電控閥中剩磁對其工作的影響、產生原因及消除方法

毛 瑞

(西安汽車職業大學，陜西 西安 710038)

1 電控閥中剩磁現象及產生原因

本文以控制氣體的電控閥為主要研究對象，由于電控閥在是氣路系統中重要的自動控制與調節元件，通常與氣路系統的管路串聯在一起。電控閥作用是借電磁吸力來實現遠距離控制空氣管路的導通或關斷的氣路開關。圖1為電控閥的剖面圖。

圖1 電控閥剖面

電控閥里有密閉的腔，在不同位置開有通孔，每個孔都通向不同的管路，腔中間是閥，兩面是2塊電磁鐵，哪面的磁鐵線圈通電閥體就會被吸引到哪邊，通過控制閥體的移動來擋住或漏出不同的氣路的孔，而進氣孔是敞開的，空氣就會進入到不同的管路，然后通過空氣的壓力來推動氣缸的活塞，活塞又帶動活塞桿，活塞桿帶動機械裝置動。這樣通過控制電磁鐵的電流就控制了機械運動。電控閥是在有氣源的情況下再通電，才會工作，是用來控制氣動執行機構的開關，這樣才能達到控制閥門開關的目的。其結構主要由電磁機構和氣閥2部分組成的。如圖2所示。

圖2 電磁閥的結構

若電磁機構中線圈在產出電磁吸力過程中存在剩磁就會導致電控閥分斷不明顯，影響其正常工作，或影響下次電磁鐵的吸合。所謂剩磁即剩余磁化強度的簡稱，是以磁場源電流，產生的磁場強度H的激勵下鐵磁材料被磁化，磁化程度用感應強度B描述。磁化后的鐵磁材料若去除電流激勵即H=0，鐵磁材料中的磁感應強度也在減小，但不為零的現象稱為鐵磁材料的剩磁特性。電磁閥通電后，動鐵芯在線圈通電后受到磁化，斷電后有小量的磁性(剩磁)保留在動鐵芯上，這樣對電磁閥的性能有一定的影響，應該如何消除這些剩磁呢？

2 現有的解決方法

(1)單純地解決消磁現象可以找個線圈，電阻足夠大，接上交流電，然后磁芯放在線圈磁芯的端部，就可以退磁了。如果不能確定消磁線圈的電阻是否足夠大，也可以找個消磁臺來消磁。

(2)若電磁閥原來的線圈電阻足夠大，那也可以直接通交流電來實現消磁現象。

(3)電控閥中鐵磁材料的剩磁可通過施加適當的反向磁場或對其施加高溫或振動而使剩磁減弱或消失。

綜上所述，都會或多或少增大電控閥自身體積，以至于成本增高。因此，目前來看增加防磁墊是最簡單的方法，但是防磁墊越厚，吸合力就越差，會影響電磁鐵的吸合，保證不了正常工作。

3 擬采取解決辦法

通過現有消磁技術的研究，結合電控閥自身的特點，本文擬采取利用電控閥本身結構特點來改變電控閥腔體內氣路開孔的區別實現更好的消磁效果。由于電控閥里有密閉的腔，在不同位置開有通孔，每個孔連接不同的氣路，腔中間是閥桿閥塊，通過控制閥桿的移動來開啟或關閉不同的氣路孔。本文通過在不改變電控閥體積的基礎上，利用電控閥自帶的氣體功能，通過改變其內部結構壓縮氣體來實現可靠吸合，即在電控閥上下兩端添加進風孔和出風孔。注意孔要設計成三角孔，剛開始風大，要往下增加壓力，這樣向下的推力大消除剩磁造成的不釋放，因為不釋放是在失電過程中由于剩磁存在而導致電控閥不動作。出風口是設在電控閥最底處，排除電磁機構釋放后電控閥腔內的氣體，沒有壓力空氣吸合就沒阻力了。這樣既可以防止對底座的沖擊，也為第二次吸合做準備。

閉式電控閥的原理結構如圖3所示。

圖3 閉式電控閥的工作原理

其中：1指閥體；2指下閥門；3，6指閥塊；4指閥桿；5指電磁鐵；7指上閥門；8指反力彈簧

其工作原理為：電源通過接線柱流經線圈從而線圈產生電磁吸力；另外閥桿在電磁力的作用下移，閥桿推動推桿，推桿推動氣閥的上風堵桿；克服上風堵桿彈簧的作用力向下移動；上風堵桿在堵住氣閥體排氣孔的同時，推動氣閥推桿，氣閥推桿推動下風堵桿克服下風堵桿彈簧作用力下移，打開進氣孔，氣源一進氣管通一進氣孔一出氣管通。當電源斷開時，線圈的電磁吸力消失，下風堵桿，上風堵桿在反力彈簧的作用下上移，關閉進氣孔，打開排氣孔。

4 小結

本文通過對電控閥中存在剩磁現象的研究，在了解現有改進剩磁技術的方法基礎上，結合電控閥本身結構特點，在不改變電控閥體積的基礎上，通過在電控閥上下兩端添加進風孔和出風孔的方法，利用電控閥自帶的氣體功能，電源斷開時，線圈的電磁吸力消失，下風堵桿，上風堵桿在反力彈簧的作用下上移，關閉進氣孔，打開排氣孔，即通過改變電控閥內部結構來壓縮氣體，從而實現電控閥可靠吸合。