[实用新型]一种电磁开关防冲击中空动铁芯

说明书

本实用新型属于电磁开关技术技术领域,涉及一种电磁开关防冲击中空动铁芯，包括传动杆、中空动铁芯、缓冲弹簧，中空动铁芯内部设有圆柱型空腔，中空动铁芯套设在传动杆上，缓冲弹簧套设在传动杆上且位于中空动铁芯的圆柱型空腔内，传动杆、中空动铁芯、缓冲弹簧同轴。本实用新型缩短了电磁开关的响应时间的同时具备缓冲功能，能有效缓解合闸后对磁环的高强度撞击，避免撞裂两头磁环的问题发生。

技术领域

本实用新型属于电磁开关技术领域，涉及一种电磁开关防冲击中空动铁芯。

背景技术

电磁开关，就是用电磁铁控制的开关，也就是电磁铁与开关的结合体。当电磁铁线圈通电后产生电磁吸力，活动铁芯推或拉动开关触点闭合，从而接通所控制电路。电磁开关的触点结构一般都采用接触形式，即:动触点制成桥片状或圆盘状，使之有较大的散热面和热容量。磁系统则大部分采用螺管式电磁铁结构，以达到相应的行程、相应的吸力、体积小、重量轻的要求。电磁开关在各行业有广泛的应用。

自二十世纪七十年代末起，英国Lucas公司的A.H.Seilly率先开始了高速电磁开关的研究，并开发出两种特殊结构的高速电磁开关，即Helenoid阀和Colenoid阀。Helenoid阀的电磁铁为螺管形结构，而Colenoid阀的电磁铁则为圆锥形结构。这两种高速电磁开关的共同特点就是通过采用特殊结构形状的电磁铁，克服了传统电磁开关“电磁作用力越大衔铁加速度反而越小”的矛盾，使得当阀芯行程小于1mm时，阀的响应时间不大于1ms。然而，Helenoid阀和Colenoid阀的结构都相当复杂，加工与制造难度大且成本高。因此，这也就限制了这两种阀在以后的实际应用。与此同时，德国的G.Mansfeld、J.Tersteegen和K.Engelsdaf、P.Dnnken也开始开发研究高速电磁开关。他们所研制的阀的响应时间均在2ms左右，而且阀的结构也相当复杂。在这之后，又有许多外国学者和专家在致力于高速电磁开关的研究。1982年，美国Ford Motor公司的专家们开发了一种环状多极高速电磁开关，阀的响应时间为2ms。美国BKM公司则于1984年推出了一种三通球形插装式高速电磁开关。据文献报道，该阀的响应时间为：开启时间3ms；关闭时间2ms。而在日本，Diesel KiKi公司研制出名为“DISOLE”，电磁铁呈盘状结构的高速、强力电磁开关，当阀中衔铁达最大行程0.4mm时的响应时间为0.74ms。不过此阀的结构也相对偏大。另外，日本的田中裕久等人于1984年前后研制了两种高速电磁开关，响应时间为：开启时间3.3ms；关闭时间2.8ms.还有日本的川崎忠幸也提出了一种球形阀芯结构的高速电磁开关，其开启与关闭时间均为2.5ms。到了二十世纪八十年代中期，由于柴油机电控燃油喷射技术的迫切需要，响应时间小于1ms的超高压高速电磁开关是人们竟相研究的一大热点。据文献报道，日本的宫本正彦等人成功地研制出开启和关闭时间分别为0.35ms和0.4ms的三通型超高压高速电磁开关。德国Bosch公司也成功地开发出一种适用于超高压下工作的高速电磁开关，该阀的开启时间为0.3ms，关闭时间为0.65ms。日本川崎重工的鹿宗等人撰文介绍了他们所研制的高速电磁开关，此阀响应时间为1ms。另据文献介绍，德国Daimler-Benz公司与其它三家公司合作，为其开发的柴油机新型高压共轨式喷油系统研制出了响应时间为0.2ms。与国外相比，我国的高速电磁开关的开发研究工作则起步相对较晚，所开展的工作大致可以分为两个方面，即一方面是跟踪国外的研究，探索电磁开关实现高速响应能力的基础理论研究；另一方面则是自主或合作开发高速电磁开关样机及与之配套的驱动控制装置。其中，具有代表性的是贵州红林机械厂与美国BKM公司合作并经过三年多的努力，研制成功了HSV系列高速电磁开关。根据文献介绍，该阀为螺纹插装式结构，阀的开启时间为3ms；关闭时间为2ms。另有文献报道，北京理工大学的王尚勇等、黄官升等曾分别于1996年和1998年前后研制了两种不同结构的高速电磁开关。前者的阀是采用盘式电磁铁、锥阀芯结构的二通型高速电磁开关，通过实测的电磁阀铁芯线圈的电流曲线获知，此阀的吸合时间为1.2ms左右，释放时间为0.4ms左右。由此可见，目前大多数高速电磁开关的响应时间一般在几ms和几十ms之间,而响应时间小于1ms的高速电磁开关产品还只在日本、美国、德国和英国等少数国家有报道。