抗壓差干擾閥芯的電磁閥研究

浙江恒森實業集團有限公司 浙江諸暨 311802

1 總體設計

抗干擾電磁閥，包括電磁驅動頭（電磁線圈組件）和閥體,用于中央空調水系統、采暖系統管道末端的開啟或關閉。根據市場情況，我們著重從提高閥的抗干擾性和密封性方面進行優化設計，使該項目產品能夠適應使用環境的壓力頻繁變動，開啟和關閉不受壓力干擾。同時在安全性和節能方面，我們也進行了改良，在電路板上加裝了單片機，對線路的電流實行控制，當電流突然急劇上升并超過限額值時，斷掉電路，保護線路元器件和驅動器免受沖擊損害；同時當驅動器運行到終點位置時，斷開電路，節省能源[1]。

2 技術關鍵

（1）在閥芯的下方設置一與進水腔貫通可供閥芯進退的空腔，使得壓力水作用于閥芯軸向的壓力之和幾乎為零，達到閥芯上下行不受壓力水干擾的目的。

（2）采用透空的薄壁閥芯，利用現成的水壓，使作用在閥芯內壁的壓力高于閥芯外壁的壓力，讓薄壁閥芯受力膨脹而產生微量變形，使之與閥芯座緊密結合，從而提高閥門的密封性能。

（3）閥桿密封采用O 形圈和V 形圈相結合的方式，在彈簧力的作用下，能有效自動補償閥桿與密封圈之間在使用過程中的磨損，提高密封性能。

3 重點研究開發

3.1 抗干擾結構

在正常的水系統運行中，如水泵開停機、工況轉換、負荷調整等，都會引起水系統壓力變化，對系統的壓力穩定造成影響。普通的閥芯開閉時需要克服水系統的壓力，這種壓力波動會對閥芯的軸向運動造成很大的影響，干擾閥芯的正常運動。為使閥芯的運動平穩，始終獲得所需要的流量，不受系統壓力波動的影響，就必須要開發出一種不受系統壓力干擾的閥芯。

本項目電磁閥采用抗干擾的結構（見圖1），閥芯（見圖2）一端開口，另一端中心開孔與閥桿連接，四周設通孔與閥體的進水端相通，進水端的水從閥芯四周的通孔進入到閥芯與閥體組成的腔體內，這樣壓力水作用于閥芯軸向的合力幾乎為零，也就是說水壓對閥芯的軸向運動幾乎沒有影響，當水壓變化時，對閥芯的軸向運動不構成影響，使閥芯的運動不受干擾。

圖1

圖2

3.2 閥芯薄壁筒狀結構

為了使閥芯在這種中空薄壁筒狀結構的情形下保持良好的密封性能，我們對閥芯的壁厚做了精確設計和試驗，使它既能保持相當的剛性，又能有微小的變形，與密封圈更緊密結合，保持優良的密封性能[2]。

項目改善了閥芯的結構（見圖2），采用透空的薄壁閥芯，利用現成的水壓，使作用在閥芯內壁的壓力高于閥芯外壁的壓力，薄壁閥芯受力膨脹而產生微量變形，使之與閥芯座緊密結合，從而提高閥門的密封性能。

3.3 閥桿采用O 形圈和V 形圈相結合的密封結構

閥桿在工作中相對于閥體作往復運動，在長期的運行中，閥桿的密封圈磨損后容易發生泄漏。

本項目的閥桿密封（如圖3）采用O 形圈和V 形圈相結合的方式，在彈簧力的作用下，能有效自動補償閥桿與密封圈之間在使用過程中的磨損，提高密封性能。

圖3

4 結語

本文所研究的抗干擾電磁閥，主要針對閥芯結構和組合密封展開，技術先進。在理論研究和結構創新完成后，通過試驗進行理論的驗證和產業化的推廣，產品已得到廣泛的應用。