延伸的台阶缩颈筒体，台阶缩颈筒体底部固联有一个装配在外壳体（3）下端筒体内的阀座（9），阀座（9）在底部有被阀杆球头封闭的小油孔（91）。

3.如权利要求2所述的衔铁滑枕快速电磁铁，其特征在于，阀座（9）还有与外壳体（3）空腔内相通的横孔（92），该油孔与阀杆球头封闭的小油孔之间被阀杆球头与阀座（9）之间的密封线所阻隔。

4.如权利要求1所述的衔铁滑枕快速电磁铁，其特征在于，在铁滑枕（6）上部内侧有一个缩口，衔铁滑枕（6）通过该缩口固定在衔铁（5）下端的卡口上。

5.如权利要求1所述的衔铁滑枕快速电磁铁，其特征在于，在衔铁滑枕（6）的内腔下端制有向内收缩的台阶，阻尼弹片（7）的下平面与该台阶面接触，阻尼弹片（7）的上平面与衔铁（5）的下平面接触，被衔铁滑枕（6）通过其缩口牢牢紧固在衔铁滑枕（6）与衔铁（5）之间。 

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