活塞式閥嘴結(jié)構(gòu)的流量比例電磁閥的設(shè)計及應(yīng)用

徐燦橋 胡冬琦 陳鑫雄

浙江春暉智能控制股份有限公司 浙江紹興 312300

1 背景知識

電磁閥是加油機(jī)的關(guān)鍵部件之一，直接影響加油機(jī)的性能。目前，普通燃油分配器中使用的電磁閥基本上是開關(guān)雙流電磁閥。電磁閥只能在大流量和小流量兩種工作狀態(tài)下工作，流量不能線性調(diào)節(jié)。工作中存在流量超調(diào)問題，導(dǎo)致加油機(jī)計量誤差較大。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，國外的加油機(jī)已經(jīng)開始使用比例電磁閥來控制加油機(jī)的加油量。比例電磁閥可以通過調(diào)節(jié)脈寬調(diào)制脈沖的占空比來線性控制加油量，從而大大提高加油機(jī)的計量精度。整個比例電磁閥由閥體和線圈組成[1]。閥體由銅壓鑄而成，內(nèi)部由隔膜、平衡彈簧、活動鐵芯、套筒等部件組成。線圈部分主要由框架、U形導(dǎo)磁框架、導(dǎo)磁板、輔助導(dǎo)磁板、溫度保險絲、導(dǎo)套等裝置組成，線圈采用澆注密封材料密封。

2 活塞式閥嘴結(jié)構(gòu)的流量比例電磁閥的研制目的

現(xiàn)有加油機(jī)流量比例電磁閥一般由線圈組件、靜鐵芯組件、動鐵芯組件、上腔蓋、下腔蓋、閥門噴嘴組件等組成，上腔蓋和下腔蓋作為結(jié)構(gòu)支撐；上腔蓋上設(shè)有靜鐵芯組件和動鐵芯組件；線圈組件設(shè)置在靜鐵芯組件的外部；閥門噴嘴組件設(shè)置在上腔蓋和下腔蓋內(nèi)；工作方式為先導(dǎo)比例調(diào)節(jié)電磁閥，即線圈通電。靜鐵芯組件和動鐵芯組件被吸在一起，先導(dǎo)閥打開，先導(dǎo)腔和閥嘴組件的進(jìn)油腔之間形成壓差，主閥口打開，油路連續(xù)打開，利用線圈的不同電壓控制主閥口的開度，線圈斷電，電磁閥關(guān)閉；其中，橡膠隔膜作為閥門噴嘴中最重要的部件，由于其自身的作用要求，相對較薄且較軟。此外，它在腐蝕性汽油和柴油中磨損很長時間，導(dǎo)致隔膜在與金屬閥口反復(fù)閉合接觸期間密封位置逐漸變薄，導(dǎo)致電磁閥主閥內(nèi)部泄漏，并最終導(dǎo)致加油機(jī)加油量的大偏差。

3 活塞式閥嘴結(jié)構(gòu)的流量比例電磁閥設(shè)計方案的研究設(shè)計

包括線圈組件、靜鐵芯組件、動鐵芯組件、上腔蓋、下腔蓋和閥門噴嘴組件，閥門噴嘴組件由活塞、密封圈、閥口密封件和調(diào)壓彈簧組成；活塞設(shè)置在上腔蓋的內(nèi)孔中，可自由上下滑動；活塞與上腔蓋的內(nèi)孔壁之間設(shè)有密封圈；活塞與下腔蓋上設(shè)有閥口密封件，閥口密封件抵靠下腔蓋上的凸環(huán)形閥口；活塞和上腔蓋之間設(shè)有調(diào)壓彈簧，調(diào)壓彈簧的兩端分別抵靠上腔蓋和活塞；活塞中心設(shè)有先導(dǎo)出油孔；活塞在先導(dǎo)出油孔的上腔蓋一側(cè)設(shè)有凸環(huán)形閥口，凸環(huán)形閥口緊靠活動鐵芯組件的密封墊；活塞上設(shè)有先導(dǎo)油進(jìn)口孔，先導(dǎo)油進(jìn)口孔分別穿過上腔蓋一側(cè)的先導(dǎo)腔和下腔蓋一側(cè)的進(jìn)油腔，先導(dǎo)油進(jìn)口孔的直徑小于活塞中心的先導(dǎo)油出口孔的直徑[2]。

有益效果：（1）穩(wěn)定性好，使用壽命長。閥門噴嘴采用塑料材料制成的活塞，在各種油品下具有優(yōu)異的穩(wěn)定性；與下腔蓋主閥口配合密封的閥口密封件的厚度可以是普通隔膜式的3倍以上，即使在120萬次動作后中度磨損的情況下也能保證密封能力。（2）結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便。活塞由塑料制成，可以通過注射成型整體成型，活塞上的先導(dǎo)油入口孔和先導(dǎo)油出口孔也可以隨著注射成型直接成型。主閥密封件和密封圈安裝更換方便。

圖1 活塞式閥嘴結(jié)構(gòu)的流量比例電磁閥的結(jié)構(gòu)示意圖

4 結(jié)語

針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題，本文研究設(shè)計的活塞閥噴嘴結(jié)構(gòu)流量比例電磁閥是一種結(jié)構(gòu)上的創(chuàng)新設(shè)計。塑料活塞在各種油品下具有優(yōu)異的穩(wěn)定性。與下腔蓋主閥口配合密封的閥口密封件的厚度可以是普通隔膜式的3倍以上，即使在120萬次動作后中度磨損的情況下也能保證密封能力[3]。本產(chǎn)品嚴(yán)格按照活塞閥噴嘴結(jié)構(gòu)流量比例電磁閥的制造標(biāo)準(zhǔn)及其他相關(guān)法規(guī)進(jìn)行研究設(shè)計。完全達(dá)到了安全可靠的效果，為局部地區(qū)活塞閥噴嘴結(jié)構(gòu)流量比例電磁閥的工作做出了突出貢獻(xiàn)。