1、ASCO電磁閥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

要實(shí)現(xiàn)ASCO電磁閥密封要求,首先要保證主要密封件的結(jié)a構(gòu)設(shè)計(jì)合理,加工容易保證。參考進(jìn)口減壓閥的工作原理,進(jìn)行了如下改進(jìn)設(shè)計(jì)。

1.1、閥桿的設(shè)計(jì)

進(jìn)口ASCO電磁閥的密封形式是利用閥桿兩端錐面,通過(guò)閥桿的移動(dòng)分別密封入口端和放氣口端。這種密封形式要求閥桿的加工精度很高,特別是閥桿兩端錐面的同軸度要求在0.01mm以內(nèi)。這兩錐面用一般數(shù)控機(jī)床加工必須經(jīng)過(guò)在兩次定位分別加工,錐面同軸度要求很難保證,因此進(jìn)口ASCO電磁閥在使用過(guò)程中性能很不穩(wěn)定,使用壽命較短,而國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)ASCO電磁閥只能應(yīng)用于低壓工作范圍,圖2為閥桿工作原理圖。

在ASCO電磁閥的設(shè)計(jì)當(dāng)中,通過(guò)改變閥桿結(jié)構(gòu)形式,將原來(lái)閥桿兩端錐面密封形式改為一側(cè)端面密封,另一側(cè)保持錐面密封。這樣錐面的同軸度和端面的垂直度和跳動(dòng)度用普通數(shù)控機(jī)床可以在一次定位中加工出來(lái),閥桿的設(shè)計(jì)精度就比較容易保證,同時(shí)降低了加工成本。圖3為閥桿改型設(shè)計(jì)

1.2、密封力的設(shè)計(jì)

在ASCO電磁閥設(shè)計(jì)中,引進(jìn)氣動(dòng)密封力概念,即通過(guò)改變進(jìn)氣口兩端面的橫截面積S1、S2,使截面S1>S2,在通入高壓氣體P0時(shí),作用在兩截面的氣體壓力分別是:

F′1=P0·S1

F′2=P0·S2

這樣,當(dāng)ASCO電磁閥閉合時(shí),由于兩截面均密封,在截面兩端形成壓力差F′1-F′2,產(chǎn)生氣動(dòng)密封。此時(shí)ASCO電磁閥閉合時(shí)的密封力由氣體密封力和彈簧力共同提供,既保證了ASCO電磁閥閉合時(shí)所需要的密封力,同時(shí)可以降低了彈簧的設(shè)計(jì)強(qiáng)度,延長(zhǎng)彈簧的使用壽命。

3.2、ASCO電磁閥理論計(jì)算

3.2.1、電磁力計(jì)算

電磁鐵設(shè)計(jì)形式為Ⅲ型電磁鐵,具體外形見(jiàn)圖4。

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在該磁系統(tǒng)的磁路中,由于工作氣隙較小,故雖然存在漏磁通,但相對(duì)于主磁通來(lái)說(shuō)可以忽略,故由《平衡力電磁鐵設(shè)計(jì)計(jì)算及實(shí)驗(yàn)研究》中電磁鐵對(duì)銜鐵的吸力F為:

公式

所以,μ0=275.56×103;

由上代入公式（6）得:F=1848.9N

以上計(jì)算結(jié)果從理論上證明了該ASCO電磁閥設(shè)計(jì)的合理性,同時(shí)這種高壓大流量ASCO電磁閥已應(yīng)用在某型號(hào)地面測(cè)試儀中,實(shí)踐證明使用可靠,性能穩(wěn)定。它的研制成功解決了以往產(chǎn)品依賴進(jìn)口的現(xiàn)象,并為同類(lèi)產(chǎn)品的研制提供了可借鑒的方法。