電磁閥(fa)設計要解決的(de)主要問題是密(mì)封問題,必須通(tong)過對電磁力、彈(dàn)簧力和氣體壓(ya)力的計算确保(bǎo)電磁閥斷電時(shí)氣路被隔斷,在(zai)通電時電磁力(li)能夠克服彈簧(huáng)力和氣體壓力(li)迅速打開氣路(lù)。同時合理設計(jì)密封結構,選用(yong)合适的材料保(bao)證電磁閥在高(gao)溫(+50℃)和低溫(-20℃)環境(jìng)中正常工作。 1、電(dian)磁閥結構設計(jì)

　　要實現電磁閥(fa)密封要求,首先(xian)要保證主要密(mi)封件的結a構設(she)計合理,加工容(róng)易保證。參考進(jìn)口減壓閥的工(gong)作原理,進行了(le)如下改進設計(ji)。

　　1.1、閥杆的設計

　　進(jìn)口電磁閥的密(mì)封形式是利用(yong)閥杆兩端錐面(miàn),通過閥杆的移(yí)動分别密封入(ru)口端和放氣口(kou)端。這種密封形(xíng)式要求閥杆的(de)加工精度很高(gao),特别是閥杆兩(liǎng)端錐面的同軸(zhóu)度要求在0.01mm以内(nèi)。這兩錐面用一(yī)般數控機床加(jia)工必須經過在(zai)兩次定位分别(bie)加工,錐面同軸(zhou)度要求很難保(bao)證,因此進口電(diàn)磁閥在使用過(guo)程中性能很不(bú)穩定,使用壽命(mìng)較短,而國内傳(chuan)統電磁閥隻能(neng)應用于低壓工(gōng)作範圍,圖2為閥(fá)杆工作原理圖(tu)。

　　在電磁閥的設(she)計當中,通過改(gai)變閥杆結構形(xing)式,将原來閥杆(gan)兩端錐面密封(feng)形式改為一側(ce)端面密封,另一(yī)側保持錐面密(mì)封。這樣錐面的(de)同軸度和端面(miàn)的垂直度和跳(tiào)動度用普通數(shù)控機床可以在(zài)一次定位中加(jia)工出來,閥杆的(de)設計精度就比(bi)較容易保證,同(tong)時降低了加工(gong)成本。圖3為閥杆(gǎn)改型設計簡圖(tú)。

　　1.2、密封力的設計(jì)

　　在電磁閥設計(jì)中,引進氣動密(mi)封力概念,即通(tong)過改變進氣口(kou)兩端面的橫截(jié)面積S1、S2,使截面S1>S2,在(zai)通入高壓氣體(tǐ)P0時,作用在兩截(jié)面的氣體壓力(lì)分别是:

　　F′1=P0·S1

　　F′2=P0·S2

　　這樣,當(dang)電磁閥閉合時(shí),由于兩截面均(jun)密封,在截面兩(liǎng)端形成壓力差(cha)F′1-F′2,産生氣動密封(feng)。此時電磁閥閉(bi)合時的密封力(li)由氣體密封力(lì)和彈簧力共同(tóng)提供,既保證了(le)電磁閥閉合時(shí)所需要的密封(feng)力,同時可以降(jiang)低了彈簧的設(shè)計強度,延長彈(dan)簧的使用壽命(mìng)。

　　3.2、電磁閥理論計(ji)算

　　3.2.1、電磁力計算(suan)

　　電磁鐵設計形(xing)式為Ⅲ型電磁鐵(tie),具體外形見圖(tu)4。

　　在該磁系統的(de)磁路中,由于工(gōng)作氣隙較小,故(gù)雖然存在漏磁(cí)通,但相對于主(zhu)磁通來說可以(yi)忽略,故由《平衡(héng)力電磁鐵設計(ji)計算及實驗研(yán)究》中電磁鐵對(duì)銜鐵的吸力F為(wéi):

　　所以,μ0=275.56×103;

　　由上代入(rù)公式(6)得:F=1848.9N

　　以上計(ji)算結果從理論(lùn)上證明了該電(diàn)磁閥設計的合(he)理性,同時這種(zhong)高壓大流量電(dian)磁閥已應用在(zai)某型号地面測(cè)試儀中,實踐證(zheng)明使用可靠,性(xìng)能穩定。它的研(yán)制成功解決了(le)以往産品依賴(lai)進口的現象,并(bing)為同類産品的(de)研制提供了可(kě)借鑒的方法。

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