郭月娥 王春
内蒙古必选机械制造有限公司 内蒙古自治区 鄂尔多斯市 017200
摘要：本文通过简要的介绍矿用国三防爆柴油机电控单体泵所匹配的防爆电磁铁的工作原理，结合其在使用过程中出现的常规问题进行分析，并提出了防治措施。说明了电磁铁内部接线工艺对电磁铁的影响及其重要性。
关键词：国三防爆柴油机，电控单体泵，防爆电磁铁，接线工艺
1前言
随着国家法律法规对煤炭行业的安全生产要求越来越严格，致使煤碳行业的技术标准在不断的更新完善，从而对矿用的各类机械设备提出了更高的防爆要求，首当其冲的就是矿用防爆柴油机。目前国三防爆柴油机替代国二传统柴油机是矿用柴油机不可逆转的趋势，与之匹配的电控单体泵技术的应用也是各大国三防爆柴油机生产企业的发展方向，现阶段国三排放防爆柴油机使用组合式防爆单体泵供油技术，采用ECU集成控制与保护系统，满足国家第三阶段排放要求，更适用于煤矿环境，市场前景广阔，然而在实际应用过程中出现的一些不可控因素，给防爆柴油机带来的负面影响也是不容忽视的。本文通过对满足国三排放的故障柴油机单体泵的防爆电磁铁使用过程中出现的问题，通过原因分析，测试验证，制定措施，最终找到了解决问题的方法，说明了防爆电磁铁内部接线工艺对防爆电磁铁的影响。并对现实中可能出现的其它相关问题也做出了简单分析说明。
2防爆电磁铁的作用
电控单体泵技术是我公司现有国三防爆柴油机搭载的关键技术之一，技术适应能力强，对燃油清洁度要求相对较低，燃油的过滤精度与机械泵相当，对燃油灰份杂质、水分的敏感性大大优于高压共轨系统；另外，加上整机安全可靠性好，没有持续的喷射高压源带来的安全隐患，维修成本低，可进行单缸零部件更换，与之匹配的机械喷油器成本较电控喷油器成本低，所以广泛应用于矿用防爆柴油。
.png)
3防爆电磁铁的工作原理
电磁铁是电流磁效应的应用，也是被动执行元件，是电控单体泵的关键零部件之一，其工作原理是通过ECU 对电流电压参数的调整来控制电磁铁磁性的大小，进而控制衔铁的运动时间、速度和行程，最终控制单体泵的喷油周期和喷油量。
当线圈通电后，铁芯和衔铁被磁化，成为极性相反的两块磁铁，他们之间产生电磁吸力。当吸力大于弹簧的反作用力时，衔铁开始向着铁心方向运动。当线圈中电流小于某一定值或中断供电时，电磁吸力小于弹簧的反作用力时，衔铁在发作用力的作用下返回原来的位置。ECU 的控制参数（主要是峰值电压、峰值电流、峰值电流的时间、维持电流、控制脉宽等）和机械尺寸（主要是衔铁组件与泵体的配合、形位公差、衔铁与电磁铁铁芯面的初始间隙、衔铁的运动行程等）对电磁铁的发热大小产生直接影响。
.png)
4 防爆电磁铁使用过程中出现的故障现象
我公司国三防爆柴油机在装机调试过程中出现柴油机缺缸现象，通过ECU数据调试仍然无效果，由此怀疑电控单体泵内部存在故障，但是同样的EUP经过出厂试验出现了不同的缺缸现象，于是拆解EUP对防爆电磁铁进行电压测试，发现故障机的防爆电磁铁存在测试不通现象。
5 故障原因分析
5.1 电感、电阻等外观检测分析
首先对故障件进行了电感、电阻、绝缘、耐压和外观的检测，电磁铁故障件电感电阻显示无值，说明不通。
5.2 电性能指标检测分析
5.2.1初步检测
电磁铁故障件无电感、电阻，不通，如图3-1所示，绝缘检测如图3-2所示，耐压检测如图3-3所示。
.png)
5.2.2 拆掉电磁铁防爆壳检测
检测电磁铁自身接线柱部位，电感电阻均正常，符合电参要求，由此判定连接部位线缆松动导致，故障件电缆线接线方式如图4所示。
.png)
图4 故障电缆线接线方式
5.2.3 小结
从解剖结果确定问题点出在引线连接处，连接松动，固封胶不均匀且偏少，未起到固定作用。单独检测电磁铁，指标都符合要求，未有不通或者闪烁现象。综上分析， 产品在振动使用条件下，因产品组装过程中工艺执行不到位，造成连接处不牢固，出现松动，造成问题的出现。
6 故障排除
优化制定电缆线安装工艺，按照新的安装工艺重新连接后进行检测，之前的故障现象消失。
7 对现实中存在的问题的思考
虽然由防爆电磁铁内部接线不可靠引出的故障现象属于个例，但是应该引起生产企业技术人员的高度重视，电磁铁的失效导致的柴油发动机缺缸而熄火，造成的后果是难以预估的。在生产过程中还有另外一些情况，导致防爆电磁铁异常过热损坏，表现有以下几点：
1）电磁铁与衔铁的初始间隙越大，发热越大。
2）维持电流越大，发热越大。
3）维持时间越长、脉宽越大、转速越高，会造成发热越大。
4）机械部分的尺寸不合理、机械部分的发卡、动作不灵活等现象也会加剧发热程度。
8 改善措施、验证及防护措施
1）引线连接处工艺变更如图5所示，对连接处实施双重保障，保障连接牢固无松动，并且将工艺变更样件进行振动试验、拉拔试验、高低温试验对工艺变更进行了验证，均符合技术指标。
2）电控单体泵维修更换电磁铁时不可以单独更换电磁铁、要更换整套EUP。
3）日常柴油机运行过程中要时常检查电控单体泵的工作情况，有异常现象要及时检修。
.png)
图5 变更电缆线接线方式
9 结论
防爆电磁铁所起的作用是不容忽视的，尤其是对单体泵供油量和喷油正时的控制是功不可没的，在当前煤炭行业对矿用柴油机尾气的排放要求越来越严格的情况下,电控单体泵精准控制技术就显得越来越重要了，进而防爆电磁铁的耐久性、准确性也是越来越重要了。