電磁閥的設(shè)計計算通常在已知的公稱尺寸DN、工作壓力PiV、電源電壓、容許溫度上升等參數(shù)條件下進行電磁力計算。

①介質(zhì)壓力FP

密封比壓:保證閥門密封所需的每單位面積的zui小壓力，該壓力稱為比壓。

③彈簧預(yù)備壓縮作用力Fs為了保證閥口端密封，常閉式電磁閥的密封作用力始終與介質(zhì)壓力為相同方向，有利地進行密封，因此一般需要的密封力是由彈簧預(yù)備壓縮力產(chǎn)生的。

由以上的式子可知，電磁吸引力的大小與線圈電流和圈數(shù)的乘積的平方成比例，線圈消耗功率Pu與線圈電壓LT和電流I成比例，增大電流時能夠提高電磁吸引力，但消耗功率相應(yīng)地增大，使線圈溫度上升，根據(jù)需要犧牲電磁吸引力的一部分來減小線徑

降低線圈溫度上升的另一個方法是增大線圈的散熱面積，相應(yīng)地體積會變大。

另外，通過提高所選導(dǎo)線的絕緣等級，可以提高線圈的耐溫性能，不增加體積，所選導(dǎo)線的成本提高，線圈的溫度上升提高。 在使用蒸汽等高溫介質(zhì)的電磁閥中，電磁鐵與主閥的連接采用管頸型，減少介質(zhì)熱傳導(dǎo)的影響。

線圈溫度上升計算式:

式中t線圈的溫度上升是°； c；

ri>； <； br/>； 冷態(tài)電阻，r2>； <； br/>； 熱態(tài)電阻，t1>； <； br/>； 冷態(tài)環(huán)境溫度。 °； c； t2>； <； br/>； 熱態(tài)環(huán)境溫度、°； c；

20°； c時，引線材料的電阻、溫度系數(shù)(銅線為1/234. 5，鋁線為1/245 )。

10. 6. 3電磁閥的密封和工作壽命

電磁閥的密封件分為防止內(nèi)漏的密封件和防止外漏的密封件2種，是指其密封件副接觸，在外力作用下密封件彈性塑性變形，填補密封件副之間的間隙堵塞泄漏的能力。

密封所需的密封副將密封部分的每單位面積的zui小壓力稱為必要比壓，因此必須確保必要比壓進行設(shè)計。 所需的比壓取決于密封副材料(橡膠、塑料、金屬)、工作介質(zhì)(水、氣、油、蒸汽)、工作壓力、密封寬度以及表面形狀的位置精度和質(zhì)量等因素。

電磁閥泄漏量是表示閥密封性能的主要性能指標(biāo)，通常影響閥密封性能的主要因素有:

①密封結(jié)構(gòu)電磁閥的密封結(jié)構(gòu)形式有平面密封、球狀密封、錐形密封、刃狀密封和帶剛性彈性密封面的密封(圖10-19 )。

②密封表面形狀電磁閥密封表面形狀顯微表面光滑，有肋、槽和肋槽(圖10-20 )。

③密封介質(zhì)壓力大小的泄漏量與介質(zhì)壓差呈非線性關(guān)系

式中m、n、s>； <； br/>； 與材料密封面的加工品質(zhì)、密封

面上的密封比壓力值和其他條件相關(guān)的固定系數(shù)。

④密封面寬度在必須保證密封比壓的前提下，泄漏量應(yīng)隨密封面寬度的增加成比例地減少。 然而，實際上整個寬度不可能被密封到相同程度，反之亦然。

⑤密封介質(zhì)的種類根據(jù)氣、液、油介質(zhì)的粘度和滲透性不同，泄漏也不同。

⑥密封面的形狀和位置錯開的密封面的凹凸度、平行度、垂直度及其表面粗糙度對密封泄漏有影響。

泄漏量與被密封表面的密封比壓成反比，所選擇的密封比壓與必要比壓相比越大泄漏量越減少，密封性越好。

從閥門工作次數(shù)壽命試驗開始，主要嘗試產(chǎn)品的機械磨損和彈性變形，磨損后也要保證產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能指標(biāo)。 關(guān)于提高工作次數(shù)的壽命，密封面的密封比壓應(yīng)該接近必要比壓，即在保證密封性的條件下，密封副彈性變形越小，工作狀態(tài)越好，壽命越長，密封性和壽命越矛盾。

一般來說，電磁閥運動密封副軟密封選擇邵爾硬度高的橡膠或塑料材料，剛性密封選擇彈性模量高的金屬材料。 理論上，高密封比壓有利于閥門的密封，但關(guān)于閥門的工作壽命，密封比壓越大，越接近該材料，密封材料就越容易變形，容易產(chǎn)生疲勞和破損，工作壽命次數(shù)大幅減少。 解決方法為避免邊緣密封，采用光滑的圓弧形或斜面形或過載限位保護方法，隨介質(zhì)壓力的增大，接觸密封寬度逐漸增加，緩和密封比壓的增加，zui較終在允許使用比較壓的范圍內(nèi)，發(fā)揮了良好的密封效果，延長了密封副動作壽命。

電磁閥的開閥由于其先導(dǎo)閥孔比節(jié)流孔(平衡孔)大，因此先導(dǎo)閥開閥時，通過節(jié)流孔的腔室的壓力急速下降，形成閥體的上下部的壓力差，電磁閥開閥。

先導(dǎo)孔與節(jié)流孔面積之比越大，閥的打開越快，但閉閥越慢。 面積小，閥門開得慢，但關(guān)閉閥門快。 為了使電磁閥在不同的介質(zhì)和壓力下開閉的時間相等，必須選擇合適的面積比進行實驗驗證。 根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)，先導(dǎo)口面積sa與節(jié)流口面積sp之比

提高閥的單向閥關(guān)閉速度，減少充氣溢流時間，適度增大滑動密封的間隙，必定會增大先導(dǎo)閥的孔徑和節(jié)流孔，但是提高電磁吸引力，增大先導(dǎo)閥的體積，減少節(jié)流孔后的腔容積，也是提高閥開閉速度的手段之一 通常，該規(guī)格的膜片式比活塞式電磁閥開閉速度快，氣體介質(zhì)比液體介質(zhì)電磁閥開放速度快。

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