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电磁阀泄漏故障分析及改进

叶杨文
  
大通媒体号
2024年16期
浙江索泰电气有限公司

摘要:随着汽车行业的飞速发展,电子电气技术得到了广泛应用。发动机电控系统中电磁阀作为电控系统中的关键部件之一,在发动机控制中发挥着重要作用。电磁阀在工作中出现泄漏现象,直接影响了控制系统正常工作。本文对电磁阀泄漏故障进行了分析,提出了改进措施,以减少故障的发生。

关键词:电磁阀;泄露故障;改进

随着我国经济的快速发展,能源需求不断增加,煤炭、石油等传统能源的开采量逐年增加,同时我国也加大了对新能源的开发和利用,使我国在未来很长一段时间内都将是世界能源消耗的大国。而煤炭作为传统的能源,其在使用过程中会出现很多问题,其中就有电磁阀泄漏故障。

一、电磁阀泄漏故障分析

1.电磁线圈控制电路故障

电磁阀控制电路故障,主要包括线圈断路和触点接触不良。线圈断路:线圈内部断路,即线圈上没有电,电磁阀不能工作。常见原因有:线圈过热;绝缘不好;线圈的绝缘电阻下降,导致在某一频率下电压降至额定值以下。此外,在电磁线圈的通断过程中,若产生火花或电弧也会引起断路。触点接触不良:在电磁线圈中通入交流电时,如果触点间产生了过电压,会使触点变形、氧化,最终导致接触不良或断裂。此外,在通电瞬间会产生大量热量,导致触点表面产生烧灼和烧痕。如果温度过高时会加速触点的腐蚀或变形,从而导致接触不良或断裂。电磁阀损坏:在使用过程中可能发生电磁阀损坏的情况,如电磁铁故障、电磁阀密封件损坏或密封圈老化等。当电磁线圈断线时,其电磁吸力减弱或消失,从而导致电磁阀不能正常工作。

2.电磁阀密封不良

密封不良,包括两个方面的问题:一是由于密封不良造成阀体和阀芯之间的泄漏;二是由于密封不良造成阀座与阀体之间的泄漏。对电磁阀而言,第一种问题通常表现为密封不良,如O型圈损坏或安装不正确等;第二种问题是由于电磁阀内部产生“气阻”而引起的,这种“气阻”主要表现为气穴、气泡、水锤和气蚀等现象。上述两种情况均会造成电磁阀密封性降低,从而产生泄漏。密封不良的原因是多方面的,主要有以下几个方面:密封材料性能差,如金属材料在高温下氧化或腐蚀;密封结构设计不合理;加工精度低;密封安装不良;操作使用不当;介质中杂质含量高;长期运行后,由于机械磨损和腐蚀而产生的间隙。由于以上原因造成电磁阀密封不良的故障有以下几种类型:O型圈损坏、阀芯与阀座之间密封不良、阀座与阀体之间密封不良。

3.阀体装配不当

电磁阀泄漏的主要原因是阀体装配不当造成的。阀体是阀的主体,其密封性能直接影响到阀的正常工作。电磁阀在出厂前应进行严格的密封试验,阀体装配不当造成电磁阀泄漏,主要有以下几种情况:阀体密封面粗糙或与密封面配合不良,造成阀体与密封面之间形成的密封不良。阀体与密封件之间有杂质或污物,造成阀体和密封件之间不能形成良好的密封,而引起泄漏。阀体密封面与导槽或导孔配合不好,造成泄漏。导槽和导孔配合不平整或导槽不垂直,使密封面在工作时发生偏斜,而造成泄漏。阀体上的导向环装配不当,导向环上有毛刺或缺陷,或导向环和阀体配合不符合技术要求,也会引起泄漏。

二、电磁阀泄漏故障的改进策略

1.改善材料的性能

电磁阀在使用过程中,最容易发生泄漏现象的是阀体和阀座,为了解决这个问题,可以从以下几个方面入手:(1)改进电磁阀的材料。从材料的角度来看,电磁阀的密封问题是一个主要问题,解决这个问题需要从几个方面入手:(2)选择合适的密封圈。密封圈的种类繁多,但都具有一个共同的特点,就是它在电磁阀使用过程中容易出现老化现象,这主要是因为密封圈与阀体之间存在着摩擦所造成的。在这种情况下,需要对密封环进行优化设计。首先要选择弹性好、强度高、耐磨损性能强的密封环。其次是对密封环进行表面处理,使它具有良好的耐磨性和耐蚀性。(3)改进阀体结构。阀体结构是电磁阀使用中最容易发生泄漏的地方之一,所以我们必须改进阀体结构。在原有结构基础上采用内夹式阀体,在阀体内部增加一个可以卡紧密封环的卡箍。密封环是电磁阀密封中最重要的部件之一,它直接影响着电磁阀使用过程中密封性能的好坏以及使用寿命的长短。一般情况下,可以选择在密封环上涂敷一层优质石墨粉来提高密封性能。为了增加密封环的强度和耐磨性,可以在密封环上适当地加入一些添加剂,如硬树脂、填料等。由于阀体材料本身存在着一定的缺陷,如应力集中、硬度过高等问题,所以可以采用一些特殊材料来提高阀体材料本身的性能,如采用抗疲劳强度高、耐磨损性能强、导热系数低等材料来改进阀体材料。

2.改进设计方法

对电磁阀泄漏故障的改进,可以通过降低接触压力、增加密封圈的刚性和硬度以及选择合适的弹簧来实现。在实际设计中,为了达到以上的目的,需要遵循以下几个方面的设计原则。优化接触压力:为了避免接触压力过大,可以通过降低接触压力来减少泄漏量,同时还可以提高密封圈的刚性和硬度,这对于增加密封圈的刚性和硬度来说是非常重要的。采用弹性材料:为了提高密封圈的弹性,可以在密封圈表面涂一层弹性材料。这种方法在实际设计中也非常常用,而且效果也很好。采用双金属片:为了提高密封圈的耐磨性和抗疲劳性,可以在阀芯表面涂一层双金属片。这种方法具有良好的耐磨性能,而且不会降低密封圈的弹性和硬度。改进弹簧设计:为了提高密封圈的抗疲劳性能,可以选择高强度、高韧性的弹簧来取代普通弹簧。

3.改善加工工艺

在加工过程中,采用较高的加工温度(一般为380℃),同时选择合适的刀具材料及刀具,以保证加工后零件的质量。针对上述问题,通过采用以下措施进行解决:改善加工工艺。为避免因加工过程中产生变形而引起零件尺寸或表面粗糙度误差,采用较高的加工温度及较大的刀具切削用量。选用合适的刀具材料。针对该问题,在分析以往加工工艺的基础上,选用了适合于加工电磁阀零件的高强度、高碳钢和不锈钢等材料。改进刀具形状和结构。为提高零件的表面粗糙度及尺寸精度,采用了小直径、短行程、低进给量和高表面光洁度的刀具结构及加工工艺方法。通过以上措施,有效地解决了零件泄漏问题,并提高了生产效率和产品质量。

4.改进密封结构

调整密封结构,增加密封效果。电磁执行器在工作过程中,在压力的作用下会产生形变,从而使得密封圈失去弹性,使得密封圈与阀体的间隙变大。因此在电磁阀上增加密封件,可以增加密封件的弹性,提高密封件的密封效果。优化电磁阀阀体结构。通常来说电磁阀阀体分为上、下两个部分,中间通过球阀进行连接。上、下两个部分之间需要保持一定的间隙,这样才能够保证介质在进入或者排出时不会出现泄漏情况。如果在上腔和下腔之间存在间隙,就会导致介质流动不畅,出现泄漏现象。

三、结语

电磁阀是一种利用电磁原理实现自动控制的阀门,广泛应用于工业生产过程中。在生产过程中,电磁装置的使用会对企业的生产效率造成很大的影响。目前,电磁阀在应用中存在泄漏等问题,导致其无法有效地完成工作任务,降低了企业的生产效率。针对这些问题,本文主要对电磁阀泄漏进行分析和研究,并提出了相应的解决方案。相信随着我国工业发展水平的不断提高,电磁阀泄漏问题能够得到有效地解决。

参考文献

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