CN2842440Y

CN2842440Y - 一种电磁阀电磁铁性能测试装置

Info

Publication number: CN2842440Y
Application number: CN 200520098551
Authority: CN
Inventors: 汪志刚; 张敬国
Original assignee: Wuhan University of Technology WUT
Current assignee: Wuhan University of Technology WUT
Priority date: 2005-11-01
Filing date: 2005-11-01
Publication date: 2006-11-29
Anticipated expiration: 2015-11-01

Abstract

一种电磁阀电磁铁性能测试装置，由预加载荷机构和间隙调节和固紧机构，以及螺母、弹簧垫块、电磁铁、线圈、间隙调节垫块、弹簧、衔铁、上锥阀芯、位移传感器、紧固螺钉、螺钉、传力活塞、承力钢球、力传感器、底座、弹簧垫圈、平垫圈、电流传感器、电磁铁上盖、电磁铁下盖、外阀芯、间隙调节螺母安装块、传力杆、位移传感器安装块、活塞套筒等组成。实现了在同一套试验装置上对电磁铁的动、静态特性进行测试，能对电磁阀的动态响应速度、静态电磁力和励磁电流进行测试与分析，具有较高的测试精度和操作灵活性。适用于电磁铁性能的测试，特别适用于电控柴油机用电磁阀电磁铁性能的测试。

Description

一种电磁阀电磁铁性能测试装置

技术领域

本实用新型涉及电磁铁性能测试装置，特别涉及电控柴油机用电磁阀电磁铁性能测试装置。

背景技术

按照产生电磁力的原理，高速电磁阀电磁铁的结构大体上可分为三种：拍合式、吸入式和旋转式。中压共轨柴油机电控喷油系统和进、排气系统中使用的电磁铁为环状多极、拍合式电磁铁。

中压共轨系统对电磁阀的性能要求是高响应、大流量。以电控喷油系统为例，要实现多种喷油模式，如预喷射、后喷射等，电磁阀需有很高的开关速度，通常为零点几毫秒。同时中压共轨系统中的喷油压力需要通过增压获得，只有在电磁阀流通能力足够的情况下，喷油压力才能最大限度的提高，以改善柴油机的燃烧和排放性能。为满足响应速度和流通能力的综合要求，电磁铁需要有很强的驱动能力，如何进行电磁铁的设计成为电磁阀开发的难点。

高速大流量电磁阀是柴油机电控燃油喷射系统和进、排气系统的关键部件。目前，国内还没有适合中压共轨系统用的电磁阀产品，国外的产品价格昂贵。

国内的清华大学曾开展过电磁阀测量装置的研究，但该测量装置在测试原理和测量精度上仍存在不足。该装置只能测试给定行程下的阀芯开关速度，无法实现阀芯行程的灵活调节；无法利用该装置对电磁铁静态电磁力进行测试，若要测试静态电磁力，需更换测试装置；在阀芯的撞击作用下，力传感器可能会与传力承压件脱离，导致测试结果不正确。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种新型的能实现在同一套试验装置上对电磁铁的动、静态特性进行测试，具有较高的测量精度和操作灵活性的电磁阀电磁铁性能测试装置。

本实用新型的目的是这样实现的：由预加载荷机构和间隙调节和固紧机构，以及螺母、弹簧垫块、电磁铁、线圈、间隙调节垫块、弹簧、衔铁、上锥阀芯、位移传感器、紧固螺钉、螺钉、传力活塞、承力钢球、力传感器、底座、弹簧垫圈、平垫圈、电流传感器、电磁铁上盖、电磁铁下盖、外阀芯、间隙调节螺母安装块、传力杆、位移传感器安装块、活塞套筒等组成。

预加载荷机构由活塞压紧块、紧固螺钉、支撑杆、锁紧螺母、弹簧座组成。

间隙调节和固紧机构由间隙调节螺母、弹簧垫圈、螺母、紧固螺钉、间隙调节螺母安装块、支撑杆组成。

底座与活塞套筒、支撑杆之间采用螺钉连接；传力活塞和活塞套筒之间研配，使传力活塞能在活塞套筒中自由转动与滑动；承力钢球和传力活塞、力传感器之间直接接触，起传力作用；力传感器和底座之间为平面接触；通过活塞压紧块、紧固螺钉、弹簧座、弹簧将传力活塞压紧在承力钢球上，压紧后用锁紧螺母锁紧，防止传力活塞与力传感器脱离；传力杆与传力活塞之间采用螺纹连接，起传力作用；位移传感器与位移传感器安装块之间通过螺纹连接，旋合后，再整体通过紧固螺钉固定在传力杆上；电磁铁与电磁铁上盖之间为间隙配合，电磁铁与上盖装配后，通过螺母、弹簧垫圈、平垫圈与电磁铁上盖紧固；电磁铁下盖与传力杆之间通过同型号的螺母紧固；外阀芯与电磁铁下盖之间为间隙配合；上锥阀芯与外阀芯之间研配；间隙调节垫块与上锥阀芯之间为间隙配合；弹簧垫块与电磁铁之间为过渡配合，且与间隙调节垫块平面接触；弹簧分别与弹簧垫块和衔铁直接接触，间隙调节螺母安装块通过螺母安装在支撑杆上；间隙调节螺母通过精密螺纹与间隙调节螺母安装块连接，且与外阀芯平面接触；紧固螺钉与间隙调节螺母安装块之间平面接触，将间隙锁定；弹簧垫圈、螺母通过螺纹连接将外阀芯紧固在间隙调节螺母上，限制衔铁和外阀芯的运动；电磁铁上盖和电磁铁下盖之间采用螺钉连接；衔铁和外阀芯之间采用焊接。

位移传感器选用非接触式传感器，如电涡流传感器或激光位移传感器等

本实用新型的测试过程如下：

①励磁电流的测试

将电磁铁线圈导线一端穿过电流传感器，即可实现电流信号的测量。

②外阀芯位移的测试

将弹簧垫圈和螺母卸下，当电磁铁通电后，衔铁在电磁力的作用下克服弹簧预紧力与外阀芯一起向上运动，通过非接触位移传感器测出位移信号。调节间隙调节螺母改变电磁铁的初始工作气隙；调节位移传感器安装块的高度来调整传感器和被测面之间的安装间隙，调节完毕后用分别用紧固螺和紧固螺钉紧固，可实现阀芯行程的灵活调节。

③静态电磁力的测试

电磁铁通电后产生的电磁力，作用于衔铁上，根据牛顿第三定律，电磁铁将受到大小相等方向相反的作用力，并通过电磁铁上盖、电磁铁下盖、传力杆传力活塞、承力钢球传递到力传感器上，此信号经放大器输出到信号采集系统。弹簧垫圈、螺母将外阀芯和间隙调节螺母紧固，使其一起运动。通过调节间隙调节螺母改变衔铁和电磁铁之间的气隙长度，气隙调节完毕后，用紧固螺钉将间隙调节螺母锁紧，防止其松动导致气隙发生改变。紧固螺钉为给力传感器加预载荷，防止在间隙调节螺母调节过程中传力活塞与承力钢球发生脱离。

本实用新型由于采用了预加载荷机构和间隙调节和固紧机构，有效地解决了现有技术的不足，实现了在同一套试验装置上对电磁铁的动、静态特性进行测试，具有较高的测试精度和操作灵活性。能对电磁阀的动态响应速度、静态电磁力和励磁电流进行测试与分析，为研究电磁铁电-磁-机之间的工作机理提供了平台。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图

其中：1.螺母；2.弹簧垫块；3.电磁铁；4.线圈；5.间隙调节垫块；6.弹簧；7.衔铁；8.上锥阀芯；9.间隙调节螺母；10.弹簧垫圈；11.螺母；12.紧固螺钉；13.位移传感器；14.紧固螺钉；15.螺钉；16.活塞压紧块；17.传力活塞；18.承力钢球；19.力传感器；20.底座；21.弹簧垫圈；22.平垫圈；23.电流传感器；24.电磁铁上盖；25.电磁铁下盖；26.外阀芯；27.间隙调节螺母安装块；28.传力杆；29.位移传感器安装块；30.紧固螺钉；31.支撑杆；32.锁紧螺母；33.弹簧座；34.弹簧；35.活塞套筒；36.螺钉；37螺钉

具体实施方式

由螺母1、弹簧垫块2、电磁铁3、线圈4、间隙调节垫块5、弹簧6、衔铁7、上锥阀芯8、间隙调节螺母9、弹簧垫圈10、螺母11、紧固螺钉12、位移传感器13、紧固螺钉14、螺钉15、活塞压紧块16、传力活塞17、承力钢球18、力传感器19、底座20、弹簧垫圈21、平垫圈22、电流传感器23、电磁铁上盖24、电磁铁下盖25、外阀芯26、间隙调节螺母安装块27、传力杆28、位移传感器安装块29、紧固螺钉30、支撑杆31、锁紧螺母32、弹簧座33、弹簧34、活塞套筒35、螺钉36螺钉37等组成。

底座20与活塞套筒35、支撑杆31之间采用螺钉连接；传力活塞17和活塞套筒35之间研配，使传力活塞能在活塞套筒中自由转动与滑动；承力钢球18和传力活塞17、力传感器19之间直接接触，起传力作用；力传感器19和底座20之间为平面接触；通过活塞压紧块16、紧固螺钉30、弹簧座33、弹簧34将传力活塞压紧在承力钢球上，压紧后用锁紧螺母32锁紧，防止传力活塞与力传感器脱离；传力杆28与传力活塞17之间采用螺纹连接，起传力作用；位移传感器13与位移传感器安装块29之间通过螺纹连接，旋合后，再整体通过紧固螺钉14固定在传力杆28上：电磁铁3与电磁铁上盖24之间为间隙配合，电磁铁与上盖装配后，通过螺母1、弹簧垫圈21、平垫圈22与电磁铁上盖紧固；电磁铁下盖25与传力杆28之间通过同型号的螺母11紧固；外阀芯26与电磁铁下盖25之间为间隙配合；上锥阀芯8与外阀芯26之间研配；间隙调节垫块5与上锥阀芯8之间为间隙配合；弹簧垫块2与电磁铁3之间为过渡配合，且与间隙调节垫块平面接触；弹簧6分别与弹簧垫块2和衔铁7直接接触；间隙调节螺母安装块27通过螺母11安装在支撑杆31上；间隙调节螺母9通过精密螺纹与间隙调节螺母安装块27连接，且与外阀芯26平面接触；紧固螺钉12与间隙调节螺母安装块27之间平面接触，将间隙锁定；弹簧垫圈10、螺母11通过螺纹连接将外阀芯26紧固在间隙调节螺母9上，限制衔铁和外阀芯的运动；电磁铁上盖24和电磁铁下盖25之间采用螺钉连接；衔铁7和外阀芯26之间采用激光焊接。

位移传感器13为电涡流传感器。

Claims

1、一种电磁阀电磁铁性能测试装置，包括螺母(1)、弹簧垫块(2)、电磁铁(3)、线圈(4)、间隙调节垫块(5)、弹簧(6)、衔铁(7)、上锥阀芯(8)、位移传感器(13)、紧固螺钉(14)、螺钉(15)、传力活塞(17)、承力钢球(18)、力传感器(19)、底座(20)、弹簧垫圈(21)、平垫圈(22)、电流传感器(23)、电磁铁上盖(24)、电磁铁下盖(25)、外阀芯(26)、间隙调节螺母安装块(27)、传力杆(28)、位移传感器安装块(29)、活塞套筒(35)、螺钉(36)、螺钉(37)等组成；其特征在于：还包括预加载荷机构和间隙调节和固紧机构；底座(20)与活塞套筒(35)、支撑杆(31)之间采用螺钉连接；传力活塞(17)和活塞套筒(35)之间研配；承力钢球(18)和传力活塞(17)、力传感器(19)之间直接接触，起传力作用；力传感器(19)和底座(20)之间为平面接触；传力杆(28)与传力活塞(17)之间采用螺纹连接；位移传感器(13)与位移传感器安装块(29)之间通过螺纹连接，旋合后，再整体通过紧固螺钉(14)固定在传力杆(28)上；电磁铁(3)与电磁铁上盖(24)之间为间隙配合，电磁铁与上盖装配后，通过螺母(1)、弹簧垫圈(21)、平垫圈(22)与电磁铁上盖紧固；电磁铁下盖(25)与传力杆(28)之间通过同型号的螺母(11)紧固；外阀芯(26)与电磁铁下盖(25)之间为间隙配合；上锥阀芯(8)与外阀芯(26)之间研配；间隙调节垫块(5)与上锥阀芯(8)之间为间隙配合；弹簧垫块(2)与电磁铁(3)之间为过渡配合，且与间隙调节垫块平面接触；弹簧(6)分别与弹簧垫块(2)和衔铁(7)直接接触；电磁铁上盖(24)和电磁铁下盖(25)之间采用螺钉连接；衔铁(7)和外阀芯(26)之间采用焊接。

2、根据权利要求1所述的电磁阀电磁铁性能测试装置，其特征在于：预加载荷机构由活塞压紧块(16)、紧固螺钉(30)、支撑杆(32)、锁紧螺母(33)、弹簧座(34)组成；通过活塞压紧块(16)、紧固螺钉(30)、弹簧座(33)、弹簧(34)将传力活塞压紧在承力钢球上，压紧后用锁紧螺母(32)锁紧。

3、根据权利要求1或2所述的电磁阀电磁铁性能测试装置，其特征在于：间隙调节和固紧机构由间隙调节螺母(9)弹簧垫圈(10)、螺母(11)、紧固螺钉(12)、间隙调节螺母安装块(27)、支撑杆(31)组成；间隙调节螺母安装块(27)通过螺母(11)安装在支撑杆(31)上；间隙调节螺母(9)通过精密螺纹与间隙调节螺母安装块(27)连接，且与外阀芯(26)平面接触；紧固螺钉(12)与间隙调节螺母安装块(27)之间平面接触，将间隙锁定；弹簧垫圈(10)、螺母(11)通过螺纹连接将外阀芯(26)紧固在间隙调节螺母(9)上。

4、根据权利要求3所述的电磁阀电磁铁性能测试装置，其特征在于：位移传感器(13)为非接触式传感器。