電磁閥設計要解決的主要問題是密[Mì]封問題,必(Bì)須通過對電磁力、彈簧力和氣體壓力的[De]計算确保電磁閥斷(Duàn)電時氣路被▲隔▲斷,在⋄通⋄電時電磁力(Lì)能夠[Gòu]克服彈簧力和氣體[Tǐ]壓力迅速(Sù)打開氣路。同[Tóng]時合理設計▾密▾封結構,選用合适的材料保證電磁閥在高溫(+50℃)和低溫(-20℃)環境中正常工作。 1、電磁閥(Fá)結構(Gòu)設計

　　要實現[Xiàn]電(Diàn)磁閥(Fá)密封要◈求◈(Qiú),首先要保證主要密封件的結a構設[Shè]計合理,加工容易(Yì)保證。參考進口減[Jiǎn]壓閥的工作原理,▿進▿行了如▾下▾[Xià]改進設計。

　　1.1、閥杆的設[Shè]計

　　進口電磁閥◇的◇密封形式◆是◆利用閥杆兩◇端◇錐面,通過閥杆的移動[Dòng]分别(Bié)密封入(Rù)口端和▲放▲氣口端。這種密[Mì]封形式要求閥杆(Gǎn)的加工精度很高,▿特▿别是閥[Fá]○杆○兩端錐面的同軸(Zhóu)度要求◇在◇[Zài]0.01mm以内。這兩錐面用一般數控機床加工必須經過在兩次定位分别加工,錐面同軸度要求很(Hěn)難保證,⋄因⋄此進口(Kǒu)電磁[Cí]閥在使用過程▿中▿性能(Néng)很不穩定,使用壽命[Mìng]較短,而國内⋄傳⋄統(Tǒng)電磁閥[Fá]隻能應用于低壓●工●作範圍[Wéi],圖2為閥杆工作原(Yuán)理圖。

　　在電磁閥(Fá)的設計當中,通過改變閥杆結(Jié)構形式[Shì],将原來閥◆杆◆兩端錐面密封形式改為一側端面密●封●(Fēng),另一側保持錐面密封。這樣錐面的同軸度和端面的垂直度和跳動度用普通數控機床可以在一次(Cì)∆定∆位中[Zhōng]加工出來,閥(Fá)杆的設計精度就比較(Jiào)容易保證,同◆時◆降低⋄了⋄加工成本。圖3為閥杆改型設計簡圖。

　　1.2、密封力的設計

　　在電[Diàn]磁閥設計中,引進氣[Qì]動密封力概◊念◊[Niàn],即通過改◇變◇進(Jìn)氣[Qì]口兩▿端▿面的橫截面積S1、S2,使截面S1>S2,在通入高壓◆氣◆體[Tǐ]P0時,作用(Yòng)在兩(Liǎng)截面的氣體壓力分▽别▽是:

　　F′1=P0·S1

　　F′2=P0·S2

　　這(Zhè)樣,當電(Diàn)磁閥閉合時,由于兩截[Jié]面均密封,在截面兩(Liǎng)端形成▲壓▲(Yā)力差F′1-F′2,産生氣動密封。此時電磁(Cí)閥閉合時的密封力[Lì]由氣體密(Mì)封力∇和∇彈簧力共同提[Tí]供,既保證了電磁閥閉[Bì]合時所需要的密封力,同時可以降低了彈●簧●的設計[Jì]強度,延長彈簧的使用壽命。

　　3.2、電磁閥[Fá]理論計算

　　3.2.1、電磁○力○[Lì]計算

　　電(Diàn)磁鐵設計形式為Ⅲ⋄型⋄電磁鐵[Tiě],具體外形見圖4。

　　在該磁系統▲的▲磁路中,由于工作氣隙較(Jiào)小,故雖然存在漏磁通,但相對于主磁通(Tōng)來說可以忽略,故▾由▾《平衡∆力∆電磁鐵[Tiě]設計計算及實驗研究》中[Zhōng]電磁鐵對銜鐵的◊吸◊力F為:

　　所以,μ0=275.56×103;

　　由上代入公式(6)得:F=1848.9N

　　▾以▾上計算結果從(Cóng)理論上證明了[Le]該電磁閥設計的合(Hé)理性,同時這種高壓大流量電磁閥已應用在某型号地面測試儀中,實踐證∇明∇(Míng)使用可靠,性能穩定。它的研制成功解決了[Le]以(Yǐ)往(Wǎng)産品依賴進口的現象,并(Bìng)為同類▽産▽品的(De)研制提供(Gòng)了可借鑒的方法。

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