電磁(ci)閥設計要解(jiě)決的主要問(wèn)題是密封問(wen)題,必須通過(guò)對電磁力、彈(dàn)簧力和氣體(tǐ)壓力的計算(suan)确保電磁閥(fá)斷電時氣路(lu)被隔斷,在通(tōng)電時電磁力(lì)能夠克服彈(dan)簧力和氣體(ti)壓力迅速打(da)開氣路。同時(shí)合理設計密(mì)封結構,選用(yong)合适的材料(liào)保證電磁閥(fa)在高溫(+50℃)和低(di)溫(-20℃)環境中正(zhèng)常工作。 1、電磁(ci)閥結構設計(jì)

　　要實現電磁(cí)閥密封要求(qiu),首先要保證(zhèng)主要密封件(jiàn)的結a構設計(jì)合理,加工容(rong)易保證。參考(kǎo)進口減壓閥(fá)的工作原理(li),進行了如下(xià)改進設計。

　　1.1、閥(fá)杆的設計

　　進(jin)口電磁閥的(de)密封形式是(shì)利用閥杆兩(liang)端錐面,通過(guò)閥杆的移動(dong)分别密封入(rù)口端和放氣(qì)口端。這種密(mi)封形式要求(qiu)閥杆的加工(gong)精度很高,特(tè)别是閥杆兩(liǎng)端錐面的同(tong)軸度要求在(zai)0.01mm以内。這兩錐(zhuī)面用一般數(shù)控機床加工(gong)必須經過在(zai)兩次定位分(fèn)别加工,錐面(miàn)同軸度要求(qiu)很難保證,因(yin)此進口電磁(cí)閥在使用過(guo)程中性能很(hěn)不穩定,使用(yong)壽命較短,而(er)國内傳統電(dian)磁閥隻能應(yīng)用于低壓工(gong)作範圍,圖2為(wéi)閥杆工作原(yuán)理圖。

　　在電磁(cí)閥的設計當(dang)中,通過改變(bian)閥杆結構形(xíng)式,将原來閥(fa)杆兩端錐面(miàn)密封形式改(gai)為一側端面(mian)密封,另一側(cè)保持錐面密(mì)封。這樣錐面(miàn)的同軸度和(hé)端面的垂直(zhi)度和跳動度(dù)用普通數控(kòng)機床可以在(zai)一次定位中(zhōng)加工出來,閥(fá)杆的設計精(jing)度就比較容(róng)易保證,同時(shi)降低了加工(gōng)成本。圖3為閥(fá)杆改型設計(jì)簡圖。

　　1.2、密封力(li)的設計

　　在電(diàn)磁閥設計中(zhong),引進氣動密(mì)封力概念,即(ji)通過改變進(jin)氣口兩端面(mian)的橫截面積(ji)S1、S2,使截面S1>S2,在通(tōng)入高壓氣體(ti)P0時,作用在兩(liǎng)截面的氣體(ti)壓力分别是(shì):

　　F′1=P0·S1

　　F′2=P0·S2

　　這樣,當電磁(cí)閥閉合時,由(you)于兩截面均(jun1)密封,在截面(miàn)兩端形成壓(ya)力差F′1-F′2,産生氣(qi)動密封。此時(shi)電磁閥閉合(hé)時的密封力(lì)由氣體密封(fēng)力和彈簧力(li)共同提供,既(ji)保證了電磁(cí)閥閉合時所(suo)需要的密封(feng)力,同時可以(yi)降低了彈簧(huáng)的設計強度(du),延長彈簧的(de)使用壽命。

　　3.2、電(dian)磁閥理論計(jì)算

　　3.2.1、電磁力計(ji)算

　　電磁鐵設(shè)計形式為Ⅲ型(xíng)電磁鐵,具體(tǐ)外形見圖4。

　　在(zài)該磁系統的(de)磁路中,由于(yu)工作氣隙較(jiào)小,故雖然存(cún)在漏磁通,但(dàn)相對于主磁(cí)通來說可以(yǐ)忽略,故由《平(píng)衡力電磁鐵(tiě)設計計算及(jí)實驗研究》中(zhōng)電磁鐵對銜(xián)鐵的吸力F為(wei):

　　所以,μ0=275.56×103;

　　由上代(dai)入公式(6)得:F=1848.9N

　　以(yi)上計算結果(guo)從理論上證(zhèng)明了該電磁(ci)閥設計的合(hé)理性,同時這(zhè)種高壓大流(liu)量電磁閥已(yǐ)應用在某型(xíng)号地面測試(shì)儀中,實踐證(zheng)明使用可靠(kào),性能穩定。它(tā)的研制成功(gōng)解決了以往(wang)産品依賴進(jìn)口的現象,并(bing)為同類産品(pin)的研制提供(gòng)了可借鑒的(de)方法。

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