抗压差干扰阀芯的电磁阀研究

浙江恒森实业集团有限公司 浙江诸暨 311802

1 总体设计

抗干扰电磁阀，包括电磁驱动头（电磁线圈组件）和阀体,用于中央空调水系统、采暖系统管道末端的开启或关闭。根据市场情况，我们着重从提高阀的抗干扰性和密封性方面进行优化设计，使该项目产品能够适应使用环境的压力频繁变动，开启和关闭不受压力干扰。同时在安全性和节能方面，我们也进行了改良，在电路板上加装了单片机，对线路的电流实行控制，当电流突然急剧上升并超过限额值时，断掉电路，保护线路元器件和驱动器免受冲击损害；同时当驱动器运行到终点位置时，断开电路，节省能源[1]。

2 技术关键

（1）在阀芯的下方设置一与进水腔贯通可供阀芯进退的空腔，使得压力水作用于阀芯轴向的压力之和几乎为零，达到阀芯上下行不受压力水干扰的目的。

（2）采用透空的薄壁阀芯，利用现成的水压，使作用在阀芯内壁的压力高于阀芯外壁的压力，让薄壁阀芯受力膨胀而产生微量变形，使之与阀芯座紧密结合，从而提高阀门的密封性能。

（3）阀杆密封采用O 形圈和V 形圈相结合的方式，在弹簧力的作用下，能有效自动补偿阀杆与密封圈之间在使用过程中的磨损，提高密封性能。

3 重点研究开发

3.1 抗干扰结构

在正常的水系统运行中，如水泵开停机、工况转换、负荷调整等，都会引起水系统压力变化，对系统的压力稳定造成影响。普通的阀芯开闭时需要克服水系统的压力，这种压力波动会对阀芯的轴向运动造成很大的影响，干扰阀芯的正常运动。为使阀芯的运动平稳，始终获得所需要的流量，不受系统压力波动的影响，就必须要开发出一种不受系统压力干扰的阀芯。

本项目电磁阀采用抗干扰的结构（见图1），阀芯（见图2）一端开口，另一端中心开孔与阀杆连接，四周设通孔与阀体的进水端相通，进水端的水从阀芯四周的通孔进入到阀芯与阀体组成的腔体内，这样压力水作用于阀芯轴向的合力几乎为零，也就是说水压对阀芯的轴向运动几乎没有影响，当水压变化时，对阀芯的轴向运动不构成影响，使阀芯的运动不受干扰。

图1

图2

3.2 阀芯薄壁筒状结构

为了使阀芯在这种中空薄壁筒状结构的情形下保持良好的密封性能，我们对阀芯的壁厚做了精确设计和试验，使它既能保持相当的刚性，又能有微小的变形，与密封圈更紧密结合，保持优良的密封性能[2]。

项目改善了阀芯的结构（见图2），采用透空的薄壁阀芯，利用现成的水压，使作用在阀芯内壁的压力高于阀芯外壁的压力，薄壁阀芯受力膨胀而产生微量变形，使之与阀芯座紧密结合，从而提高阀门的密封性能。

3.3 阀杆采用O 形圈和V 形圈相结合的密封结构

阀杆在工作中相对于阀体作往复运动，在长期的运行中，阀杆的密封圈磨损后容易发生泄漏。

本项目的阀杆密封（如图3）采用O 形圈和V 形圈相结合的方式，在弹簧力的作用下，能有效自动补偿阀杆与密封圈之间在使用过程中的磨损，提高密封性能。

图3

4 结语

本文所研究的抗干扰电磁阀，主要针对阀芯结构和组合密封展开，技术先进。在理论研究和结构创新完成后，通过试验进行理论的验证和产业化的推广，产品已得到广泛的应用。