洗衣机进水电磁阀性能测试系统研究 - 图文-

1、洗衣机进水电磁阀性能测试系统研究曹菁,洪雪峰Research of Washing Machine Infall Solenoid Valve Capability Test SystemCAO Jing,HON G Xue2feng(江苏信息职业技术学院机电技术研究所,江苏无锡214061摘要:该文介绍了全自动洗衣机进水电磁阀性能测试系统的工作原理,提出了电磁阀流量测试、启动特性测试、密封性能和泄漏检测的测试方案,最后给出了测试系统的技术性能。关键词:进水电磁阀;测试系统;技术性能中图分类号:TH137文献标识码:B文章编号:100024858(200707200472031引言进水电磁阀是

2、保证全自动洗衣机正常工作的关键部件,它通过接受电脑板的指令和水位传感器的反馈信号控制洗衣过程中的进水动作。进水电磁阀的流量、启动、泄漏等方面的性能,会直接影响全自动洗衣机运转进水状况。生产电磁阀的配件厂和洗衣机制造厂均要对进水电磁阀的工作性能进行严格的检测。本文依据全自动洗衣机进水电磁阀的性能要求、技术条件等,在确保电磁阀产品的质量符合产品标准的情况下,结合厂方的生产实际,设计研制了全自动洗衣机进水电磁阀性能测试系统。整个系统操作方便、安全可靠、稳定性好、自动化程度高,较好地满足实际生产的要求,提高了生产效率。2电磁阀测试系统工作原理全自动洗衣机进水电磁阀结构主要由阀体、线圈、金属铁芯、橡胶阀

3、、过滤网等部件组成。其工作原理为:电磁阀在未通电时,金属芯在其上端的弹簧力和自身重力作用下,通过橡胶垫,关闭住中心孔,这样进水腔内的水压与橡胶阀和塑料导阀之间密封腔内的水压相等,使橡胶阀牢牢压住阀体中的水管口,切断了水流,保证了进水阀的正常关闭。当电磁阀接通电源后,由于电磁力的作用,金属铁芯被吸起,中心孔被打开,这时橡胶阀和塑料导阀间的空腔压力低于进水腔内的自来水水压,橡胶阀被顶开,电磁阀开始进水工作。进水电磁阀正常工作须满足两个条件:相应的电源电压220V;自来水的压力保证在01011 MPa,通常情况下电磁阀的进水量为325L/min。根据电磁阀产品行业标准设计的电磁阀测试系统工作原理框图

4、(如图1所示,测试系统的电气控制主要由PLC完成,测试系统能提供0101018MPa的测试水压,采用零件夹具人工放置,由气动元件将电磁阀自动夹紧和放松,具有自动接通和断开电源、水源和气源、自动检测电磁阀的流量、泄漏量、启动等性能、自动提示报警等功能。各测试参数可预置调整,能实现电磁阀的流量、线圈电流、电压的数字显示等要求。测试系统共有5台测试台,其中3台主要完成电压为220V、水压分别为0102MPa、011MPa、013MPa情况下的流量测试,1台主要完成电压为187V 、水压为018 MPa情况下启动特性的测试,1台完成电压为220V、进水口气压为0102MPa和018MPa时的泄漏检测。

5、收稿日期:2006212221作者简介:曹菁(1969,女,江苏无锡人,副教授,硕士,主要从事电力电子与电力传动及机电一体化方面的教学和科研工作。图1电磁阀测试系统控制原理框图3测试系统设计方案进水电磁阀测试系统的主要部分有电气系统、流742007年第7期液压与气动量检测部分、启动特性测试部分、密封性能和泄漏检测部分等,各部分设计方案分别如下。311电气系统测试系统的电气系统由测试输出和控制两部分组成。测试输出部分主要有流量显示仪、数显电压表、数显电流表等,控制部分主要由PLC 实现,上下运动气缸和左右运动气缸主要控制被测电磁阀的夹紧、放松及其线圈的电源通断。低压电磁阀和高压电磁阀分别完成被测

6、电磁阀的低压和高压泄漏检测,先导电磁阀完成流量检测时给被测电磁阀接通不同水压的水源。测试台面板上装有相应的按钮和报警指示灯,操作人员只要按下相关按钮就可进行测试,并可监控各种仪表显示和报警指示,操作方便,工作效率较高。另外,在这水电气一体的测试系统中,考虑到用电安全,在电气系统里设置了隔离变压器和触电漏电保护安全开关。一个小型交流调压器提供可调的测试电压,并由交流稳压电路提供稳定的测量电压。312电磁阀流量检测电磁阀的流量 ,造工艺。流量检测控制框图如图2所示。当被测电磁阀被夹紧在测试接口上后,延时接通测试电源,使被测电磁阀分别在水压为0102MPa 、011MPa 、013MPa 的条件下,

7、施加220V 额定电压,持续1min ,观察流量显示仪的读数,若被测电磁阀的流量分别大于3L/min 、8L/min 和13L/min ,说明被测电磁阀流量特性符合产品标准。只要各部件尺寸正确,各相关部位不变形,无毛刺和废料堵塞等,电磁阀的流量就会符合标准。图2流量检测控制框图313电磁阀启动特性的测试电磁阀在低电压高水压时的启动特性,主要反映出电磁阀的电磁性能。要求在低电压时,阀内铁芯应充分吸入线圈内。否则,活动支架中心先导孔受阻,输出水流就不正常。另外,铁芯吸入的深度和活动支架尺寸行程之间的配合也影响电磁阀的启动性能。电磁阀启动特性的测试是指在电压为187V 、水压为018MPa 的情况下

8、,电磁阀应能正常启动。当被测电磁阀被夹紧在测试接口上后,测试电源自动接通,调节水压,使水压达到018MPa ,调节调压器,使输出测试电压为187V 。正常情况下,水流成柱状喷出,水压下降 ,流量计显示的流量应大于对应压力下的流量数25L/min 。若输出水流不流畅,或成线状射出,同时流量不足,说明该电磁阀的启动特性不良。314电磁阀密封性能和泄漏检测传统的电磁阀检漏方法是关闭电磁阀电源,观察在0102MPa 水压时电磁阀出水口的漏水情况,要求每分钟漏水不超过2滴。本系统的泄漏检测方法则在此基础上作了改进,即在关闭电磁阀测试电源的同时,给电磁阀的进水口切断水源,通入气源,分别进行0102MPa

9、的低压检漏和1MPa 的高压检漏,由压力传感器在电磁阀的出水口自动检出电磁阀是否漏气,泄漏检测气动原理图如图3所示。图3泄漏检测气动原理图315测试系统的技术性能测试系统组装调试完成后,经计量检测,各项技术性能均达到设计要求。其主要技术性能指标如下:测试水压:01021MPa ,可实现出0102MPa 、011MPa 、013MPa 、018MPa 水压输出。测试气压:013112MPa ;测试电压:AC 0250V ,连续可调,有触电安全保护,附加DC 036V 输出;流量测量范围:01640L/min ;产品脱水采用112MPa 气压脉冲形式;测试速度:约360只/h ;适用测试项目:流量

10、测试;启动性能测试;密封性能和泄漏量测试。84液压与气动2007年第7期4结束语目前,多数生产厂家和整机厂家还是使用极简易的测定方法来判断电磁阀的质量情况,该电磁阀性能测试系统的投入使用,改进了电磁阀产品的质量检测手段,提高了生产效率。由于该测试系统结构简单,操作维修方便,测试结果可靠、稳定,自动化程度高,所以深受用户好评。参考文献:1俞国亮.PLC原理与应用M.北京:清华大学出版社,2005.2杜来林,等.飞机液压电磁阀性能测试台的设计J.液压与气动,2005(2.3SMC(中国有限公司.现代实用气动技术M.北京:北京机械工业出版社,1999.超高速比例电磁铁的静态研究谭松涛,于兰英,王国志

11、,张弓,秦剑Static Research of Super Speed Proportional E lectromagnetT AN S ong2tao,YU Lan2ying,W AN G G uo2zhi,ZHAN G G ong,QIN Jian(西南交通大学新型驱动技术中心,四川成都610031摘要:在三维电磁场有限元方法理论基础上,运用有限元分析软件ANSYS对比例电磁铁进行静态研究。在其他条件相同的情况下,改变永磁体的块数,分析线圈上磁感应强度分布和线圈输出力的大小变化情况;在设计行程范围内改变线圈位置,分析线圈输出力的大小变化情况;改变线圈输入电流的大小,分析线圈输出力的大小

12、变化情况。为比例电磁铁的设计、优化提供了重要的理论依据。关键词:永磁体;电磁场;电磁阀;有限元中图分类号:TH137152文献标识码:B文章编号:10002(20070720049203前言比例电磁铁是超高速比例阀上的电2机转换元件,它将输入的电信号转换成机械量,推动阀芯移动。目前,动圈式力马达型电2机转换元件以其高线性、小滞环而受到广泛关注1,它可以产生同尺寸电磁阀215倍左右的电磁力2,但是传统的结构线圈在运动过程中,磁性材料内部产生涡流,使得线圈产生的电磁力减小,速率滞后于没有涡流时的情况。同时由于固有特性的限制,导致其无论在响应时间还是响应速度上都不是很快。提高电2机转换元件的特性指标如频率响应、线性度和负载能力等,有助于提高机电系统的整体特性。1比例电磁铁的结构和三维有限元理论111结构组成电2机转换元件主要由推力线圈骨架1、永磁体2、壳体3、衔铁4、控制线圈5所组成,如图1所示。线圈绕在推力骨架上,推力骨架