活塞式閥嘴結構的流量比例電磁閥的設計及應用

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

電磁閥是加油機的關鍵部件之一，直接影響加油機的性能。目前，普通燃油分配器中使用的電磁閥基本上是開關雙流電磁閥。電磁閥只能在大流量和小流量兩種工作狀態下工作，流量不能線性調節。工作中存在流量超調問題，導致加油機計量誤差較大。隨著科學技術的進步，國外的加油機已經開始使用比例電磁閥來控制加油機的加油量。比例電磁閥可以通過調節脈寬調制脈沖的占空比來線性控制加油量，從而大大提高加油機的計量精度。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形導磁框架、導磁板、輔助導磁板、溫度保險絲、導套等裝置組成，線圈采用澆注密封材料密封。

2 活塞式閥嘴結構的流量比例電磁閥的研制目的

現有加油機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構支撐；上腔蓋上設有靜鐵芯組件和動鐵芯組件；線圈組件設置在靜鐵芯組件的外部；閥門噴嘴組件設置在上腔蓋和下腔蓋內；工作方式為先導比例調節電磁閥，即線圈通電。靜鐵芯組件和動鐵芯組件被吸在一起，先導閥打開，先導腔和閥嘴組件的進油腔之間形成壓差，主閥口打開，油路連續打開，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，導致隔膜在與金屬閥口反復閉合接觸期間密封位置逐漸變薄，導致電磁閥主閥內部泄漏，并最終導致加油機加油量的大偏差。

3 活塞式閥嘴結構的流量比例電磁閥設計方案的研究設計

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、閥口密封件和調壓彈簧組成；活塞設置在上腔蓋的內孔中，可自由上下滑動；活塞與上腔蓋的內孔壁之間設有密封圈；活塞與下腔蓋上設有閥口密封件，閥口密封件抵靠下腔蓋上的凸環形閥口；活塞和上腔蓋之間設有調壓彈簧，調壓彈簧的兩端分別抵靠上腔蓋和活塞；活塞中心設有先導出油孔；活塞在先導出油孔的上腔蓋一側設有凸環形閥口，凸環形閥口緊靠活動鐵芯組件的密封墊；活塞上設有先導油進口孔，先導油進口孔分別穿過上腔蓋一側的先導腔和下腔蓋一側的進油腔，先導油進口孔的直徑小于活塞中心的先導油出口孔的直徑[2]。

有益效果：（1）穩定性好，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異的穩定性；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）結構簡單，維護方便。活塞由塑料制成，可以通過注射成型整體成型，活塞上的先導油入口孔和先導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 活塞式閥嘴結構的流量比例電磁閥的結構示意圖

4 結語

針對現有技術中的上述技術問題，本文研究設計的活塞閥噴嘴結構流量比例電磁閥是一種結構上的創新設計。塑料活塞在各種油品下具有優異的穩定性。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]。本產品嚴格按照活塞閥噴嘴結構流量比例電磁閥的制造標準及其他相關法規進行研究設計。完全達到了安全可靠的效果，為局部地區活塞閥噴嘴結構流量比例電磁閥的工作做出了突出貢獻。