直动型电磁阀吸力可靠性分析

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1、2014年第4期导弹与航天运载技术No.42014总第334期MISSILESANDSPACEVEHICLESSumNo.334文章编号：1004-7182(2014)02-0018-05DOI：10.7654/j.issn.1004-7182.20140505直动型电磁阀吸力可靠性分析贾玥，李宝盛（北京航天动力研究所，北京，100076）摘要：以直流螺线管电磁阀为研究对象，利用电磁有限元软件AnsoftMaxwell对某种直动型电磁阀进行二维建模，并得出磁感应强度、磁力线分布图及静磁场下的吸力特性曲线。用

2、正交设计法通过AnsoftMaxwell软件进行各指标的吸力计算，对得出吸力仿真计算值进行可靠性评估和因素分析；通过试验测试得到电磁阀吸力数据，对得出的吸力实测值也进行可靠性评估；后续对电磁阀吸力仿真计算值的可靠性评估和吸力实测值的可靠性评估进行了对比和分析。结果表明，通过改进仿真方法及缩小仿真计算时各因素取值范围，吸力仿真计算结果能真实地反映吸力可靠性。关键词：液体火箭发动机；电磁阀；吸力特性；可靠性中图分类号：V43文献标识码：AReliabilityAnalyzingMethodforMagnetic

3、SuctionofaDirect-ActingSolenoidValveJiaYue,LiBao-sheng(BeijingAerospacePropulsionInstitue,Beijing,100076)Abstract:Adirectcurrentsolenoidvalvewasstudiedinthispaper.Adoptingfiniteelementanalysissoftware“AnsoftMaxwell”tobuildthe2Dmodelsofthesolenoidvalve,them

4、agneticinductionintensity,mangneticlinesandsuctioncurvesunderstaticmagnetfieldweregained.Theelectromagnetsuctionsofalltargetswerecalculatedbyorthogonaldesignmethod,usingAnsoftMaxwellsoftware;andthenthereliabilityevaluationandfactoranalysiswereappliedonthes

5、imulationresults.Also,thereliabilityevaluationwasappliedontheelectromagnetsuctiondatawhichweregainedbytesting.Finally,thesimulationresultsandtestdataofelectromagnetsuctionwerecomparedandanalyzed.Theresultsprovedthat,afterimprovingthesimulationmethodsandnar

6、rowingdowntherangeofeachfactor,thesimulationresultscanauthenticallyreflectthesuctionreliability.KeyWords:Liquidpropellantrocketengine;Solenoidvalve;Magneticsuctioncharacteristics;Reliabilityanalysis0引言则将会导致衔铁吸合时发生严重的撞击；在衔铁释放电磁阀是实现航天器飞行中姿态控制和轨道修正运动过程中，负载反力必

7、须处处大于剩磁产生的电磁的关键元件，性能要求高，它的性能直接关系到航天吸力。器动作准确性，继而影响到航天器的正常工作。因而本文将利用电磁有限元软件对直动型电磁阀进行设计高性能的电磁阀尤为重要。二维静磁场分析，得出直动型电磁阀磁感应强度分布在电磁阀的设计中，最关键的部分是电磁铁的设图、磁力线分布图及静态吸力特性曲线，并对电磁阀计。电磁铁是依靠电磁系统中产生的吸力，使衔铁作的吸力进行可靠性分析。机械运动，从而对外做功的装置。因此，衔铁在运动过程中所受的电磁吸力F与行程δ的关系为F=（fδ）,1电磁阀的工作原理及

8、设计参数XX就必然成为表征其主要性能的基本特性，也称为吸力直动型电磁阀的电磁铁结构如图1所示。该电磁特性。为使电磁铁可靠的工作，在衔铁吸合过程中，阀为螺线管式直流电磁铁：主要由线圈、衔铁、外壳、电磁吸力一般应大于负载反力，但不宜超过太多，否阀座、弹簧及O形圈组成。收稿日期：2013-09-15作者简介：贾玥（1976-），女，高级工程师，主要从事液体火箭发动机阀门设计工作第4期贾玥等直动型电磁阀吸力可靠性分析19