張克軍　劉建飛

基金項(xiàng)目;本論文來(lái)自于院級(jí)科研項(xiàng)目《1512CWd4.91.00燃?xì)怆姶砰y結(jié)構(gòu)改進(jìn)》（編號(hào)：202008）研究成果。

作者簡(jiǎn)介：張克軍（1987.09-），男，滿族，遼寧丹東人，研究生，講師，研究方向：機(jī)械工程。

摘 要： 在燃?xì)庾钥叵到y(tǒng)當(dāng)中，現(xiàn)有很多電磁閥產(chǎn)品都不適用，為了有效解決這一情況，開(kāi)發(fā)研制了高性能節(jié)能型燃?xì)怆姶砰y。本文對(duì)電磁閥進(jìn)行了概述，闡述了在燃?xì)庀到y(tǒng)當(dāng)中應(yīng)用的電磁閥存在的不足，主要是電磁閥缺乏可靠的密封性和電磁閥的能耗很大，分析了高性能節(jié)能型燃?xì)怆姶砰y的關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)高性能節(jié)能型燃?xì)怆姶砰y的性能進(jìn)行了介紹，旨在促進(jìn)電磁閥技術(shù)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞： 高性能節(jié)能型;燃?xì)?電磁閥

【中圖分類號(hào)】TH134 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-3733（2020）20-0199-01

在自動(dòng)控制系統(tǒng)當(dāng)中，電磁閥是最常用的一類電動(dòng)執(zhí)行器。電磁閥有著十分緊湊的結(jié)構(gòu)，比較輕的重量，在使用過(guò)程中維護(hù)起來(lái)十分的方便和簡(jiǎn)單，電磁閥的價(jià)格比較的低廉，這些優(yōu)點(diǎn)，使得電磁閥的應(yīng)用比較廣泛。但是，在進(jìn)行燃?xì)庾钥叵到y(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)踐過(guò)程當(dāng)中，有很多電磁閥不適用于燃?xì)庾钥叵到y(tǒng)當(dāng)中，為了讓電磁閥能夠有效運(yùn)用于燃?xì)庀到y(tǒng)，需要開(kāi)發(fā)高性能節(jié)能型的燃?xì)怆姶砰y。本文對(duì)高性能節(jié)能型的燃?xì)怆姶砰y的分析具有現(xiàn)實(shí)意義[1]。

1 在燃?xì)庀到y(tǒng)當(dāng)中應(yīng)用的電磁閥存在的不足

1.1 電磁閥缺乏可靠的密封性

對(duì)于電磁閥的設(shè)計(jì)工作來(lái)說(shuō)，大多數(shù)的電磁閥有著很高的壓差，這樣的目的是為了在關(guān)斷的時(shí)候，能夠利用工作介質(zhì)的壓力來(lái)使密封性能得到增加，但是因?yàn)槿細(xì)夤芫W(wǎng)壓力很低，特別是人工煤氣管網(wǎng)壓力更低，電磁閥的工作壓差變得很小，這使得密封性能變得很低。

1.2 電磁閥的能耗很大

在磁路的工作間隙當(dāng)中，主要消耗著電磁鐵的功率。在鐵芯吸合之后，對(duì)吸合進(jìn)行維持需要很小的功率就可以了。但是已有的電磁閥在鐵芯吸合以后，電磁線圈仍然還在滿功率的情況下進(jìn)行工作，這就會(huì)使大量的電能被浪費(fèi)掉了。在電磁閥選擇上缺乏性能非常好的來(lái)使用，這使得在設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，需要增加其它執(zhí)行機(jī)構(gòu)才可以。

2 高性能節(jié)能型燃?xì)怆姶砰y的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 密封問(wèn)題

解決密封問(wèn)題是研制高性能節(jié)能型電磁閥的關(guān)鍵，對(duì)其從多方面進(jìn)行了細(xì)致的研究，采用了新的技術(shù)措施。已有的電磁閥只有一對(duì)密封副，對(duì)密封副個(gè)數(shù)進(jìn)行增加，使得新的電磁閥運(yùn)用兩對(duì)密封副。這樣一來(lái)，若是有一對(duì)密封副失去了作用，另外一對(duì)密封副仍然能夠進(jìn)行有效的工作，從而使密封的可靠性得到了提高。在電磁閥當(dāng)中，兩對(duì)密封副能夠促成密封系統(tǒng)，只有兩對(duì)密封副有失去了密封的性能，才能使整個(gè)密封系統(tǒng)失去密封性，這樣的系統(tǒng)被稱為是并聯(lián)系統(tǒng)，并聯(lián)系統(tǒng)的可靠度總是會(huì)大于系統(tǒng)當(dāng)中的任意單元的可靠度。在新研制的高性能電磁閥當(dāng)中，對(duì)其中一個(gè)密封面運(yùn)用了錐面，錐面同平面相比有著這樣的優(yōu)點(diǎn)，固體雜質(zhì)不容易附著到錐面上，這樣能夠使密封的可靠性得到有效的提高。密封性能受到密封件的硬度影響，經(jīng)過(guò)研究表明，密封件的中等硬度是65°±5°，之后又經(jīng)過(guò)對(duì)驗(yàn)證，確定密封件的硬度是65°±5°[2]。

2.2 節(jié)能問(wèn)題

在我國(guó)對(duì)電磁閥的節(jié)能問(wèn)題已經(jīng)受到了關(guān)注，在執(zhí)行器行業(yè)當(dāng)中節(jié)能型電磁閥是一項(xiàng)關(guān)鍵的科技內(nèi)容。經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)線圈的磁勢(shì)和工作的氣隙是成正比的，在鐵芯吸合以后，工作的氣隙變得很小，在這樣的情況下維持吸合的磁勢(shì)會(huì)比較小。在已有的電磁閥中，當(dāng)鐵芯吸合以后，電磁線圈兩端的電壓依然是電源的電壓，磁勢(shì)也沒(méi)有變化，這樣就使得電能產(chǎn)生了浪費(fèi)，通電的持續(xù)率越大，使得電能存在的浪費(fèi)就越大。研制的高性能節(jié)能型電磁閥采用的是電子線路，這使得通電后的電磁閥，在極短的時(shí)間內(nèi)，電磁線圈兩端的電壓從電源電壓降為低電壓，從而使線圈的工作電流得到了有效的減少，線圈的磁勢(shì)降為能夠維持吸合所需要的磁勢(shì)。這樣一來(lái)就使得電能得到了極大的節(jié)約。根據(jù)資料的介紹節(jié)約的電能能夠達(dá)到90%以上，這使得資源得到了有效的節(jié)約。如圖是節(jié)能效果的示意圖，圖中1表示的是已有電磁閥的磁勢(shì)，圖中2表示的是新的高性能節(jié)能型電磁閥的磁勢(shì)。在圖中t1表示的是開(kāi)始通電的時(shí)刻，t′1表示的是由電源電壓降為低電壓的時(shí)刻，t2表示的是斷電的時(shí)刻，t′2表示的是新的高性能電磁閥電壓降為零的時(shí)刻，t″2表示的額是已有電磁閥電壓降為零的時(shí)刻。

3 高性能節(jié)能型燃?xì)怆姶砰y性能介紹

在高性能節(jié)能型燃?xì)怆姶砰y中試階段，對(duì)樣機(jī)的結(jié)構(gòu)，對(duì)樣機(jī)的外觀以及對(duì)樣機(jī)的工藝都進(jìn)行了改進(jìn)，使產(chǎn)品的規(guī)格得到了有效的擴(kuò)大，在此基礎(chǔ)上對(duì)改進(jìn)的高性能節(jié)能型燃?xì)怆姶砰y進(jìn)行了小批量的生產(chǎn)。新產(chǎn)品根據(jù)新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定，對(duì)型式進(jìn)行了有效的檢驗(yàn)，在型式檢驗(yàn)的過(guò)程中，委托了專業(yè)的檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行，經(jīng)過(guò)專業(yè)機(jī)構(gòu)檢驗(yàn)，新產(chǎn)品的15個(gè)項(xiàng)目全都是合格的，在檢驗(yàn)當(dāng)中十分關(guān)鍵的指標(biāo)是泄漏量和壽命[3]。對(duì)三個(gè)公稱通徑為40mm的樣品進(jìn)行了測(cè)試，其中一個(gè)公稱通徑為40mm的樣品壽命超過(guò)了33萬(wàn)次，而其它兩個(gè)經(jīng)過(guò)測(cè)試壽命超過(guò)了50萬(wàn)次，由此可見(jiàn)新產(chǎn)品在壽命上超過(guò)了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的30萬(wàn)次。

結(jié)束語(yǔ)：針對(duì)電磁閥存在的密封不可靠和能耗大情況，對(duì)現(xiàn)有的電磁閥進(jìn)行研制，研制出來(lái)的高性能節(jié)能型燃?xì)怆姶砰y能夠?qū)@些問(wèn)題進(jìn)行有效的克服，尤其是能夠重點(diǎn)解決密封不可靠的問(wèn)題，并且極大地節(jié)約了電能。

參考文獻(xiàn)

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