活塞式阀嘴结构的流量比例电磁阀的设计及应用

徐灿桥 胡冬琦 陈鑫雄

浙江春晖智能控制股份有限公司 浙江绍兴 312300

1 背景知识

电磁阀是加油机的关键部件之一，直接影响加油机的性能。目前，普通燃油分配器中使用的电磁阀基本上是开关双流电磁阀。电磁阀只能在大流量和小流量两种工作状态下工作，流量不能线性调节。工作中存在流量超调问题，导致加油机计量误差较大。随着科学技术的进步，国外的加油机已经开始使用比例电磁阀来控制加油机的加油量。比例电磁阀可以通过调节脉宽调制脉冲的占空比来线性控制加油量，从而大大提高加油机的计量精度。整个比例电磁阀由阀体和线圈组成[1]。阀体由铜压铸而成，内部由隔膜、平衡弹簧、活动铁芯、套筒等部件组成。线圈部分主要由框架、U形导磁框架、导磁板、辅助导磁板、温度保险丝、导套等装置组成，线圈采用浇注密封材料密封。

2 活塞式阀嘴结构的流量比例电磁阀的研制目的

现有加油机流量比例电磁阀一般由线圈组件、静铁芯组件、动铁芯组件、上腔盖、下腔盖、阀门喷嘴组件等组成，上腔盖和下腔盖作为结构支撑；上腔盖上设有静铁芯组件和动铁芯组件；线圈组件设置在静铁芯组件的外部；阀门喷嘴组件设置在上腔盖和下腔盖内；工作方式为先导比例调节电磁阀，即线圈通电。静铁芯组件和动铁芯组件被吸在一起，先导阀打开，先导腔和阀嘴组件的进油腔之间形成压差，主阀口打开，油路连续打开，利用线圈的不同电压控制主阀口的开度，线圈断电，电磁阀关闭；其中，橡胶隔膜作为阀门喷嘴中最重要的部件，由于其自身的作用要求，相对较薄且较软。此外，它在腐蚀性汽油和柴油中磨损很长时间，导致隔膜在与金属阀口反复闭合接触期间密封位置逐渐变薄，导致电磁阀主阀内部泄漏，并最终导致加油机加油量的大偏差。

3 活塞式阀嘴结构的流量比例电磁阀设计方案的研究设计

包括线圈组件、静铁芯组件、动铁芯组件、上腔盖、下腔盖和阀门喷嘴组件，阀门喷嘴组件由活塞、密封圈、阀口密封件和调压弹簧组成；活塞设置在上腔盖的内孔中，可自由上下滑动；活塞与上腔盖的内孔壁之间设有密封圈；活塞与下腔盖上设有阀口密封件，阀口密封件抵靠下腔盖上的凸环形阀口；活塞和上腔盖之间设有调压弹簧，调压弹簧的两端分别抵靠上腔盖和活塞；活塞中心设有先导出油孔；活塞在先导出油孔的上腔盖一侧设有凸环形阀口，凸环形阀口紧靠活动铁芯组件的密封垫；活塞上设有先导油进口孔，先导油进口孔分别穿过上腔盖一侧的先导腔和下腔盖一侧的进油腔，先导油进口孔的直径小于活塞中心的先导油出口孔的直径[2]。

有益效果：（1）稳定性好，使用寿命长。阀门喷嘴采用塑料材料制成的活塞，在各种油品下具有优异的稳定性；与下腔盖主阀口配合密封的阀口密封件的厚度可以是普通隔膜式的3倍以上，即使在120万次动作后中度磨损的情况下也能保证密封能力。（2）结构简单，维护方便。活塞由塑料制成，可以通过注射成型整体成型，活塞上的先导油入口孔和先导油出口孔也可以随着注射成型直接成型。主阀密封件和密封圈安装更换方便。

图1 活塞式阀嘴结构的流量比例电磁阀的结构示意图

4 结语

针对现有技术中的上述技术问题，本文研究设计的活塞阀喷嘴结构流量比例电磁阀是一种结构上的创新设计。塑料活塞在各种油品下具有优异的稳定性。与下腔盖主阀口配合密封的阀口密封件的厚度可以是普通隔膜式的3倍以上，即使在120万次动作后中度磨损的情况下也能保证密封能力[3]。本产品严格按照活塞阀喷嘴结构流量比例电磁阀的制造标准及其他相关法规进行研究设计。完全达到了安全可靠的效果，为局部地区活塞阀喷嘴结构流量比例电磁阀的工作做出了突出贡献。