CN110323054B - 电磁装置用铁芯的处理方法、铁芯及电磁装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电磁装置用铁芯的处理方法、铁芯及电磁装置，对铁芯进行局部渗氮处理，所述铁芯具有一碰撞面，所述碰撞面在使用时与其它部件相接触或碰撞；所述的局部渗氮处理包括对所述碰撞面渗氮处理或者自所述碰撞面起延伸选定的长度进行渗氮处理。采用本发明方法加工的铁芯不仅能够保持硬度和耐磨性、延长了铁芯的使用寿命，而且比较铁芯的表面全部处理的情况下的电磁吸力增加34％‑43％。还有，铁芯的矫顽力Hc低、导磁率μ高、饱和磁感Bs高、磁性稳定又无磁时效。这样，本发明解决了既要保证铁芯硬度和耐磨性，还要保持电磁吸力的技术难题，克服了铁芯的使用寿命和电磁吸力不能兼顾的技术偏见。

Description

电磁装置用铁芯的处理方法、铁芯及电磁装置
技术领域
本发明涉及一种电磁装置用铁芯的处理方法、铁芯及电磁装置。
背景技术
电磁装置是通过电磁导通提供吸力来实现相应的功能，比如电磁阀中阀门的导通、电磁铁中提供吸引力等。这些电磁装置中，由于电磁装置需要提供吸引力，不可避免地需要铁芯由于吸引力不断地与其它部件相接触或碰撞，这样，铁芯由于多次的接触或碰撞会产生磨损，从而影响铁芯的寿命，进而影响电磁装置的使用寿命。
比如，提花机电磁组件。提花机电磁组件使用于电子提花机；电磁组件中作为核心部件的电磁铁品质的好坏，将影响到电子提花机的使用效率与寿命。由于电磁组件在工作时，铁芯的工作端面与摆钩进行频繁吸合和分离，所以铁芯的碰撞面需要有足够高的耐磨性，尤其对于特高速提花机，也就是最高转速600rpm，经济转速450～550rpm，最大入纬率1150～1200m/min的电子提花机。为此要对铁芯的表面进行渗氮处理以增加耐磨性。
发明内容
本发明为解决上述技术问题，提供一种电磁装置用铁芯的处理方法、铁芯及电磁装置。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种电磁装置用铁芯的处理方法，其特征在于，对铁芯进行局部渗氮处理。
根据本发明的一个实施方案，所述局部渗氮处理的铁芯表面积为铁芯总表面积的0.1％-50％。
根据本发明的一个实施方案，所述局部渗氮处理的铁芯表面积不超过铁芯总表面积的5％。
根据本发明的一个实施方案，所述铁芯具有一碰撞面，所述碰撞面在使用时与其它部件相接触或碰撞；所述的局部渗氮处理包括对所述碰撞面渗氮处理或者自所述碰撞面起延伸选定的长度进行渗氮处理。
根据本发明的一个实施方案，所述的铁芯包括第一支杆，所述第一支杆沿长度方向具有两端，所述两端的端面为碰撞面。
根据本发明的一个实施方案，所述的铁芯的结构为工字型，包括第一支杆、第二支杆和连接杆，连接杆的两端分别连接第一支杆的中部和第二支杆的中部；所述第一支杆沿长度方向具有两端，所述两端的端面为碰撞面。
根据本发明的一个实施方案，所述的第一支杆的长度大于第二支杆的长度和/或所述第二支杆的宽度大于第一支杆的宽度。
根据本发明的一个实施方案，所述延伸选定的长度是指第一支杆的长度与第二支杆的长度之差。
根据本发明的一个实施方案，所述第二支杆沿长度方向具有两个端面，所述铁芯的渗氮处理部位还包括所述第二支杆的两端的端面或者自所述端面起延伸选定的长度。
根据本发明的一个实施方案，所述的局部渗氮处理的具体步骤包括：
步骤一、所述铁芯厚度方向有两个相对设置的第一平面和第二平面，第一支杆的宽度方向有一第一外边缘，第二支杆的宽度方向有一第二外边缘，将多片铁芯沿一直线排列设置形成组件，相邻的两个铁芯的第一平面和第二平面相互接触，相邻的两个铁芯相互以排列直线为轴水平翻转180°，相邻的两个铁芯中，一个铁芯的第一外边缘和另一个铁芯的第二外边缘对齐设置，一个铁芯的第一支杆和另一个铁芯的第一支杆的碰撞面相互平齐设置；
步骤二、遮盖组件中连接杆厚度方向的端面，以及最外侧的两个铁芯的连接杆宽度方向的端面；
步骤三、对步骤二得到的组件进行渗氮处理。
根据本发明的一个实施方案，所述渗氮处理为液体渗氮处理、气体渗氮处理或离子渗氮处理。
一种电磁装置用铁芯，所述铁芯通过上述所述的电磁装置用铁芯的处理方法制备。
一种电磁装置，包括上述铁芯和线圈，线圈缠绕设置于铁芯上。
一种提花机电磁组件，包括上述电磁装置。
采用本发明方法加工的铁芯不仅能够保持硬度和耐磨性、延长了铁芯的使用寿命，而且比较铁芯的表面全部处理的情况下的电磁吸力增加34％-43％。还有，铁芯的矫顽力Hc低、导磁率μ高、饱和磁感Bs高、磁性稳定又无磁时效。这样，本发明解决了既要保证铁芯硬度和耐磨性，还要保持电磁吸力的技术难题，克服了铁芯的使用寿命和电磁吸力不能兼顾的技术偏见。
本发明的局部渗氮处理选择碰撞面以及延伸部分，而尽量使得其他表面不参与处理，由此，本发明选择了多片铁芯排列的方法，这样，既提高了处理效率，又方便遮盖；既可以曝露需要处理的碰撞面及其延伸部分，又可以最简便地遮盖其他表面；既可以保证可能碰撞的位置增强硬度和耐磨性，又可以提高电磁吸力。
本发明的处理效果，最终仍然将电磁吸力较全部处理的情况增加34％-43％，这是本发明意想不到的技术效果。比较铁芯的表面全部处理的情况，本发明不仅仅只是增加了电磁吸力，而是在同等电压条件下到达了提高电磁吸力34％-43％的效果。另外，相比全部表面处理来说，需要同样大小的电磁吸力的情况下，使用本发明的铁芯后整个电磁装置所需要的线圈由原来0.052线径4000匝变更到现在0.05线径4000匝，这样就可以缩小整体的体积，从而节省了空间；电磁装置的功耗减少9.2％，节约了能源；这些同样也是一种意想不到的技术效果。
将本发明方法加工的铁芯应用到提花机电磁组件中，则能够满足特高速提花机运行要求的，选针控制时各针之间的干扰也减少，能够保持电子提花机性能的稳定。
附图说明
图1为铁芯的立体图；
图2为图1另一视角的结构图；
图3为图1的正视图；
图4为多片铁芯排列形成组件的结构图；
图5为图4的正视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细的描述：
实施例1
本实施例电磁装置用铁芯的处理方法，其特征在于，对铁芯1进行局部渗氮处理。所述局部渗氮处理的铁芯1表面积为铁芯1总表面积的0.1％-50％。所述局部渗氮处理的铁芯1表面积不超过铁芯1总表面积的5％。
如图1和图2所示，所述铁芯1具有一碰撞面5，所述碰撞面5在使用时与其它部件相接触或碰撞；所述的局部渗氮处理包括对所述碰撞面5渗氮处理或者自所述碰撞面5起延伸选定的长度进行渗氮处理。
所述的铁芯1包括第一支杆2，所述第一支杆2沿长度方向L1具有两端，所述两端的端面为碰撞面5。具体到本实施例，所述的铁芯1的结构为工字型，包括第一支杆2、第二支杆3和连接杆4，连接杆4的两端分别连接第一支杆2的中部和第二支杆3的中部；所述第一支杆2沿长度方向具有两端，所述两端的端面为碰撞面5。
如图1、图3所示，所述的第一支杆2的长度L1大于第二支杆3的长度L2和/或所述第二支杆3的宽度T2大于第一支杆2的宽度T1。所述第二支杆3沿长度方向具有两个端面，所述铁芯1的渗氮处理部位还包括所述第二支杆3的两端的端面或者自所述端面起延伸选定的长度。
所述的局部渗氮处理的具体步骤包括：
步骤一、如图1所示，所述铁芯1厚度方向有两个相对设置的第一平面11和第二平面12，如图4所示，第一支杆2的宽度方向T1有一第一外边缘13，第二支杆3的宽度方向T2有一第二外边缘14，如图4和图5所示，将多片铁芯1沿一直线排列设置形成组件，该直线下面称为排列直线，在图4中的虚线示意。相邻的两个铁芯1的第一平面11和第二平面12相互接触，相邻的两个铁1芯相互以排列直线为轴水平翻转180°，相邻的两个铁芯1中，一个铁芯1的第一外边缘13和另一个铁芯的第二外边缘14对齐设置，一个铁芯1的第一支杆2和另一个铁芯1的第一支杆2的碰撞面5相互对齐设置；
步骤二、遮盖组件中连接杆4厚度方向的端面、即区域6，以及最外侧的两个铁芯1的连接杆4宽度方向的端面；
步骤三、对步骤二得到的组件进行渗氮处理。
所述延伸选定的长度是指第一支杆2的长度与第二支杆3的长度之差，如图5所示，第二支杆3遮住第一支杆2的中部，第一支杆2的长度与第二支杆3的长度之差就是第一支杆2的上方和下方暴露出来的表面10。
所述渗氮处理为液体渗氮处理、气体渗氮处理或离子渗氮处理。本实施例使用离子渗氮处理。离子渗氮处理时，第一支杆2的两个碰撞面5曝露，从而可以参与离子渗氮处理；第二支杆3未遮蔽第一支杆2的杆部的部分为延伸选定的长度，也就是曝露的表面10，可以参与离子渗氮处理；连接杆4厚度方向的端面、即区域6被遮盖，不会参与离子渗氮处理；一个铁芯1的连接杆4宽度方向的端面由另一个铁芯1的连接杆4宽度方向的端面、以及另一个铁芯1的第二支杆3宽于第一支杆2的部分端面遮蔽，不会参与离子渗氮处理；最外侧的两个铁芯1的连接杆4宽度方向的端面被遮蔽，不会参与离子渗氮处理；还有第一支杆2和第二支杆3相互重合的部分，被相互遮盖，不会参与离子渗氮处理。
需要说明的是，由于采用多片铁芯1排列的方法，连接杆4厚度方向的端面上，由于第一支杆2和第二支杆3宽度不一致，造成第二支杆3阻挡一部分的连接杆4厚度方向的端面不能被遮盖。还有，由于第一支杆2和第二支杆3宽度不一致，造成第二支杆3一部分不能被遮盖，但是，这些不作要求的表面参与处理，不影响最终离子渗氮处理的结果，最终仍然将电磁吸力较全部处理的情况增加34％-43％，这是本发明意想不到的技术效果。
采用本发明方法加工的铁芯1应用到提花机电磁组件中，满足设计的电磁吸力要求的情况下，可以将原来电阻585欧姆、电流0.0282安，改变为电阻640欧姆、电流0.0256安，这样电压不改变，功耗从0.465瓦降低至0.422瓦。而在实际试验中，相同的电压条件下，使用铁芯1表面全部处理的提花机电磁组件试验吸力为70～80g，而采用本发明方法加工的铁芯1的提花机电磁组件吸力为100～110g。
采用本发明方法加工的铁芯1不仅能够保持硬度和耐磨性、延长了铁芯1的使用寿命，而且比较铁芯1的表面全部处理的情况下的电磁吸力增加34％-43％。还有，铁芯1的矫顽力Hc低、导磁率μ高、饱和磁感Bs高、磁性稳定又无磁时效。这样，本发明解决了既要保证铁芯1硬度和耐磨性，还要保持电磁吸力的技术难题，克服了铁芯1的使用寿命和电磁吸力不能兼顾的技术偏见。
本发明的局部渗氮处理选择碰撞面5以及延伸部分，而尽量使得其他表面不参与处理，由此，本发明选择了多片铁芯1排列的方法，这样，既提高了处理效率，又方便遮盖；既可以曝露需要处理的碰撞面5及其延伸部分，又可以最简便地遮盖其他表面；既可以保证可能碰撞的位置增强硬度和耐磨性，又可以提高电磁吸力。
本发明选择了多片铁芯1排列的方法，即使还会曝露一部分不需要处理的表面，但却不影响整体的处理效果，最终仍然将电磁吸力较全部处理的情况增加34％-43％，这是本发明意想不到的技术效果。比较铁芯1的表面全部处理的情况，本发明不仅仅只是增加了电磁吸力，而是在同等电压条件下到达了提高电磁吸力34％-43％的效果。另外，相比全部表面处理来说，需要同样大小的电磁吸力的情况下，使用本发明的铁芯1后整个电磁装置所需要的线圈由原来0.052线径4000匝变更到现在0.05线径4000匝，这样就可以缩小整体的体积，从而节省了空间；电磁装置的功耗减少9.2％，节约了能源；这些同样也是一种意想不到的技术效果。
将本发明方法加工的铁芯1应用到提花机电磁组件中，则能够满足特高速提花机运行要求的，选针控制时各针之间的干扰也减少，能够保持电子提花机性能的稳定。
本实施例还包括一种电磁装置用铁芯1，所述铁芯1通过上述所述的电磁装置用铁芯1的处理方法制备。
本实施例还包括一种电磁装置，包括上述铁芯1和线圈，线圈缠绕设置于铁芯1上。
本实施例还包括一种提花机电磁组件，包括上述电磁装置。
本实施例还可以应用在其他电磁装置的场合，而铁芯1的形状可以是长方体、正方体或者不规则的任意形状。
本发明中的实施例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域内技术人员可以想到的其他实质上等同的替代，均在本发明保护范围内。

Claims (10)

1.一种电磁装置用铁芯的处理方法，其特征在于，对铁芯进行局部渗氮处理；所述铁芯具有一碰撞面，所述碰撞面在使用时与其它部件相接触或碰撞；所述的局部渗氮处理包括对所述碰撞面渗氮处理或者自所述碰撞面起延伸选定的长度进行渗氮处理；所述的铁芯包括第一支杆，所述第一支杆沿长度方向具有两端，所述两端的端面为碰撞面；所述的铁芯的结构为工字型，包括第一支杆、第二支杆和连接杆，连接杆的两端分别连接第一支杆的中部和第二支杆的中部；所述第一支杆沿长度方向具有两端，所述两端的端面为碰撞面；所述第一支杆的长度大于第二支杆的长度；所述延伸选定的长度是指第一支杆的长度与第二支杆的长度之差；所述的局部渗氮处理的具体步骤包括：步骤一、所述铁芯厚度方向有两个相对设置的第一平面和第二平面，第一支杆的宽度方向有一第一外边缘，第二支杆的宽度方向有一第二外边缘，将多片铁芯沿一直线排列设置形成组件，相邻的两个铁芯的第一平面和第二平面相互接触，相邻的两个铁芯相互以排列直线为轴水平翻转180°，相邻的两个铁芯中，一个铁芯的第一外边缘和另一个铁芯的第二外边缘对齐设置，一个铁芯的第一支杆和另一个铁芯的第一支杆的碰撞面相互对齐设置。
2.根据权利要求1所述的电磁装置用铁芯的处理方法，其特征在于，所述局部渗氮处理的铁芯表面积为铁芯总表面积的0.1％-50％。
3.根据权利要求1或2所述的电磁装置用铁芯的处理方法，其特征在于，所述局部渗氮处理的铁芯表面积不超过铁芯总表面积的5％。
4.根据权利要求1所述的电磁装置用铁芯的处理方法，其特征在于，所述第二支杆的宽度大于第一支杆的宽度。
5.根据权利要求1所述的电磁装置用铁芯的处理方法，其特征在于，所述第二支杆沿长度方向具有两个端面，所述铁芯的渗氮处理部位还包括所述第二支杆的两端的端面或者自所述端面起延伸选定的长度。
6.根据权利要求1所述的电磁装置用铁芯的处理方法，其特征在于，所述的局部渗氮处理的具体步骤包括：
步骤二、遮盖组件中连接杆厚度方向的端面，以及最外侧的两个铁芯的连接杆宽度方向的端面；
步骤三、对步骤二得到的组件进行渗氮处理。
7.根据权利要求1所述的电磁装置用铁芯的处理方法，其特征在于，所述渗氮处理为液体渗氮处理、气体渗氮处理或离子渗氮处理。
8.一种电磁装置用铁芯，其特征在于，所述铁芯通过权利要求1-6任一项所述的电磁装置用铁芯的处理方法制备。
9.一种电磁装置，其特征在于，包括：权利要求8所述的铁芯和线圈，线圈缠绕设置于铁芯上。
10.一种提花机电磁组件，其特征在于，包括权利要求9所述的电磁装置。
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