電磁閥滑動副的設計參數靈敏度分析與可靠性研究

史秋明，謝榮華

（上海空間推進研究所，上海201112）

0 引言

空間推進系統一般采用電磁閥控制液體火箭發動機的推進劑供給，螺管式電磁閥以螺管式電磁鐵為執行機構，具有體積小、功耗低的特點，適用于空間推進系統。為了滿足空間推進系統長期可靠工作的要求，應著重研究影響閥門可靠性的要素，閥芯-殼體滑動副就是其中之一。

從20世紀60年代開始，設計參數靈敏度分析方法就受到美國航空航天界關注。該方法需先列出系統動力學方程組，求出設計目標 (如動、靜特性、特征值和特征向量以及系統優化)相對于設計參數的導數，據此評價各參數對設計目標的影響程度，評估設計趨勢和引導系統優化[1-2]。可求解系統動力學方程，再求設計目標對設計參數的導數[3-5]。亦有用數值方法，如求解流場參數靈敏度方程和某翼型的升力系數等相對于攻角等參數的變化率找出影響大的因素[6]。用吸力相對于時間和電流的導數也能分析電磁鐵的優化趨勢[7]。

質量功能配置（QFD）方法的瀑布式分解模型采用關系矩陣逐級細化產品要求，最終將技術分析的觸角伸到產品的各個細節[8]。雖然QFD方法能從細微處提高產品整體可靠性，但實施者對產品的認識水平依然影響著分析效果。用設計參數靈敏度分析找出影響可靠性的因素，對完善QFD方法的分析過程有指導作用。

本文將靈敏度分析與QFD方法結合起來，從電磁閥任務分析入手，用靈敏度分析方法研究影響螺管式電磁閥滑動副可靠性的因素，用QFD方法將研究成果貫徹到產品研發的各個環節，提出技術控制措施，提高滑動副的工作可靠性。……