BURKERT电磁阀的内部结构优化及应用

　　针对BURKERT电磁阀在自动控制系统中常常使用不久就出现咬住卡死、启闭失灵等性能不稳定的现象。在现场发现：实际上在加热循环系统时，为确保温度的稳定，高温电磁阀的运行频率高，以使阀芯和阀体内腔孔壁摩擦较严重，有纵向伤痕、外圆尺寸减小的缺陷。由于频繁的启闭，导致出现泄漏现象。分析原因发现：以导热油为热载体，利用热油循环泵强制液相循环，在闭路强制循环的系统中实际上阀的前后压差几乎为零。如选用先导式电磁阀，当阀前后压差小于接近临界压差时，更会出现不正常的频繁动作，加快阀芯磨损。针对不同的情况可有两种结构选择。对压力高且具有一定压差的生产线采用ZCG-1系列先导式电磁阀、一般情况均采用ZCG-2分步直动式电磁阀。从结构方面进行优化，设置迷宫槽，加强表面处理，增加补偿结构等。

　　??1）旋盖和阀芯部件配合间隙配合。首先对阀体旋盖和阀芯之间的配合进行优化之后，通过用户实地试用来验证数据，确定较好的配合间隙，以达到电磁阀在常温和高温下动作正常无误，满足电磁阀寿命要求[2]。

　　??2）在阀芯外圆的中部增设迷宫密封结构[3]，见图1，由于介质自通道流入槽腔后突然扩大，以及介质槽腔流出进入通道时突然缩小，使阻力急剧增大。一连串的大阻力迫使泄漏急剧下降。

　　??3）对阀芯进行表面处理，提高表面硬度，使阀芯与旋盖的配合面硬度不一样。为使表面粗糙度达到镜面要求并对阀芯的外表面进行磨削，从而了阀芯和阀体孔腔的配合精度，以减少阀芯在阀腔上下移动摩擦阻力，防止在高温下频繁工作而卡住，使阀门启闭更加灵活。表面处理后可提高阀芯外圆的硬度、增强耐磨性和耐腐蚀性、延长阀门使用寿命。

　　??4）旋盖与阀体分离。即电磁阀的阀体与旋盖分离，解决电磁阀的阀体在使用过程中长期磨损而需要更换，造成维修不便而且增加成本等问题，采用分离结构可实现快速维修[4]。延长了阀体的使用寿命，可以阀体长期不换的技术要求。

　　??5）增加复位装置。分步直动式电磁阀多数采用空程开启，靠阀芯自重关闭阀门，这样压差前后为零，且在阀后压力闭合的情况下，对关阀的相应时间有一定的影响，动铁芯内阀杆上部加弹簧复位，可使动作更加可靠，见图2。

　　??6）增加补偿结构。先导式电磁阀的阀芯外表面增设密封用沟槽，见图3。在沟槽里安装弹性环和弹性密封环。弹性密封环采用既耐高温又耐磨的材料改性聚四氟乙稀制成，镶嵌在阀芯沟槽里，利用弹性环的张力可以消除活塞间隙。因阀门在正常运行中阀芯总是在不断地上下滑动，阀芯和阀体磨损之间间隙增大，利用弹性环和弹性密封环涨力的作用，可补偿主阀的磨损，从而阀门长期使用不会产生故障。

　　??2生产过程控制

　　??解决高温高压电磁阀可靠性和维修性问题，除了在结构方面考虑合理和适宜材质外，还要在工艺中对其重要性关键件实施控制。

　　??1）旋盖、阀塞及阀体，是电磁阀的关键件。其关键点是旋盖内孔、阀塞外圆尺寸及密封面粗糙度。阀塞的表面处理被定为关键工艺过程。由于阀塞表面硬度高，尺寸精度高，易变形，因此有必要对阀塞表面处理进行筛选。对关键件还要采取工序能力分析[5]，落实人员、设备，定点、定期进行检查，采集数据统计分析，以确保零件的加工质量。

　　??2）BURKERT电磁阀的焊接部位有阀盖与隔磁管、隔磁管与定铁芯的焊接，将原来的自熔焊改为填丝焊接，增加焊接强度，防止疲劳开裂。焊后进行耐压强度试验和气密性检验，确保焊接质量。

　　??3）BURKERT电磁阀的密封件一般都采用硬密封，为密封性能达到规定要求，必须对阀座密封面和阀芯密封件进行研磨。阀塞、阀座密封面采用配对研磨工艺，更能使密封面的粗糙度值达0.2μm以上[6]。

　　??3维护保养

　　??在使用BURKERT电磁阀产品的时候，还需要注意电磁阀的安装问题和工作环境条件：温度、压力等。正常使用期间的维护保养对蒸汽电磁阀产品的正常工作也很重要。