一种先导式纯水液压电磁开关阀的研制

　　近年来，随着人类社会对环保和可持续发展问题的逐渐关注，以及受诸如水下作业、采矿、冶金、食品、医疗器械等行业的需求驱动，采用天然海水或淡水的纯水液压传动技术的研究受到世界许多国家的瞩目，相关研究方兴未艾[1~2]。各种纯水液压元件的研制是纯水液压传动技术研究的主要内容，也是纯水液压传动在工程实际中获得推广应用的基本前提。纯水液压电磁开关阀是方向控制阀的一种阀，在许多纯水液压系统中都要用到，其性能的优劣将对系统的可靠性、控制性、安全性有直接影响。

　　对纯水液压电磁开关阀的基本要求是：响应快、工作可靠、截止时密封性好、开启时压损小。本文介绍了一种基于先导式控制原理的纯水液压电磁开关阀的结构原理、关键零件的材料选择方法，并对所设计的开关阀进行了基本性能试验。

　　1先导式纯水液压电磁开关阀的结构原理

　　纯水液压电磁开关阀的结构设计应充分考虑水的黏度低、润滑性差、汽化压力高、电导率高、对金属材料的腐蚀性强等特点。图1 为先导式电磁开关阀的结构原理图，该阀由主阀和先导阀组成，在阀体15中心孔内由下而上依次为主阀芯12、主阀弹簧11、先导阀座8、衔铁3。衔铁外面是阀盖1，电磁铁套装在阀盖上。在阀体的下端开有进水口和出水口，水经进水口流经主阀上的通孔a、主阀上的阻尼孔b 流入主阀芯上腔，又经先导阀座上的通孔c 流入先导阀芯下腔，衔铁上开有流水槽d，水流同时又会经流水槽d 进入衔铁上腔，衔铁的流水槽内开有小孔m，水流经流水槽的同时会经过小孔m 进入衔铁的内腔，衔铁内外腔同时都有高压水，从而避免先导阀芯6 因高压水的冲击而损坏，且能够在先导阀弹簧的预紧力下密封住先导阀座上的小孔e，此时在主阀芯的上下腔以及衔铁的上下腔都存在高压水，主阀芯在主阀弹簧的压力作用下压在阀体上，先导阀芯也在先导阀芯密封弹簧的作用下压在先导阀座上。

　　当电磁铁通电时先导阀芯在电磁力的作用下被提起，此时先导阀座上的小孔e 打开，经小孔e 到出水口的流道开通，此时高压水经先导阀座上的小孔e、先导阀座上的横孔f 进入阀体的水槽g 内，阀体内的水槽g 与阀体上的小孔h 相连通，在先导阀座两个O形密封圈的作用下，水槽g内的高压水经阀体上的小孔h 从出水口流出，此时电磁开关阀内的水开始流动，由于主阀芯上阻尼小孔的阻尼作用使得主阀芯的上下腔形成压差，当作用在主阀芯上、下面上的总压力差足以克服主阀芯弹簧力、主阀芯自重以及摩擦力时，主阀芯开启，这时进水口和出水口直接相连通。