一種新型控制模式的常開(kāi)電磁閥的設(shè)計(jì)改進(jìn)及技術(shù)分析

2013-11-20 張瑋 中國(guó)航空工業(yè)第116廠研發(fā)中心

  該廠為某型機(jī)研制的一種新型常開(kāi)電磁閥在試驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)不能正常打開(kāi)、關(guān)閉現(xiàn)象。該文從理論分析、建模計(jì)算及工程經(jīng)驗(yàn)三個(gè)方面,分析了故障現(xiàn)象產(chǎn)生的原因,提出了一種新的隨動(dòng)控制模式并進(jìn)行了設(shè)計(jì)改進(jìn)。改進(jìn)后的電磁閥按流量大小自動(dòng)選擇介質(zhì)通道,打破了傳統(tǒng)常開(kāi)電磁閥的控制模式。新設(shè)計(jì)已通過(guò)試驗(yàn),驗(yàn)證了其可行性。

  為滿(mǎn)足某新型無(wú)人機(jī)需求,我廠研制了一種新型先導(dǎo)式常開(kāi)電磁閥。該電磁閥在試驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)不能正常打開(kāi)、關(guān)閉的現(xiàn)象。本文介紹了該新型電磁閥的結(jié)構(gòu)、原理及出現(xiàn)的故障現(xiàn)象,通過(guò)對(duì)故障現(xiàn)象進(jìn)行原理分析,結(jié)合引起故障現(xiàn)象的關(guān)鍵理論計(jì)算及工程經(jīng)驗(yàn),提出了一種新的控制模式并進(jìn)行了結(jié)構(gòu)改進(jìn),同時(shí)對(duì)改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。

1、指標(biāo)要求、結(jié)構(gòu)及原理

  1)主要技術(shù)指標(biāo)

  按任務(wù)書(shū)要求,主要技術(shù)指標(biāo)要求如下:

  (1)工作壓力:不大于1.5MPa;

  (2)控制方式:常開(kāi)式,一次通電時(shí)間不能小于100min;

  (3)產(chǎn)品通徑:不小于16mm;

  (4)流體阻力:在流量為25L/min的條件下,不大于30kPa;

  (5)線(xiàn)圈電流:在電壓為27VDC和溫度為20℃時(shí),所需電流不大于2A。

  2)改進(jìn)前的電磁閥結(jié)構(gòu)及原理

  電磁閥改進(jìn)前結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

  工作原理:產(chǎn)品為先導(dǎo)式常開(kāi)電磁閥。電磁閥不通電時(shí),油液經(jīng)主活門(mén)節(jié)流孔進(jìn)入主活門(mén)內(nèi)腔,先導(dǎo)活門(mén)在電磁閥彈簧的作用下處于打開(kāi)狀態(tài),主活門(mén)內(nèi)腔與出口接通,油液通過(guò)先導(dǎo)閥孔流到產(chǎn)品的出口;由于主活門(mén)阻尼孔的作用,主活門(mén)內(nèi)腔與進(jìn)口產(chǎn)生較大的壓差,此時(shí)主活門(mén)在壓差和主彈簧作用下使主活門(mén)處于打開(kāi)位置,并保持平衡。電磁閥通電時(shí),電磁閥動(dòng)鐵芯吸合,先導(dǎo)活門(mén)在彈簧作用下關(guān)閉。主活門(mén)在液壓力作用下克服主彈簧彈力關(guān)閉。

原設(shè)計(jì)常開(kāi)電磁閥結(jié)構(gòu)圖

1-殼體 2-主活門(mén) 3-彈簧座擋圈 4-調(diào)整墊片 5-孔用擋圈 6-先導(dǎo)閥座 7-電磁閥組件 8-電連接器 9-動(dòng)鐵芯 10-電磁閥彈簧 11-密封圈 12-密封圈 13-密封圈 14-先導(dǎo)活門(mén) 15-主彈簧 16-先導(dǎo)彈簧 17-螺塞 18-孔用擋圈

圖1 原設(shè)計(jì)常開(kāi)電磁閥結(jié)構(gòu)圖

2、故障現(xiàn)象

  1)主活門(mén)不關(guān)閉產(chǎn)品為常開(kāi)電磁閥。正常狀態(tài)主活門(mén)應(yīng)處于打開(kāi)位置,給電磁閥通電,主活門(mén)應(yīng)在先導(dǎo)活門(mén)關(guān)閉后關(guān)閉。在進(jìn)行產(chǎn)品關(guān)閉、打開(kāi)性能試驗(yàn)時(shí),先導(dǎo)活門(mén)關(guān)閉后,主活門(mén)不能關(guān)閉。

  2)先導(dǎo)活門(mén)不能打開(kāi)

  利用專(zhuān)用工裝對(duì)電磁組件及先導(dǎo)活門(mén)進(jìn)行性能試驗(yàn)(見(jiàn)圖2),當(dāng)工作壓力在(0~1.2)MPa時(shí),先導(dǎo)活門(mén)打開(kāi)、關(guān)閉正常;當(dāng)加壓至≥1.3MPa時(shí),先導(dǎo)活門(mén)出現(xiàn)不能打開(kāi)故障。

先導(dǎo)活門(mén)部分結(jié)構(gòu)及性能試驗(yàn)圖

圖2 先導(dǎo)活門(mén)部分結(jié)構(gòu)及性能試驗(yàn)圖

  3)主活門(mén)不復(fù)位

  電磁閥應(yīng)滿(mǎn)足以下性能要求:加電時(shí),主活門(mén)應(yīng)關(guān)閉;斷電后,主活門(mén)應(yīng)復(fù)位,即主活門(mén)打開(kāi)。電磁閥進(jìn)行性能試驗(yàn)時(shí),主活門(mén)不復(fù)位。

結(jié)語(yǔ)

  以上為液力偶合器常用的制造工藝技術(shù),這些工藝技術(shù)貫穿了整個(gè)液力偶合器產(chǎn)品的制造過(guò)程,了解液力偶合器制造工藝也為提高液力偶合器制造技術(shù)打下了基礎(chǔ)。