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1、2014年第4期導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù)No.42014總第334期MISSILESANDSPACEVEHICLESSumNo.334文章編號(hào)：1004-7182(2014)02-0018-05DOI：10.7654/j.issn.1004-7182.20140505直動(dòng)型電磁閥吸力可靠性分析賈玥，李寶盛（北京航天動(dòng)力研究所，北京，100076）摘要：以直流螺線管電磁閥為研究對(duì)象，利用電磁有限元軟件AnsoftMaxwell對(duì)某種直動(dòng)型電磁閥進(jìn)行二維建模，并得出磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁力線分布圖及靜磁場(chǎng)下的吸力特性曲線。用
2、正交設(shè)計(jì)法通過(guò)AnsoftMaxwell軟件進(jìn)行各指標(biāo)的吸力計(jì)算，對(duì)得出吸力仿真計(jì)算值進(jìn)行可靠性評(píng)估和因素分析；通過(guò)試驗(yàn)測(cè)試得到電磁閥吸力數(shù)據(jù)，對(duì)得出的吸力實(shí)測(cè)值也進(jìn)行可靠性評(píng)估；后續(xù)對(duì)電磁閥吸力仿真計(jì)算值的可靠性評(píng)估和吸力實(shí)測(cè)值的可靠性評(píng)估進(jìn)行了對(duì)比和分析。結(jié)果表明，通過(guò)改進(jìn)仿真方法及縮小仿真計(jì)算時(shí)各因素取值范圍，吸力仿真計(jì)算結(jié)果能真實(shí)地反映吸力可靠性。關(guān)鍵詞：液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)；電磁閥；吸力特性；可靠性中圖分類號(hào)：V43文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：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引言則將會(huì)導(dǎo)致銜鐵吸合時(shí)發(fā)生嚴(yán)重的撞擊；在銜鐵釋放電磁閥是實(shí)現(xiàn)航天器飛行中姿態(tài)控制和軌道修正運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，負(fù)載反力必
7、須處處大于剩磁產(chǎn)生的電磁的關(guān)鍵元件，性能要求高，它的性能直接關(guān)系到航天吸力。器動(dòng)作準(zhǔn)確性，繼而影響到航天器的正常工作。因而本文將利用電磁有限元軟件對(duì)直動(dòng)型電磁閥進(jìn)行設(shè)計(jì)高性能的電磁閥尤為重要。二維靜磁場(chǎng)分析，得出直動(dòng)型電磁閥磁感應(yīng)強(qiáng)度分布在電磁閥的設(shè)計(jì)中，最關(guān)鍵的部分是電磁鐵的設(shè)圖、磁力線分布圖及靜態(tài)吸力特性曲線，并對(duì)電磁閥計(jì)。電磁鐵是依靠電磁系統(tǒng)中產(chǎn)生的吸力，使銜鐵作的吸力進(jìn)行可靠性分析。機(jī)械運(yùn)動(dòng)，從而對(duì)外做功的裝置。因此，銜鐵在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的電磁吸力F與行程δ的關(guān)系為F=（fδ）,1電磁閥的工作原理及
8、設(shè)計(jì)參數(shù)XX就必然成為表征其主要性能的基本特性，也稱為吸力直動(dòng)型電磁閥的電磁鐵結(jié)構(gòu)如圖1所示。該電磁特性。為使電磁鐵可靠的工作，在銜鐵吸合過(guò)程中，閥為螺線管式直流電磁鐵：主要由線圈、銜鐵、外殼、電磁吸力一般應(yīng)大于負(fù)載反力，但不宜超過(guò)太多，否閥座、彈簧及O形圈組成。收稿日期：2013-09-15作者簡(jiǎn)介：賈玥（1976-），女，高級(jí)工程師，主要從事液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)閥門設(shè)計(jì)工作第4期賈玥等直動(dòng)型電磁閥吸力可靠性分析19
