電磁閥(fá)設計要(yào)解決的(de)主要問(wen)題是密(mì)封問題(ti),必須通(tong)過對電(diàn)磁力、彈(dàn)簧力和(he)氣體壓(yā)力的計(jì)算确保(bǎo)電磁閥(fa)斷電時(shi)氣路被(bei)隔斷,在(zài)通電時(shí)電磁力(lì)能夠克(kè)服彈簧(huang)力和氣(qì)體壓力(li)迅速打(dǎ)開氣路(lu)。同時合(hé)理設計(jì)密封結(jie)構,選用(yòng)合适的(de)材料保(bǎo)證電磁(cí)閥在高(gāo)溫(+50℃)和低(di)溫(-20℃)環境(jìng)中正常(chang)工作。 1、電(dian)磁閥結(jie)構設計(ji)

　　要實現(xiàn)電磁閥(fa)密封要(yào)求,首先(xian)要保證(zheng)主要密(mì)封件的(de)結a構設(shè)計合理(li),加工容(rong)易保證(zhèng)。參考進(jìn)口減壓(ya)閥的工(gōng)作原理(lǐ),進行了(le)如下改(gǎi)進設計(ji)。

　　1.1、閥杆的(de)設計

　　進(jin)口電磁(cí)閥的密(mì)封形式(shi)是利用(yong)閥杆兩(liǎng)端錐面(miàn),通過閥(fá)杆的移(yi)動分别(bié)密封入(rù)口端和(hé)放氣口(kǒu)端。這種(zhong)密封形(xíng)式要求(qiú)閥杆的(de)加工精(jīng)度很高(gāo),特别是(shì)閥杆兩(liang)端錐面(miàn)的同軸(zhóu)度要求(qiú)在0.01mm以内(nèi)。這兩錐(zhuī)面用一(yī)般數控(kong)機床加(jiā)工必須(xū)經過在(zai)兩次定(ding)位分别(bie)加工,錐(zhui)面同軸(zhóu)度要求(qiú)很難保(bǎo)證,因此(ci)進口電(dian)磁閥在(zài)使用過(guo)程中性(xing)能很不(bu)穩定,使(shǐ)用壽命(mìng)較短,而(er)國内傳(chuan)統電磁(ci)閥隻能(neng)應用于(yú)低壓工(gong)作範圍(wéi),圖2為閥(fa)杆工作(zuo)原理圖(tu)。

　　在電磁(cí)閥的設(she)計當中(zhong),通過改(gai)變閥杆(gǎn)結構形(xing)式,将原(yuan)來閥杆(gǎn)兩端錐(zhuī)面密封(fēng)形式改(gai)為一側(cè)端面密(mì)封,另一(yī)側保持(chí)錐面密(mi)封。這樣(yàng)錐面的(de)同軸度(dù)和端面(mian)的垂直(zhí)度和跳(tiào)動度用(yong)普通數(shu)控機床(chuang)可以在(zai)一次定(ding)位中加(jiā)工出來(lai),閥杆的(de)設計精(jīng)度就比(bi)較容易(yi)保證,同(tong)時降低(dī)了加工(gong)成本。圖(tu)3為閥杆(gǎn)改型設(she)計簡圖(tú)。

　　1.2、密封力(lì)的設計(jì)

　　在電磁(ci)閥設計(jì)中,引進(jìn)氣動密(mì)封力概(gài)念,即通(tong)過改變(biàn)進氣口(kou)兩端面(mian)的橫截(jie)面積S1、S2,使(shǐ)截面S1>S2,在(zài)通入高(gao)壓氣體(tǐ)P0時,作用(yong)在兩截(jié)面的氣(qì)體壓力(li)分别是(shi):

　　F′1=P0·S1

　　F′2=P0·S2

　　這樣,當(dāng)電磁閥(fa)閉合時(shi),由于兩(liang)截面均(jun1)密封,在(zai)截面兩(liang)端形成(chéng)壓力差(chà)F′1-F′2,産生氣(qì)動密封(feng)。此時電(dian)磁閥閉(bi)合時的(de)密封力(li)由氣體(tǐ)密封力(li)和彈簧(huáng)力共同(tong)提供,既(ji)保證了(le)電磁閥(fá)閉合時(shi)所需要(yao)的密封(fēng)力,同時(shi)可以降(jiang)低了彈(dan)簧的設(shè)計強度(dù),延長彈(dàn)簧的使(shǐ)用壽命(mìng)。

　　3.2、電磁閥(fá)理論計(ji)算

　　3.2.1、電磁(cí)力計算(suàn)

　　電磁鐵(tiě)設計形(xíng)式為Ⅲ型(xíng)電磁鐵(tie),具體外(wai)形見圖(tú)4。

　　在該磁(ci)系統的(de)磁路中(zhōng),由于工(gong)作氣隙(xi)較小,故(gu)雖然存(cún)在漏磁(ci)通,但相(xiàng)對于主(zhǔ)磁通來(lai)說可以(yi)忽略,故(gu)由《平衡(heng)力電磁(cí)鐵設計(ji)計算及(jí)實驗研(yán)究》中電(dian)磁鐵對(dui)銜鐵的(de)吸力F為(wéi):

　　所以,μ0=275.56×103;

　　由(yóu)上代入(ru)公式(6)得(dé):F=1848.9N

　　以上計(ji)算結果(guo)從理論(lùn)上證明(ming)了該電(dian)磁閥設(she)計的合(hé)理性,同(tóng)時這種(zhǒng)高壓大(dà)流量電(diàn)磁閥已(yi)應用在(zài)某型号(hào)地面測(ce)試儀中(zhōng),實踐證(zheng)明使用(yong)可靠,性(xing)能穩定(ding)。它的研(yan)制成功(gōng)解決了(le)以往産(chan)品依賴(lài)進口的(de)現象,并(bing)為同類(lei)産品的(de)研制提(tí)供了可(kě)借鑒的(de)方法。

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