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

2013-11-20 張瑋 中國航空工業(yè)第116廠(chǎng)研發(fā)中心

  該廠(chǎng)為某型機研制的一種新型常開(kāi)電磁閥在試驗過(guò)程中出現不能正常打開(kāi)、關(guān)閉現象。該文從理論分析、建模計算及工程經(jīng)驗三個(gè)方面,分析了故障現象產(chǎn)生的原因,提出了一種新的隨動(dòng)控制模式并進(jìn)行了設計改進(jìn)。改進(jìn)后的電磁閥按流量大小自動(dòng)選擇介質(zhì)通道,打破了傳統常開(kāi)電磁閥的控制模式。新設計已通過(guò)試驗,驗證了其可行性。

  為滿(mǎn)足某新型無(wú)人機需求,我廠(chǎng)研制了一種新型先導式常開(kāi)電磁閥。該電磁閥在試驗過(guò)程中出現不能正常打開(kāi)、關(guān)閉的現象。本文介紹了該新型電磁閥的結構、原理及出現的故障現象,通過(guò)對故障現象進(jìn)行原理分析,結合引起故障現象的關(guān)鍵理論計算及工程經(jīng)驗,提出了一種新的控制模式并進(jìn)行了結構改進(jìn),同時(shí)對改進(jìn)后的結構進(jìn)行了試驗驗證。

1、指標要求、結構及原理

  1)主要技術(shù)指標

  按任務(wù)書(shū)要求,主要技術(shù)指標要求如下:

  (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)前的電磁閥結構及原理

  電磁閥改進(jìn)前結構見(jiàn)圖1。

  工作原理:產(chǎn)品為先導式常開(kāi)電磁閥。電磁閥不通電時(shí),油液經(jīng)主活門(mén)節流孔進(jìn)入主活門(mén)內腔,先導活門(mén)在電磁閥彈簧的作用下處于打開(kāi)狀態(tài),主活門(mén)內腔與出口接通,油液通過(guò)先導閥孔流到產(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。

原設計常開(kāi)電磁閥結構圖

1-殼體 2-主活門(mén) 3-彈簧座擋圈 4-調整墊片 5-孔用擋圈 6-先導閥座 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-先導活門(mén) 15-主彈簧 16-先導彈簧 17-螺塞 18-孔用擋圈

圖1 原設計常開(kāi)電磁閥結構圖

2、故障現象

  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)應處于打開(kāi)位置,給電磁閥通電,主活門(mén)應在先導活門(mén)關(guān)閉后關(guān)閉。在進(jìn)行產(chǎn)品關(guān)閉、打開(kāi)性能試驗時(shí),先導活門(mén)關(guān)閉后,主活門(mén)不能關(guān)閉。

  2)先導活門(mén)不能打開(kāi)

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

先導活門(mén)部分結構及性能試驗圖

圖2 先導活門(mén)部分結構及性能試驗圖

  3)主活門(mén)不復位

  電磁閥應滿(mǎn)足以下性能要求:加電時(shí),主活門(mén)應關(guān)閉;斷電后,主活門(mén)應復位,即主活門(mén)打開(kāi)。電磁閥進(jìn)行性能試驗時(shí),主活門(mén)不復位。

結語(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。