某型渦軸發(fā)動機(jī)外場使用過程中，起動電磁活門的故障率較高，影響發(fā)動機(jī)的起動。主要表現(xiàn)是按下起動按鈕，發(fā)動機(jī)沒有*次點(diǎn)火，溫度T4不上升，若繼續(xù)推油門，則發(fā)動機(jī)爆炸。本文主要從結(jié)構(gòu)和原理上探討壓力開關(guān)組件故障對起電磁活門功能的影響。提出高壓力開關(guān)組件工作可靠性的改進(jìn)措施，取得了良好效果。同時，對外場排除這類故障具有較強(qiáng)的理論指導(dǎo)和參考價值。

   1 啟動電磁活門結(jié)構(gòu)和工作原理

   1.1 起動電磁活門和壓力開關(guān)組件的結(jié)構(gòu)

   某型渦軸發(fā)動機(jī)啟動電磁活門主要由電磁閥、壓力開關(guān)組件和單向活門組件組成（見圖1）。電磁閥主要包括外罩、線圈組件：壓力開關(guān)組件包括：1轉(zhuǎn)接座、2調(diào)整座、3彈簧、4彈簧座、5調(diào)整墊圈、6彈跳膜片、7螺帽、8微動開關(guān)組件、9螺母、10頂桿、11支承環(huán)、12膜片、13密封圈等零組件（如圖2）；單向活門組件包括殼體、管接頭、密封圈等零件組。其中，壓力開關(guān)組件在電磁閥門和單向活門組件之一起一個橋梁作用。

 1.2工作原理

   發(fā)動機(jī)地面啟動過程中，啟動電磁活門通電，打開供油路，向啟動噴嘴供油；隨著發(fā)動機(jī)N轉(zhuǎn)速增加，壓縮機(jī)的壓力P2頁隨之升高，通過單向活門組件，P2壓縮機(jī)進(jìn)入壓力開關(guān)組件內(nèi)，壓力開關(guān)根據(jù)受到的壓縮空氣壓力P2，克服彈簧力，斷開電磁活門的兩個觸點(diǎn)，使電磁活門的線圈斷電，從而關(guān)閉供油路，保證發(fā)動機(jī)起動成功后再次誤操作起動按鈕時，發(fā)動機(jī)不會熄滅停車；與此同時，壓縮空氣通過單向活門進(jìn)入供油路，對起動噴嘴吹風(fēng)，確保空氣不會流入燃油系統(tǒng)，防止起動噴嘴吹風(fēng)，確?？諝獠粫魅肴加拖到y(tǒng)，防止起動噴嘴積碳在發(fā)動機(jī)停車過程中，壓縮空氣的壓力P2隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速N的降低而減小，當(dāng)不足以克服彈簧力時，壓力開關(guān)組件復(fù)位、使電磁活門的兩個觸點(diǎn)接通，形成一個閉合回路，為下一次起動做準(zhǔn)備。

   2 起動電磁活門故障原因分析

   通過對電磁活門的結(jié)構(gòu)和工作原理分析，起動電磁活門不工作或提前關(guān)閉的原因有以下三種：

   （1）單向活門組件的密封抗老化能力差，長時間工作后，密封性能下降、燃油進(jìn)入氣路，是壓力開關(guān)組件誤動作，微動開關(guān)斷開電磁閥電路，供油路提前關(guān)閉；

   （2）底座的主油路燕尺寸不合格，導(dǎo)致密封圈出槽，使銜鐵卡住，電磁閥不工作；

   （3）壓力開關(guān)組件故障導(dǎo)致P2轉(zhuǎn)換壓力值變化，供油路提前關(guān)閉。

   在上述三種影響因素中，前兩個因素可以通過改進(jìn)密封圈材料和底座主油路燕尾槽尺寸檢測方法即可解決，而第三個因素是壓力開關(guān)組件故障，其故障影響因素比較復(fù)雜，也是引起啟動電磁活門故障的主要因素，因此，重點(diǎn)探討壓力開關(guān)組件故障對起動電磁活門功能的影響。

   3 壓力開關(guān)組件故障模式及其影響分析

   3.1壓力開關(guān)組件工作原理和故障模式

   壓力開關(guān)組件是起動電磁活門中實(shí)現(xiàn)壓力P2轉(zhuǎn)換工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵部件。當(dāng)壓力P2達(dá)到（0.0925±0.0250Mpa）時，彈跳膜片被壓縮，帶動頂桿觸動微動開關(guān)觸點(diǎn)，微動開關(guān)轉(zhuǎn)換，電磁鐵斷電，活門回到原位，供油路關(guān)閉；反之，當(dāng)壓力P2為（0.0675±0.0750MPa）時，彈跳膜片帶動頂桿復(fù)位，微動開關(guān)再次轉(zhuǎn)換，電磁鐵通電，活門開啟，打開供油路（見圖11）。

   壓力P2主要通過壓力開關(guān)組件中的膜片、彈跳膜片、頂桿等零件傳遞給微動開關(guān)，而空制微動開關(guān)轉(zhuǎn)換的主要是彈跳膜片，因此，壓力開關(guān)組件的故障模式主要是微動開關(guān)P2壓力轉(zhuǎn)換變化，導(dǎo)致電門提前轉(zhuǎn)換而關(guān)閉供油路，影響微動開關(guān)P2壓力轉(zhuǎn)換的主要因素是彈跳膜片、頂桿。

   3.2彈跳膜片的影響分析

   由于彈跳膜片屬于彈性敏感元件（見圖3），是啟動電磁活門調(diào)試過程中的難點(diǎn)，其外形尺寸與性能的變化直接影響壓力開關(guān)組件的壓力P2值。下面主要從彈跳膜片的結(jié)構(gòu)和性能分析對起動電磁活門的影響。

   （1）彈跳膜片結(jié)構(gòu)的影響分析。目前起動電磁活門中壓力開關(guān)組件的彈跳膜片由兩片邊緣平面相對放置的蝶形彈簧疊加而成，這種放置結(jié)構(gòu)在工作過程中易受環(huán)境影響，兩片蝶形彈簧的相對位置易發(fā)生竄動，造成二者錯位，從而使啟動電磁活門轉(zhuǎn)換壓力P2值發(fā)生變化，電門提前轉(zhuǎn)換，供油路提前關(guān)閉，影響發(fā)動機(jī)起動電磁活門的起動供油量，造成發(fā)動機(jī)起動不成功。

   （2）彈跳膜片性能的影響分析。彈跳膜片是控制微動開關(guān)轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵件，通過對壓力開關(guān)組件工作原理和結(jié)構(gòu)分析，導(dǎo)致轉(zhuǎn)換壓力P2發(fā)生變化的主要因素如下：

   *是彈跳膜片是沖壓成型的，當(dāng)Φ11mm環(huán)帶尺寸公差較大，外沿環(huán)帶較窄時，由于相關(guān)零件徑向尺寸公差的積累，極限情況下彈跳膜片局部與支承環(huán)接觸不上，使彈跳膜片局部與支承環(huán)接觸不上，使彈跳膜片的支撐不可靠，使壓力P2值不穩(wěn)定，影響壓力開關(guān)組件工作的穩(wěn)定性。

   第二是彈跳膜片轉(zhuǎn)換點(diǎn)壓力一致性不好，并且當(dāng)上升轉(zhuǎn)換點(diǎn)和下降轉(zhuǎn)換點(diǎn)壓力差值分散性較大時，與微動開關(guān)的轉(zhuǎn)換點(diǎn)匹配性不好，壓力P2不能滿足要求，使壓力開關(guān)組件工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換不一致。

   第三是微動開關(guān)是隨微動開關(guān)組件裝入壓力開關(guān)組件中，安裝后其觸點(diǎn)應(yīng)與頂桿對正，壓力P2才能通頂桿傳遞給微動開關(guān)。由于微動開關(guān)的觸點(diǎn)端為半球形，與頂桿接觸面積較小，若固定微動開關(guān)時，位置有偏離，會使微動開關(guān)觸點(diǎn)與頂桿不能*對正，壓力P2不能正常通過頂桿傳遞給微動開關(guān)，使其不能正常轉(zhuǎn)換。

   4 改進(jìn)措施

   為解決起動電磁活門故障率高的問題，通過對壓力開關(guān)組件的結(jié)構(gòu)、工作原理、故障模式以及影響分析，發(fā)現(xiàn)彈跳膜片的故障對壓力開關(guān)組件的影響較大，因此，針對彈跳膜片的問題，提出了以下改進(jìn)措施：

   （1）將原來兩片彈跳膜片相對放著的結(jié)構(gòu)改為單片彈跳膜片結(jié)構(gòu)，解決易竄的問題，提高工作的可靠性。

   （2）調(diào)整彈跳膜片Φ11mm尺寸公差，由Φ11尺寸改為Φ11mm+（0.3-0.1）mm，減少徑向尺寸公差，使在極限情況下彈跳膜片也能與支承環(huán)可靠地接觸上，提高壓力開關(guān)組件工作的穩(wěn)定性。

   （3）將彈跳膜片上升和下降轉(zhuǎn)換點(diǎn)壓力的壓差值由原來的0.01～0.04MPa改為0.03MPa，并增加了穩(wěn)定處理，理解彈跳膜片轉(zhuǎn)換壓力一致性不好的問題。

   （4）改進(jìn)壓力開關(guān)組件上升轉(zhuǎn)換壓力點(diǎn)的調(diào)整方法，通過調(diào)整對轉(zhuǎn)換壓力值進(jìn)行補(bǔ)充調(diào)整，同時用螺釘固定微動開關(guān)的方式，使微動開關(guān)與頂桿準(zhǔn)確定位，提高彈跳膜片與微動開關(guān)的匹配性。

   綜上上述分析，發(fā)現(xiàn)彈跳膜片的結(jié)構(gòu)、尺寸和性能對壓力開關(guān)組件正常工作的影響很大，造成彈跳膜片壓力P2轉(zhuǎn)換異常、工作穩(wěn)定性差。采取改進(jìn)彈跳膜片的結(jié)構(gòu)、減少徑向尺寸公差、減小上升和下降轉(zhuǎn)換點(diǎn)壓力P2的差壓范圍等措施，有助于提高壓力開關(guān)組件工作的可靠性和穩(wěn)定性，有效降低起動電磁活門的故障率。