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電磁閥的工作原理及選型
點(diǎn)擊次數(shù)：2883 發(fā)布時(shí)間：2010-8-25
| 電磁閥的工作原理及選型 |
| 經(jīng)營：ASCO 歐姆龍 力士樂 SMC電磁閥 FESTO汽缸 |
| 電磁閥是用來控制流體的自動(dòng)化基礎(chǔ)元件，屬于執(zhí)行器；并不限于液壓，氣動(dòng)。電磁閥用于控制液壓流動(dòng)方向，工廠的機(jī)械裝置一般都由液壓鋼控制，所以就會用到電磁閥。 電磁閥是用電磁控制的工業(yè)設(shè)備，用在工業(yè)控制系統(tǒng)中調(diào)整介質(zhì)的方向、流量、速度和其他的參數(shù)。電磁閥有很多種，不同的電磁閥在控制系統(tǒng)的不同位置發(fā)揮作用，zui常用的是單向閥、安全閥、方向控制閥、速度調(diào)節(jié)閥等。電磁閥是用電磁的效應(yīng)進(jìn)行控制，主要的控制方式由繼電器控制。這樣，電磁閥可以配合不同的電路來實(shí)現(xiàn)預(yù)期的控制，而控制的精度和靈活性都能夠保證。
圖中桿狀的物體就是通過電控制的閥桿，利用電磁力可以將閥桿打開或者關(guān)閉。 下面以氣動(dòng)系統(tǒng)為例子說明電磁閥在工業(yè)控制中的應(yīng)用。所謂氣動(dòng)系統(tǒng)，就是以氣體為介質(zhì)的控制系統(tǒng)。氣動(dòng)系統(tǒng)中，這種能源的介質(zhì)通常就是空氣。在真正使用的時(shí)候，通常把大氣中的空氣的體積加以壓縮，從而提高它的壓力。壓縮空氣主要通過作用于活塞或葉片來作功。 氣動(dòng)系統(tǒng)中，電磁閥的作用就是在控制系統(tǒng)中按照控制的要求來調(diào)整壓縮空氣的各種狀態(tài)，氣動(dòng)系統(tǒng)還需要其他元件的配合，其中包括動(dòng)力元件、執(zhí)行元件、開關(guān)、顯示設(shè)備及其它輔助設(shè)備。動(dòng)力元件包括各種壓縮機(jī)，執(zhí)行元件包括各種氣缸。這些都是氣動(dòng)系統(tǒng)中*的部分。而閥體是控制算法得以實(shí)現(xiàn)的重要設(shè)備。 比如單向閥讓壓縮空氣從壓縮機(jī)進(jìn)入氣罐，當(dāng)壓縮機(jī)關(guān)閉時(shí)，阻止壓縮空氣反方向流動(dòng)；安全閥當(dāng)儲氣罐內(nèi)的壓力超過允許限度，可將壓縮空氣排出；方向控制閥通過對氣缸兩個(gè)接口交替地加壓和排氣，來控制運(yùn)動(dòng)的方向；速度調(diào)節(jié)閥能簡便實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元件的無級調(diào)速。
氣路系統(tǒng)： 油路系統(tǒng)： 冷凍系統(tǒng)： A 進(jìn)氣過濾器 J 油箱 P 冷凍壓縮機(jī) B 空氣進(jìn)氣閥 K 恒溫旁通閥 Q 冷凝器 C 壓縮機(jī)主機(jī) L 油冷卻器 R 熱交換器 D 單向閥 M 油過濾器 S 旁通系統(tǒng) E 空氣／油分離器 N 回油閥 T 空氣出口過濾器 F zui小壓力閥 O 斷油閥 G 后冷卻器 H 帶自動(dòng)疏水器的水分離器 氣動(dòng)系統(tǒng)的示意圖 電磁閥不但能夠應(yīng)用在氣動(dòng)系統(tǒng)中，在油壓的系統(tǒng)、水壓的系統(tǒng)中也能夠得到相同或者類似的應(yīng)用，比如低功率不供油小型電磁換向閥，密封件不需供油，排出的氣體不會污染環(huán)境，可用于食品、醫(yī)藥、電子等行業(yè)。
電磁換向閥 現(xiàn)在，電磁閥技術(shù)與控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)相結(jié)合，已經(jīng)能夠進(jìn)行多種復(fù)雜的控制。比如可以把電磁閥應(yīng)用在智能控制領(lǐng)域，應(yīng)用在無線控制技術(shù)等方面。電磁閥正是因?yàn)槟軌蛴秒姶胚M(jìn)行控制，所以它能與現(xiàn)在的各種電子系統(tǒng)很好地接口，這也是它得到廣泛應(yīng)用的一個(gè)主要原因。 電磁閥已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域中，隨著電磁控制技術(shù)和制造工藝的提高，電磁閥能夠?qū)崿F(xiàn)更加精巧的控制，為實(shí)現(xiàn)不同的氣動(dòng)系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)發(fā)揮它的作用。 電磁閥的工作原理： 電磁閥里有密閉的腔，在的不同位置開有通孔，每個(gè)孔都通向不同的油管，腔中間是閥，兩面是兩塊電磁鐵，哪面的磁鐵線圈通電閥體就會被吸引到哪邊，通過控制閥體的移動(dòng)來檔住或漏出不同的排油的孔，而進(jìn)油孔是常開的，液壓油就會進(jìn)入不同的排油管，然后通過油的壓力來推動(dòng)油剛的活塞，活塞又帶動(dòng)活塞桿，活塞竿帶動(dòng)機(jī)械裝置動(dòng)。這樣通過控制電磁鐵的電流就控制了機(jī)械運(yùn)動(dòng)。 電磁閥的結(jié)構(gòu)原理 一：直動(dòng)式電磁閥 有常閉型和常開型二種。常閉型斷電時(shí)呈關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)線圈通電時(shí)產(chǎn)生電磁力，使動(dòng)鐵芯克服彈簧力同靜鐵芯吸合直接開啟閥，介質(zhì)呈通路；當(dāng)線圈斷電時(shí)電磁力消失，動(dòng)鐵芯在彈簧力的作用下復(fù)位，直接關(guān)閉閥口，介質(zhì)不通。結(jié)構(gòu)簡單，動(dòng)作可靠，在零壓差和微真空下正常工作。常開型正好相反。如小于φ6流量通徑的電磁閥。（圖一是典型結(jié)構(gòu)圖） 二、分步直動(dòng)式電磁閥 該閥采用一次開閥和二次開閥連在一體，主閥和導(dǎo)閥分步使電磁力和壓差直接開啟主閥口。當(dāng)線圈通電時(shí)，產(chǎn)生電磁力使動(dòng)鐵芯 和靜鐵芯吸合，導(dǎo)閥口開啟而導(dǎo)閥口設(shè)在主閥口上，且動(dòng)鐵芯與主閥芯連在一起，此時(shí)主閥上腔的壓力通過導(dǎo)閥口卸荷，在壓力差和電磁力的同時(shí)作用下使主閥芯向上運(yùn)動(dòng)，開啟主閥介質(zhì)流通。當(dāng)線圈斷電時(shí)電磁力消失，此時(shí)動(dòng)鐵芯在自重和彈簧力的作用下關(guān)閉導(dǎo)閥孔，此時(shí)介質(zhì)在平衡孔中進(jìn)入主閥芯上腔，使上腔壓力升高，此時(shí)在彈簧復(fù)位和壓力的作用下關(guān)閉主閥，介質(zhì)斷流。結(jié)構(gòu)合理，動(dòng)作可靠，在零壓差時(shí)工作也可靠。如：ZQDF，ZS，2W等。（圖二是典型結(jié)構(gòu)圖） 三、間接先導(dǎo)式電磁閥 該系列電磁閥由先導(dǎo)閥和主閥芯著形成通道組合而成；常閉型在未通電時(shí)，呈關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)線圈通電時(shí)，產(chǎn)生的磁力使動(dòng)鐵芯和靜鐵芯吸合，導(dǎo)閥口打開，介質(zhì)流向出口，此時(shí)主閥芯上腔壓力減少，低于進(jìn)口側(cè)的壓力，形成壓差克服彈簧阻力而隨之向上運(yùn)動(dòng)，達(dá)到開啟主閥口的目的，介質(zhì)流通。當(dāng)線圈斷電時(shí)，磁力消失，動(dòng)鐵芯在彈簧力作用下復(fù)位關(guān)閉先導(dǎo)口，此時(shí)介質(zhì)從平衡孔流入，主閥芯上腔壓力增大，并在彈簧力的作用下向下運(yùn)動(dòng)，關(guān)閉主閥口。常開式原理正好相反。如：SLA，DF（φ15以上口徑），ZCZ等。（圖三是典型結(jié)構(gòu)圖）
電磁閥的選型 一：適用性 管路中的流體必須和選用的電磁閥系列型號中標(biāo)定的介質(zhì)一致。 流體的溫度必須小于選用電磁閥的標(biāo)定溫度。 電磁閥允許液體粘度一般在20CST以下，大于20CST應(yīng)注明。 工作壓差，管路zui高壓差在小于0.04MPa時(shí)應(yīng)選用如ZS,2W,ZQDF,ZCM系列等直動(dòng)式和分步直動(dòng)式；zui低工作壓差大于0.04MPa時(shí) 可選用先導(dǎo)式（壓差式）電磁閥；zui高工作壓差應(yīng)小于電磁閥的zui大標(biāo)定壓力；一般電磁閥都是單向工作，因此要注意是否有反壓差，如有安裝止回閥。 流體清潔度不高時(shí)應(yīng)在電磁閥前安裝過濾器，一般電磁 閥對介質(zhì)要求清潔度要好。 注意流量孔徑和接管口徑；電磁閥一般只有開關(guān)兩位控制；條件允許請安裝旁路管，便于維修；有水錘現(xiàn)象時(shí)要定制電磁閥的開閉時(shí)間調(diào)節(jié)。 注意環(huán)境溫度對電磁閥的影響 電源電流和消耗功率應(yīng)根據(jù)輸出容量選取，電源電壓一般允許±10%左右，必須注意交流起動(dòng)時(shí)VA值較高。 二、可靠性 電磁閥分為常閉和常開二種；一般選用常閉型，通電打開，斷電關(guān)閉；但在開啟時(shí)間很長關(guān)閉時(shí)很短時(shí)要選用常開型了。 壽命試驗(yàn)，工廠一般屬于型式試驗(yàn)項(xiàng)目，確切地說我國還沒有電磁閥的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，因此選用電磁閥廠家時(shí)慎重。 動(dòng)作時(shí)間很短頻率較高時(shí)一般選取直動(dòng)式，大口徑選用快速系列。 三、安全性 一般電磁閥不防水，在條件不允許時(shí)請選用防水型，工廠可以定做。 電磁閥的zui高標(biāo)定公稱壓力一定要超過管路內(nèi)的zui高壓力，否則使用壽命會縮短或產(chǎn)生其它意外情況。 有腐蝕性液體的應(yīng)選用全不銹鋼型，強(qiáng)腐蝕性流體宜選用塑料王（SLF）電磁閥。 爆炸性環(huán)境必須選用相應(yīng)的防爆產(chǎn)品。 四、經(jīng)濟(jì)性 有很多電磁閥可以通用，但在能滿足以上三點(diǎn)的基礎(chǔ)上應(yīng)選用的產(chǎn)品。 |