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SMC电磁阀内腔加工精度对反应速度的影响有多大?

发布时间:2022-10-12   点击次数:45次

  SMC电磁阀内腔加工精度对反应速度的影响有多大?

  SMC电磁阀内孔的光洁度是影响阀杆与阀体动作摩擦阻力的重要因素,好的光洁度可以有效的降低摩擦系数,品牌电磁阀的内孔粗糙度可以达到RZ1.6 以下,约是Ra0.5(川耐阀门最高可以做到Ra0.02)。随着国内的制造加工工艺与材料技术的逐渐成熟,也是*可以达到,使用金刚石刀具数控加工后,内孔进行滚 压或珩磨处理,阀体在表面处理后与阀芯装配前再抛光处理;

  SMC电磁阀阀腔内部的直线度

  很多制造商不注意该形位公差,但是很多阀的响应速度不快,或动作不稳定都是因为阀体加工的内孔直线度不好。一般高压电磁阀、高频电磁阀的阀体内孔都是小孔,常用直径 在 5~12mm,加工难度大,不锈钢电磁阀加工的刀具细长,加工时刀具易出现让刀现象,成型的孔直线度就会不好,所以在前期设计刀具时刀杆的刚性是优先考虑的,内孔再通过后续的珩磨与抛光处理,将直线度控制在 0.01 以下;

  SMC电磁阀阀腔内各台阶过渡角的顺畅度

  SMC电磁阀在换向动作时阀杆要经过一个台阶,此处是阀杆在整个动作行程中阻力最大的地方,如果过渡不顺畅, 会严重的影响阀杆的动作速度,有些制造商直接将此处加工成 R 圆弧角。但这并不是最佳的过渡轮廓,需要依据密封圈的接触轮廓设计出最佳的切线,再经过圆弧过渡,才能使过渡阻力最小。 该过渡轮廓在生产制造中需严格管控,因为在现代制造中都是用 CNC 车床进行加工,但是因为刀具有刀尖 R 角,在编程中如不补偿 R 的大小,实际加工出的和设计需求的会相差甚远。使用的刀具刀尖圆弧不大于 R0.2, 数控编程与调机时需将刀尖补偿进,并且投入轮廓仪进行检测;

  当然影响电磁阀反应速度的因素还有跟多,比如复位弹簧的弹力、密封的过盈量、活塞的灵敏度、介质的温度-高温电磁阀、介质的粘度、介质的压力和流量以及环境干扰等,都会影响电磁阀的反应速度,电磁阀的响应速度和反应速度是两个概念,后面再慢慢探讨其他因素的影响

  电磁阀用着用着会出现吸力不足,电明明还在接通,阀会关了或者流量明显减小了,这是什么原因呢?下面我们从影响电磁阀线圈吸力的因素来重点分析。

  我们知道根据法拉第的电磁感应原理,线圈产生的磁性源于电流的感应,根据公式F=BILsinaθ:

  其中:

  1、F:表示阀芯在线圈磁场中所受的电磁力,单位(N)

  2、B:表示电磁线圈所产生的磁感应强度,单位(T,简称“特")

  3、I:表示线圈内的电流,单位(A)

  4、L:表示电磁线圈中的阀芯长度,单位(m)

  5、θ:表示磁感应强度方向与电流方向的夹角。

  由上面电磁力公式可看到,当磁感应强度方向与电流方向垂直时(θ=π÷2时),此时阀芯在磁场中受到的电磁力最大,如果磁感应强度的方向与电流方向平行是(θ=0°或θ=180°),阀芯在磁场中所受的电磁力为零。

  为了更进一步的分析:

  我们再来看看,影响电磁阀线圈磁感应强度和电流的因素有哪些呢?

  1、B=F/IL=F/qv=Φ/S

  2、F:洛伦兹力或者安培力;

  3、q:电荷量;

  4、v:速度;

  5、E:电场强度;

  6、Φ(=ΔBS或BΔS,B为磁感应强度,S为面积):磁通量;

  7、S:面积;

  8、L:磁场中导体的长度。

  不难看出,影响线圈磁感应强度的核心是磁通量和面积,单位面积内的磁通量越多,磁感应强度就越大。

  SMC电磁阀吸力不足有两种情况要区分,第一种是一开始就打不开,一直是啪啪响,但是就是没有“嘭"的一声干脆利落,还有一种是电磁阀用了一段时间后吸力不足,主要表现为电磁阀依旧带电但是阀门关了或者半关状态,后一种多见于高温电磁阀、蒸汽电磁阀的工况。

  根据上面的分析我们知道了,影响吸力的核心是线圈的磁感应强度,电压标准的都是AC220V或者DC24V,电流大了会影响发热量,现在电磁阀都是联网进行系统控制,对电流的要求是越小越好,L的长度基本都是固定的,夹角也都是最大的90°,所以核心就是B磁感应强度,也就是说如果电磁阀阀芯在不受外力影响下,通电瞬间无法正常开启,判定为吸力不足,主要原因为磁感应强度不够,需要更换绕组和扎数比更大的线圈。

  如果是第二种情况,电磁阀在通电一段时间后,出现吸力不足,这个情况多见于高温工况,为什么呢?因为介质温度过高,加上线圈通电自身的发热,单位时间内散失的热量小于产生的热量,从而导致电磁阀线圈温度不停的升高,温度升高导致电阻增高,电流下降,吸力下降,所以说这种情况的核心影响因素是电流,电流下降了。


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