電(diàn)磁閥設計(jì)要解決的(de)主要問題(tí)是密封問(wèn)題,必(bì)須通過(guò)對(duì)電(diàn)磁(cí)力、彈簧(huáng)力(lì)和氣(qì)體壓力的計算(suàn)确保電磁閥斷(duàn)電時氣路被隔(gé)斷,在通電(diàn)時(shí)電(diàn)磁力能夠(gòu)克服彈簧力和(hé)氣體(tǐ)壓力迅(xùn)速打開氣路(lù)。同(tóng)時合理設計密封結(jié)構(gòu),選用(yòng)合适的材(cái)料保證(zhèng)電磁閥在高(gāo)溫(+50℃)和低溫(wēn)(-20℃)環境中(zhōng)正常工(gōng)作。 1、電磁閥結構設計(jì)

　　要實現電(diàn)磁閥密封要求(qiú),首先(xiān)要保(bǎo)證主(zhǔ)要密封件的結(jié)a構設(shè)計合理,加(jiā)工容(róng)易保(bǎo)證。參考進(jìn)口(kǒu)減壓閥(fá)的工(gōng)作原理,進行了如下改進(jìn)設計。

　　1.1、閥杆的(de)設計

　　進口電磁閥(fá)的密封(fēng)形式是(shì)利用(yòng)閥杆兩端(duān)錐面,通過(guò)閥杆的移(yí)動分别密(mì)封入口端和放氣口端。這種密封形式要求閥(fá)杆的(de)加工精度(dù)很高(gāo),特别是閥(fá)杆兩端(duān)錐面的(de)同軸度(dù)要(yào)求在(zài)0.01mm以内(nèi)。這(zhè)兩(liǎng)錐面(miàn)用一般數(shù)控機(jī)床加工必(bì)須經(jīng)過在兩(liǎng)次(cì)定位(wèi)分别加工,錐面同軸(zhóu)度(dù)要(yào)求很難保證,因此進(jìn)口電磁閥(fá)在使用過程中(zhōng)性能(néng)很不穩定,使用(yòng)壽命較短,而國(guó)内傳統電(diàn)磁閥(fá)隻能應用(yòng)于低(dī)壓工作範(fàn)圍,圖(tú)2為閥(fá)杆(gǎn)工作原(yuán)理圖。

　　在電磁閥的設(shè)計當中,通(tōng)過改(gǎi)變閥杆結(jié)構形(xíng)式,将原來(lái)閥杆(gǎn)兩(liǎng)端(duān)錐面密封形式改為(wéi)一側端面(miàn)密封(fēng),另一(yī)側保持錐(zhuī)面密封(fēng)。這樣錐面的(de)同軸度和(hé)端面(miàn)的垂直度和跳(tiào)動(dòng)度用普(pǔ)通數控機床(chuáng)可(kě)以在(zài)一次(cì)定位(wèi)中加(jiā)工出來,閥(fá)杆的(de)設(shè)計精度(dù)就(jiù)比較(jiào)容易保證,同時降低了加工(gōng)成本。圖3為(wéi)閥杆改型(xíng)設計(jì)簡圖。

　　1.2、密封力的(de)設計(jì)

　　在電磁閥(fá)設計中,引進氣動密封力(lì)概念(niàn),即通(tōng)過(guò)改(gǎi)變進(jìn)氣口(kǒu)兩端面的(de)橫截面積(jī)s1、s2,使截面s1>s2,在(zài)通(tōng)入高壓(yā)氣體p0時,作用在兩截面(miàn)的氣體(tǐ)壓力分别是:

　　f′1=p0·s1

　　f′2=p0·s2

　　這樣,當(dāng)電磁閥閉(bì)合時,由于(yú)兩截面均密封,在截(jié)面兩端形成壓(yā)力差f′1-f′2,産生氣動(dòng)密(mì)封(fēng)。此時電磁(cí)閥閉合時(shí)的(de)密(mì)封力由氣體密(mì)封力(lì)和(hé)彈簧力(lì)共同(tóng)提供,既保(bǎo)證了(le)電(diàn)磁閥閉(bì)合時所需要的(de)密封(fēng)力,同時可(kě)以降(jiàng)低了彈簧(huáng)的設(shè)計強度,延(yán)長彈(dàn)簧的使用(yòng)壽命。

　　3.2、電磁閥理(lǐ)論計算

　　3.2.1、電(diàn)磁力(lì)計算(suàn)

　　電(diàn)磁(cí)鐵設(shè)計形(xíng)式為(wéi)Ⅲ型電(diàn)磁(cí)鐵(tiě),具體外形(xíng)見圖(tú)4。

　　在該磁系(xì)統的(de)磁(cí)路中,由(yóu)于工作氣隙較(jiào)小,故(gù)雖然(rán)存在(zài)漏磁(cí)通,但(dàn)相對(duì)于主磁通(tōng)來(lái)說可以(yǐ)忽略(luè),故由《平衡力(lì)電磁鐵(tiě)設計(jì)計算及實驗(yàn)研(yán)究》中電磁(cí)鐵對銜鐵(tiě)的(de)吸(xī)力f為:

　　所以(yǐ),μ0=275.56×103;

　　由上代入公式(6)得:f=1848.9n

　　以上計(jì)算結果從(cóng)理論上證(zhèng)明了(le)該電磁閥設(shè)計(jì)的合理(lǐ)性(xìng),同時這種高(gāo)壓大流(liú)量電(diàn)磁閥(fá)已應用在某型号地(dì)面測試儀(yí)中(zhōng),實踐證明使用可(kě)靠,性(xìng)能(néng)穩(wěn)定。它(tā)的研(yán)制成(chéng)功解(jiě)決了(le)以往(wǎng)産品(pǐn)依賴(lài)進口(kǒu)的現(xiàn)象,并為(wéi)同(tóng)類産(chǎn)品的研(yán)制提供(gòng)了可(kě)借鑒(jiàn)的方(fāng)法(fǎ)。

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