一种电磁阀先导头测量装置及测量方法与流程

本发明涉及电磁阀测量装置技术领域，特别是一种电磁阀先导头测量装置及测量方法。

背景技术：

电磁阀先导头是整个电磁阀的核心部件，用来控制电磁阀的开启与闭合，现有技术中，在设计阶段盲目的根据经验制作出来的先导头组件往往会出现，电磁阀线圈长时间工作烧线圈，铁芯弹簧力过强，电磁阀设计压力不理想等等现象。给设计者造成种种困扰，一次次的修改，一次次的再制作样板，重复再重复，不但制作时间加长，而且制作成本大大提高，为新产品的开发设计带来诸多不便，并且最终的效果极为不明显。

如中国发明cn110748689a所公开的一种电磁阀先导头及其动铁芯密封组件的制备方法，包括隔套以及设置在隔套内的静铁芯和动铁芯，其特征在于：所述动铁芯的前后端面开孔，孔内通过硫化方法灌注成型有橡胶密封芯。对动铁芯的结构进行改进，在动铁芯的前后端面开孔，孔内通过硫化方法灌注成型有橡胶密封芯；该发明的方法无法实现对先导头电磁力大小的测量，又因为电磁力的大小直接影响电磁阀工作压力的大小，因此，设计一款可供设计者在设计前期模拟实际工况，得出电磁阀所需的吸力，来合理分配磁性材料，弹簧力、线圈力等数据。为提升工程师设计出最佳电磁阀提供最有力的保障

技术实现要素：

一、要解决的技术问题

本发明是针对现有技术所存在的上述缺陷，特提出一种电磁阀先导头测量装置及测量方法，解决了现有技术中，电磁阀先导头设计周期长，设计成本高的问题。

二、技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种电磁阀先导头测量装置，包括：先导头测力装置和感应控制装置，先导头测力装置包括安装底座、精密调压阀、以及依次设置在安装底座上的气缸、万向浮动接头和先导头组件；

万向浮动接头两端分别用于连接气缸的伸出杆和先导头组件上的活动铁芯，气缸与先导头组件之间的间距可通过安装底座进行调节；

感应控制装置包括电磁阀测试仪，电磁阀测试仪用于控制先导头组件上的电磁驱动装置，精密调压阀用于调节进入气缸内气体的压力，进而控制气缸作用于万向浮动接头上的拉力；

感应控制装置还包括用于检测气体压力的压力传感器，通过压力传感器测量进入气缸的气体压力值。

其中，先导头测力装置采用空气压缩机作为气源，精密调压阀通过三通接头连通空气压缩机、气缸和电磁阀测试仪。

其中，安装底座包括第一滑动底座，第一滑动底座用于固定气缸。

其中，安装底座包括第二滑动底座，第二滑动底座用于固定先导头组件。

其中，第二滑动底座上还设有可更换的用于固定先导头组件的先导头基座。

其中，气缸、万向浮动接头和先导头组件同轴设置；气缸为低摩擦气缸。

其中，先导头组件包括隔磁管组件、活动铁芯、铁芯弹簧和电磁线圈。

其中，感应控制装置还包括控制部，控制部采用有线或无线的方式与电磁阀测试仪通信连接，控制部通过压力传感器和电磁阀测试仪的测量的电磁力以及气体压力值，计算出出先导头电磁阀材料，弹簧力、线圈力。

一种电磁阀先导头测量方法，其特征在于，电磁阀先导头测量方法采用如权利要求1至5中任意一项的电磁阀先导头测量装置实施；

电磁阀先导头测量方法包括如下步骤：

首先打开空气压缩机，将精密调压阀调至最低压力；

然后通过控制部与电磁阀测试仪通信连接，选择交流电压或直流电压并接通电源，此时电磁线圈通电产生的作用于活动铁芯上的电磁力大于气缸作用于伸出杆上的拉力；

接下来持续调节精密调压阀，逐渐增大气缸进气端的气体压力，直到活动铁芯开始出现不能完全吸合并轻微抖动的现象，此时电磁线圈通电产生的作用于活动铁芯上的电磁力与气缸作用于伸出杆上的拉力近似相等；

再次调节精密调压阀，略微减小气缸进气端的气体压力，使得活动铁芯处于完全吸合的静止状态，此时先导头组件具有最佳吸附效果的电磁力。

其中，空气压缩机的初始输出气压设为8bar。

三、有益效果

与现有技术相比，本发明的电磁阀先导头测量装置通过先导头测力装置和感应控制装置，能够满足对不同先导头组件的检测，从而模拟实际工况，具体的，通过万向浮动接头的设置，可实时调节微位移所带来的不同心的情况，防止测力误差，真正实现精准测力；

通过先导头基座的设置，方便测不同型号的先导头组件时只要更换先导头基座就可以进行测试；

在测力过程中推算出需要多大的电磁线圈就可以满足所需电磁阀的设计需求；得出电磁阀所需的吸力，合理分配磁性材料，铁芯弹簧和电磁线圈等部件参数，为工程师设计出最佳电磁阀提供最有力的保障。

附图说明

图1为本发明的结构示意图1；

图2为本发明的结构示意图2；

图3为本发明的电磁线圈作用于活动铁芯上的电磁力大于气缸作用于伸出杆上的拉力的示意图；

图4为本发明的电磁线圈作用于活动铁芯上的电磁力小于气缸作用于伸出杆上的拉力的示意图；

图中：1为先导头测力装置；2为感应控制装置；3为第一滑动底座；4为第二滑动底座；5为气缸；6为先导头组件；7为万向浮动接头；8为精密调压阀；9为电磁阀测试仪；10为控制部；11为先导头基座；12为空气压缩机；13为压力传感器；15为隔磁管组件；16为活动铁芯；17为铁芯弹簧；18为电磁线圈。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

实施例1：

本发明实施例的一种电磁阀先导头测量装置，如图1和图2所示，包括：先导头测力装置1和感应控制装置2，先导头测力装置1包括安装底座、精密调压阀8、以及依次设置在安装底座上的气缸5、万向浮动接头7和先导头组件6，并且气缸5、万向浮动接头7和先导头组件6同轴设置；

万向浮动接头7两端分别用于连接气缸5的伸出杆和先导头组件6上的活动铁芯16，气缸5与先导头组件6之间的间距可通过安装底座进行调节，具体来说，如图1所示，先导头组件6包括隔磁管组件15、活动铁芯16、铁芯弹簧17和电磁线圈18，当电磁线圈18通电产生磁场，活动铁芯16在磁场的作用下，克服铁芯弹簧17的弹力，向隔磁管组件15内的固定铁芯面吸合，此时电磁阀为开启的状态；当电磁线圈18断电后，磁场消失，活动铁芯16在铁芯弹簧17的作用力下复位，此时电磁阀为关闭的状态，即通电吸合，断电复位；当先导头组件6通电产生磁力时，将活动铁芯16向右位移，此时活动铁芯16与隔磁管组件15有间隔，会产生上下左右的微位移，此时在中间位置加一个万向浮动接头7，可实时调节微位移所带来的不同心的情况，防止测力误差，真正实现精准测力；

感应控制装置2包括电磁阀测试仪9，电磁阀测试仪9用于控制先导头组件6上的电磁驱动装置，精密调压阀8用于调节进入气缸5内气体的压力，实现气源压力实时可调，进而控制气缸5作用于万向浮动接头7上的拉力，更便于测量；并且，为了进一步实现智能化，感应控制装置2还包括用于检测气体压力的压力传感器13，通过压力传感器13测量进入气缸5的气体压力值，这样就能够在调节气源压力的同时知道具体的压力数值，进而可得出作用在控制气缸5作用于万向浮动接头7上具体的拉力数值，电磁阀测试仪9还提供电磁线圈18的通断电控制功能。

本实施例中，先导头测力装置1采用空气压缩机12作为气源，精密调压阀8通过三通接头连通空气压缩机12、气缸5和电磁阀测试仪9，气缸5为低摩擦气缸；具体来说，空气压缩机12出口与精密调压阀8进口相连，精密调压阀8出口与低摩擦气缸入气口相连，低摩擦气缸上还设有一出气口，同时还与电磁阀测试仪9上外置的压力传感器13相连，先导头组件6上的电磁线圈18引出线与电磁阀测试仪9电连接，感应控制装置2还包括控制部10，需要测试时通过控制部10进行相应控制，例如采用手机或平板app进行控制，控制部10采用有线或无线的方式与电磁阀测试仪9通信连接，并且，控制部10通过压力传感器13和电磁阀测试仪9的测量的电磁力以及气体压力值，选择具有不同型号铁芯弹簧17和电磁线圈18，得到最终较为合理的产品，具体来说，

f1＝π/4×d²×p×β

f2＝π/4×(d²-d²)×p×β

其中，f1为气缸的活塞杆推出时的推力；f2为气缸的活塞杆拉回时的拉力；d为气缸管内径；d为活塞杆直径；p为气源压力；β为负载率(慢速时β＝65％左右快速时β＝30％左右)

并且，在自动状态下，只要设定寿命次数，就能通过控制器10实现自动开关功能。并在控制器10中设定所需电压，就可以精准的读取被测先导头组件6在所需电压下的电磁力数值。本发明即可测电磁吸力又能做先导头的寿命试验，以便验证先导头在长时间工作条件下是否依然运行正常。

安装底座包括第一滑动底座3，第一滑动底座3用于固定气缸5和精密调压阀8；安装底座包括第二滑动底座4，第二滑动底座4用于固定先导头组件6，具体来说，第一滑动底座3和第二滑动底座4都采用燕尾槽的方式卡接安装在安装底座上，实现滑动调节，并通过螺钉或其他方式卡接固定，本实施例中，第一滑动底座3和第二滑动底座4都采用l形设置，固定起来更加牢固可靠。

并且在第二滑动底座4上还设有可更换的用于固定先导头组件6的先导头基座11，方便测不同型号的先导头组件6时只要更换先导头基座就可以进行测试。

先导头组件6这一核心部件的差异，主要由隔磁管组件15中的磁性材料质量好坏来决定，同样的铁芯弹簧17，同样的电磁线圈18，磁性材料不同，吸合力就不同，那么磁力也就受到非常大的影响。再者铁芯弹簧17也是非常关键的，弹簧力并不是越强越好，只要在断电状态下能正常关闭电磁阀的导阀口为最佳；电磁线圈18的功率也并非越大越好，随着自动化程度的不断提升，远程智能控制，plc编程控制等等都要求电磁线圈的功率越小越好，大多数时候一套控制系统就需要控制数个，或者数十个数百个电磁阀，因此大功率的电磁线圈完全不能胜任，所以小功率，低温升才能适用。因此，采用本实施例的上述设置，就可以在测力过程中推算出需要多大的电磁线圈18就可以满足所需电磁阀的设计需求，而不是盲目的配一个大功率线圈。

实施例2：

一种电磁阀先导头测量方法，其特征在于，电磁阀先导头测量方法采用如权利要求1至5中任意一项的电磁阀先导头测量装置实施；

电磁阀先导头测量方法包括如下步骤：

首先打开空气压缩机12，将精密调压阀8调至最低压力；

如图3和图4所示，然后通过控制部10与电磁阀测试仪9通信连接，选择交流电压或直流电压并接通电源，此时电磁线圈18通电产生的作用于活动铁芯16上的电磁力大于气缸5作用于伸出杆上的拉力；

接下来持续调节精密调压阀8，逐渐增大气缸5进气端的气体压力，直到活动铁芯16开始出现不能完全吸合并轻微抖动的现象，此时电磁线圈18通电产生的作用于活动铁芯16上的电磁力与气缸5作用于伸出杆上的拉力近似相等；

再次调节精密调压阀8，略微减小气缸5进气端的气体压力，使得活动铁芯16处于完全吸合的静止状态，此时先导头组件6具有最佳吸附效果的电磁力。

空气压缩机12的初始输出气压设为8bar。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。