電磁閥設計要解(jiě)決的主要(yào)問題是密封問題,必(bì)須通過對電磁力、彈(dàn)簧力和氣體壓(yā)力的(de)計算(suàn)确保(bǎo)電磁閥斷電時(shí)氣路被隔斷,在(zài)通電(diàn)時電(diàn)磁力(lì)能夠克服(fú)彈簧(huáng)力(lì)和(hé)氣體(tǐ)壓力迅速打開(kāi)氣路。同時(shí)合理設計密(mì)封(fēng)結構(gòu),選用(yòng)合适的材(cái)料保證電磁閥(fá)在高(gāo)溫(+50℃)和低溫(-20℃)環境中正常工(gōng)作。 1、電磁閥結構設計

　　要實(shí)現電磁(cí)閥密(mì)封要求(qiú),首先要保證主要密封(fēng)件的結(jié)a構設計(jì)合理,加工容(róng)易保證。參(cān)考進口減(jiǎn)壓閥(fá)的工作原(yuán)理,進(jìn)行了(le)如(rú)下改進(jìn)設計。

　　1.1、閥(fá)杆的設計

　　進口(kǒu)電(diàn)磁閥(fá)的密封形式是(shì)利用閥杆兩(liǎng)端錐面,通過閥杆(gǎn)的移(yí)動(dòng)分别密封入口端和放(fàng)氣口端(duān)。這種密(mì)封形式要求閥(fá)杆的(de)加工精度(dù)很高,特别是閥(fá)杆兩(liǎng)端錐面的同軸(zhóu)度要(yào)求在(zài)0.01mm以内。這兩錐面用一般數控機(jī)床加工必須經(jīng)過在兩次定位(wèi)分(fèn)别加工(gōng),錐面同軸度(dù)要求很難保證,因(yīn)此進(jìn)口電(diàn)磁閥在使(shǐ)用過(guò)程中(zhōng)性能很不穩定,使用(yòng)壽命(mìng)較短,而國内傳統電磁閥(fá)隻能應用于低(dī)壓工(gōng)作(zuò)範(fàn)圍,圖(tú)2為(wéi)閥杆工作原(yuán)理圖(tú)。

　　在電磁(cí)閥的設計當(dāng)中,通(tōng)過改變閥杆結(jié)構形式,将(jiāng)原來閥杆(gǎn)兩(liǎng)端錐面(miàn)密封形(xíng)式改為(wéi)一側(cè)端面密封(fēng),另一側(cè)保持錐面密(mì)封。這(zhè)樣錐(zhuī)面(miàn)的(de)同軸度和(hé)端面(miàn)的垂直(zhí)度和跳動度(dù)用普(pǔ)通數控(kòng)機(jī)床可(kě)以在(zài)一次定位(wèi)中加工(gōng)出來,閥(fá)杆的設計精度就比較(jiào)容易保(bǎo)證,同時(shí)降低了(le)加工成本(běn)。圖3為閥杆改型設計(jì)簡圖。

　　1.2、密封力的(de)設計

　　在電(diàn)磁閥(fá)設計中,引進氣(qì)動密封(fēng)力概念(niàn),即通(tōng)過改變進(jìn)氣口兩(liǎng)端(duān)面(miàn)的橫截(jié)面積s1、s2,使截面s1>s2,在通入高壓(yā)氣體p0時,作用在(zài)兩截面的(de)氣體(tǐ)壓力分别是:

　　f′1=p0·s1

　　f′2=p0·s2

　　這(zhè)樣,當電磁(cí)閥閉合時,由于兩截(jié)面均(jun1)密封(fēng),在截(jié)面(miàn)兩端形成壓(yā)力差f′1-f′2,産生氣動(dòng)密封。此(cǐ)時電磁(cí)閥閉合時的密封力(lì)由氣體密封力和彈簧力(lì)共同(tóng)提(tí)供,既保(bǎo)證了電磁(cí)閥閉(bì)合時(shí)所(suǒ)需要的(de)密封力,同(tóng)時可以降低了彈簧(huáng)的設計強(qiáng)度,延長彈簧(huáng)的使用(yòng)壽命。

　　3.2、電磁(cí)閥理論計算(suàn)

　　3.2.1、電(diàn)磁力(lì)計(jì)算

　　電磁(cí)鐵設(shè)計形式為Ⅲ型電(diàn)磁鐵,具體外形(xíng)見圖4。

　　在該磁系(xì)統的磁路中,由(yóu)于工作氣隙較(jiào)小,故(gù)雖然存在(zài)漏磁通,但(dàn)相對(duì)于主磁通(tōng)來說(shuō)可以(yǐ)忽略,故由(yóu)《平衡力電磁鐵(tiě)設計計(jì)算及實(shí)驗研究》中(zhōng)電磁(cí)鐵對銜(xián)鐵的吸(xī)力f為:

　　所以(yǐ),μ0=275.56×103;

　　由上(shàng)代入公式(6)得:f=1848.9n

　　以(yǐ)上計算(suàn)結果從(cóng)理論上證明了(le)該電(diàn)磁閥設計(jì)的合理性(xìng),同時(shí)這種高壓大流(liú)量電磁閥已應(yīng)用在某(mǒu)型(xíng)号地面測(cè)試儀中,實踐證(zhèng)明使用可(kě)靠,性(xìng)能穩定。它(tā)的研制成功解(jiě)決了(le)以往産品(pǐn)依賴進口的現(xiàn)象,并(bìng)為(wéi)同類産品的(de)研制提供了可(kě)借鑒的方(fāng)法。

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