0. 引言

为了满足市场对三位四通电磁换向阀的使用需求，公司委托本人进行产品的开发设计，接到此项目后，在充分调研市场的具体需求后，开发了一款能够满足多用途的电磁换向阀，此阀的型号为HTSV10-47B。

1. 产品结构设计

三位四通是指电磁阀在工作时，阀芯可处于3个不同的位置，具有4个油口。此阀设计图如图1所示，整阀包含12个零部件，它们所起的作用各不相同。其中，六角螺母对电磁线圈有锁紧作用，防止其脱落；电磁线圈为阀芯切换不同状态时提供电磁力；线圈通电时，衔铁在电磁力作用下会有向上或向下运动的趋势，从而引起电磁阀切换不同状态；前导磁座起到限位衔铁和锥弹簧的作用；推杆作为连接件，将阀芯和衔铁连成一体；O型圈和挡圈起到密封作用，减少阀的内部泄露；锥弹簧在电磁线圈断电状态下，起到复位衔铁和阀芯的作用；磁芯管起到装配保护的作用；阀体与阀芯相互配合，控制液体流动方向。

1-六角螺母；2-电磁线圈；3-隔离垫片；4-衔铁；5-前导磁座；6-推杆；7-O型圈；8-锥弹簧；9-磁芯管；10-阀体；11-挡圈；12-阀芯

图1 HTSV10-47B#电磁换向阀剖视

电磁线圈S1通电时，电磁线圈S1对衔铁产生向上的拉力，带动阀芯向上运动，从而关闭4口和1口的上半部分油孔，致使油液流通方向只能为3口流向4口，以及2口流向1口；当电磁线圈S2通时，电磁线圈S2对衔铁产生向下的推力，此时阀芯向下运动，从而关闭4口和1口的下半部分油孔，致使油液流通方向为3口流向2口，以及4口流向1口。

图2 HTSV10-47B#电磁换向阀正视

HTSV10-47B#电磁换向阀的技术参数如下，额定工作压力为207bar，最大承受压力为390bar，最大流量为22.7L/min，最大温度范围为-40~120℃，最大内部泄露为328ml/min，线圈可在85%~115%额定电压下连续工作，工作介质为粘度介于7.4~420cst的矿物油或具有润滑作用的合成油。

2.  样件测试

2.1 测试原理

图3 HTSV10-47B#电磁换向阀测试原理

图3为此阀的测试原理图，可以测试换向、耐压、压差流量、响应时间、噪音、内部泄漏、功率极限。

2.2样件装配

将被试阀零件组装在一起，预先将阀芯与阀套用扭力扳手预紧到所需的扭力，然后将被试阀装配到测试块中，完全装配好之后启动测试台，装配24个电磁换向阀进行测试。

2.3测试过程

测试被试阀换向动作，将测试系统中各个开关球阀调节到所需状态，将系统压力、流量调节到240bar、23L/min，来回切换电磁阀的通断情况，检测在额定压力、流量下的电磁阀换向动作是否流畅，是否会出现卡阀的情况，切换过程中压力是否出现波动。

测试被试阀内泄露，将测试系统内的开关球阀调定到所需状态，将系统压力、流量调节到额定状态，堵住通路的泄压口，测试关闭状态下通流口的泄露量，即为此时关闭口的内泄漏，测试另外一路的泄漏量也用同种方式。

测试压流曲线，将测试系统预先调节到额定的压力、流量，再慢慢关闭系统的压力或者流量，慢慢开启，监测不同压力下流量的大小，绘制成曲线，查看压流曲线是否符合设计要求。

耐压测试，将系统压力调节到390bar，保压5min。

响应时间测试，电磁阀得电、失电时间与压力上升、下降的时间，均在17V电压下，即85%的额定电压。

2.4测试过程

2.4.1 压差-流量测试

压差-流量反应阀在工作时油路间的压力损耗，液体流量越大，压力损失越大，通常压损越小，说明阀的性能越好。

换向负载为207bar，23L/min，关闭压力为240bar；测出的最大压差为7.9bar。

2.4.2 响应曲线测试

带有负载条件（207bar、23L/min）下的响应时间：

3-2得电、失电下的响应时间如图5-1、5-2所示。

图5-1 得电响应时间

图5-2 失电响应时间

从图中可以知道，得电时，电信号响应时间为61ms，阀芯动作时间为252ms；

失电时，电信号响应时间为70ms，阀芯动作时间为178ms。

3-4得电、失电下的响应时间如图6-1、6-2所示。

图6-1 得电响应时间

图6-2 失电响应时间

从图中可以知道，得电时，电信号响应时间为45ms，阀芯动作时间为266ms；失电时，电信号响应时间为61ms，阀芯动作时间为189ms。

4、测试结果：

1.测试出口无负载换向，测试条件：压力240bar，流量23L/min，电压17V，测试换向均正常；

2.负载为207bar，流量为23L/min，17V条件下24个被试阀均能够正常换向，

3. 负载为207bar，流量为23L/min；测试压损：4.2-7.9bar；

4.观察小流量计，几个泄漏口泄漏量均在220-280ml/min之间；

5. 在测试时，被试阀均无卡滞、停顿、响应时间慢的现象。

结论：被试阀测试结果均符合要求，全部合格。