電磁(ci)閥設計要(yao)解決的主(zhu)要問題是(shi)密封問題(ti),必須通過(guo)對電磁力(li)、彈簧力和(he)氣體壓力(li)的計算确(que)保電磁閥(fa)斷電時氣(qi)路被隔斷(duan),在通電時(shi)電磁力能(neng)夠克服彈(dan)簧力和氣(qi)體壓力迅(xun)速打開氣(qi)路。同時合(he)理設計密(mi)封結構,選(xuan)用合适的(de)材料保證(zheng)電磁閥在(zai)高溫(+50℃)和低(di)溫(-20℃)環境中(zhong)正常工作(zuo)。 1、電磁閥結(jie)構設計

　　要(yao)實現電磁(ci)閥密封要(yao)求,首先要(yao)保證主要(yao)密封件的(de)結a構設計(ji)合理,加工(gong)容易保證(zheng)。參考進口(kou)減壓閥的(de)工作原理(li),進行了如(ru)下改進設(she)計。

　　1.1、閥杆的(de)設計

　　進口(kou)電磁閥的(de)密封形式(shi)是利用閥(fa)杆兩端錐(zhui)面,通過閥(fa)杆的移動(dong)分别密封(feng)入口端和(he)放氣口端(duan)。這種密封(feng)形式要求(qiu)閥杆的加(jia)工精度很(hen)高,特别是(shi)閥杆兩端(duan)錐面的同(tong)軸度要求(qiu)在0.01mm以内。這(zhe)兩錐面用(yong)一般數控(kong)機床加工(gong)必須經過(guo)在兩次定(ding)位分别加(jia)工,錐面同(tong)軸度要求(qiu)很難保證(zheng),因此進口(kou)電磁閥在(zai)使用過程(cheng)中性能很(hen)不穩定,使(shi)用壽命較(jiao)短,而國内(nei)傳統電磁(ci)閥隻能應(ying)用于低壓(ya)工作範圍(wei),圖2為閥杆(gan)工作原理(li)圖。

　　在電磁(ci)閥的設計(ji)當中,通過(guo)改變閥杆(gan)結構形式(shi),将原來閥(fa)杆兩端錐(zhui)面密封形(xing)式改為一(yi)側端面密(mi)封,另一側(ce)保持錐面(mian)密封。這樣(yang)錐面的同(tong)軸度和端(duan)面的垂直(zhi)度和跳動(dong)度用普通(tong)數控機床(chuang)可以在一(yi)次定位中(zhong)加工出來(lai),閥杆的設(she)計精度就(jiu)比較容易(yi)保證,同時(shi)降低了加(jia)工成本。圖(tu)3為閥杆改(gai)型設計簡(jian)圖。

　　1.2、密封力(li)的設計

　　在(zai)電磁閥設(she)計中,引進(jin)氣動密封(feng)力概念,即(ji)通過改變(bian)進氣口兩(liang)端面的橫(heng)截面積S1、S2,使(shi)截面S1>S2,在通(tong)入高壓氣(qi)體P0時,作用(yong)在兩截面(mian)的氣體壓(ya)力分别是(shi):

　　F′1=P0·S1

　　F′2=P0·S2

　　這樣,當電(dian)磁閥閉合(he)時,由于兩(liang)截面均密(mi)封,在截面(mian)兩端形成(cheng)壓力差F′1-F′2,産(chan)生氣動密(mi)封。此時電(dian)磁閥閉合(he)時的密封(feng)力由氣體(ti)密封力和(he)彈簧力共(gong)同提供,既(ji)保證了電(dian)磁閥閉合(he)時所需要(yao)的密封力(li),同時可以(yi)降低了彈(dan)簧的設計(ji)強度,延長(zhang)彈簧的使(shi)用壽命。

　　3.2、電(dian)磁閥理論(lun)計算

　　3.2.1、電磁(ci)力計算

　　電(dian)磁鐵設計(ji)形式為Ⅲ型(xing)電磁鐵,具(ju)體外形見(jian)圖4。

　　在該磁(ci)系統的磁(ci)路中,由于(yu)工作氣隙(xi)較小,故雖(sui)然存在漏(lou)磁通,但相(xiang)對于主磁(ci)通來說可(ke)以忽略,故(gu)由《平衡力(li)電磁鐵設(she)計計算及(ji)實驗研究(jiu)》中電磁鐵(tie)對銜鐵的(de)吸力F為:

　　所(suo)以,μ0=275.56×103;

　　由上代(dai)入公式(6)得(de):F=1848.9N

　　以上計算(suan)結果從理(li)論上證明(ming)了該電磁(ci)閥設計的(de)合理性,同(tong)時這種高(gao)壓大流量(liang)電磁閥已(yi)應用在某(mou)型号地面(mian)測試儀中(zhong),實踐證明(ming)使用可靠(kao),性能穩定(ding)。它的研制(zhi)成功解決(jue)了以往産(chan)品依賴進(jin)口的現象(xiang),并為同類(lei)産品的研(yan)制提供了(le)可借鑒的(de)方法。

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