什么是電磁閥及工作原理 2009

1、什么是電磁閥及工作原理 2009-02-21 14:16分類(lèi):1.04 樓宇自控系統(tǒng)字號(hào):大 中 小電磁閥 (Solenoid Valve簡(jiǎn)介電磁閥是用來(lái)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缸控制,所以就會(huì)用到電磁閥。工作原理電磁閥里有密閉的腔,在不同位置開(kāi)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(huì)被吸引到哪邊,通過(guò)控制閥體的移動(dòng)來(lái)檔住或漏出不同 的排油的孔,而進(jìn)油孔是常開(kāi)的,液壓油就會(huì)進(jìn)入不同的排油管,然后通過(guò)油的壓力來(lái)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)

2、械裝置動(dòng)。這樣通過(guò)控制電磁鐵的電流就控制了機(jī)械 運(yùn)動(dòng)。分類(lèi)1. 電磁閥從原理上分為三大類(lèi):1直動(dòng)式電磁閥:原理:通電時(shí),電磁線圈產(chǎn)生電磁力把關(guān)閉件從閥座上提起,閥門(mén)打開(kāi);斷電時(shí),電磁力消失, 彈簧把關(guān)閉件壓在閥座上,閥門(mén)關(guān)閉。特點(diǎn):在真空、負(fù)壓、零壓時(shí)能正常工作,但通徑一般不超過(guò) 25mm 。2分布直動(dòng)式電磁閥:原理:它是一種直動(dòng)和先導(dǎo)式相結(jié)合的原理,當(dāng)入口與出口沒(méi)有壓差時(shí),通電后,電磁力直接把 先導(dǎo)小閥和主閥關(guān)閉件依次向上提起,閥門(mén)打開(kāi)。當(dāng)入口與出口達(dá)到啟動(dòng)壓差時(shí),通電后,電磁 力先導(dǎo)小閥,主閥下腔壓力上升,上腔壓力下降,從而利用壓差把主閥向上推開(kāi);斷電時(shí),先導(dǎo) 閥利用彈簧力或介質(zhì)壓力推動(dòng)關(guān)

3、閉件,向下移動(dòng),使閥門(mén)關(guān)閉。特點(diǎn):在零壓差或真空、高壓時(shí)亦能可 *動(dòng)作,但功率較大,要求必須水平安裝。3先導(dǎo)式電磁閥:原理:通電時(shí),電磁力把先導(dǎo)孔打開(kāi),上腔室壓力迅速下降,在關(guān)閉件周?chē)纬缮系拖赂叩膲翰? 流體壓力推動(dòng)關(guān)閉件向上移動(dòng),閥門(mén)打開(kāi);斷電時(shí),彈簧力把先導(dǎo)孔關(guān)閉,入口壓力通過(guò)旁通孔 迅速腔室在關(guān)閥件周?chē)纬上碌蜕细叩膲翰?流體壓力推動(dòng)關(guān)閉件向下移動(dòng),關(guān)閉閥門(mén)。特點(diǎn):流體壓力范圍上限較高,可任意安裝(需定制但必須滿足流體壓差條件。2. 電磁閥從閥結(jié)構(gòu)和材料上的不同與原理上的區(qū)別,分為六個(gè)分支小類(lèi):直動(dòng)膜片結(jié)構(gòu)、分步重片結(jié)構(gòu)、 先導(dǎo)膜式結(jié)構(gòu)、直動(dòng)活塞結(jié)構(gòu)、分步直動(dòng)活塞結(jié)構(gòu)、先導(dǎo)活塞結(jié)構(gòu)。電

4、磁閥在選型時(shí)的注意事項(xiàng)一:適用性管路中的流體必須和選用的電磁閥系列型號(hào)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 , 管路最高壓差在小于 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;最低工作壓差大于 0.04MPa 時(shí)可選用先導(dǎo)式(壓差式電磁閥;最高工作壓差應(yīng)小于電磁 閥的最大標(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(guò)濾器,一般電磁閥對(duì)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(kāi)

5、關(guān)兩位控制;條件允許請(qǐng)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(kāi)閉時(shí)間調(diào)節(jié)。注意環(huán)境溫度對(duì)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(kāi)二種;一般選用常閉型,通電打開(kāi),斷電關(guān)閉;但在開(kāi)啟時(shí)間很長(zhǎng)關(guān)閉時(shí) 很短時(shí)要選用常開(kāi)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(shuō)我國(guó)還沒(méi)有電磁閥的專(zhuān)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(qǐng)選用防水型,工廠可以定做。電磁閥的最高標(biāo)定公稱壓力一定要

6、超過(guò)管路內(nèi)的最高壓力,否則使用壽命會(huì)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)選用最經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品。電磁閥的選型電磁閥選型首先應(yīng)該依次遵循安全性,可靠性,適用性,經(jīng)濟(jì)性四大原則,其次是根據(jù)六個(gè)方面 的現(xiàn)場(chǎng)工況 (即管道參數(shù)、流體參數(shù)、壓力參數(shù)、電氣參數(shù)、動(dòng)作方式、特殊要求進(jìn)行選擇 。選型依據(jù):一、根據(jù)管道參數(shù)選擇電磁閥的:通徑規(guī)格 (即 DN 、接口方式1、按照現(xiàn)場(chǎng)管道內(nèi)徑尺寸或流量要求來(lái)確定通徑 (DN尺寸。2、接口方式,一般 >DN50要

7、選擇法蘭接口, DN50則可根據(jù)用戶需要自由選擇。 二、根據(jù)流體參數(shù)選擇電磁閥的:材質(zhì)、溫度組1、腐蝕性流體:宜選用耐腐蝕電磁閥和全不銹鋼;食用超凈流體:宜選用食品級(jí)不銹鋼材質(zhì)電磁 閥。2、高溫流體:要選擇采用耐高溫的電工材料和密封材料制造的電磁閥,而且要選擇活塞式結(jié)構(gòu)類(lèi) 型的。3、流體狀態(tài):大至有氣態(tài),液態(tài)或混合狀態(tài),特別是口徑大于 DN25訂貨時(shí)一定要區(qū)分開(kāi)來(lái)。4、流體粘度:通常在 50cSt 以下可任意選擇,若超過(guò)此值,則要選用高粘度電磁閥。 三、根據(jù)壓力參數(shù)選擇電磁閥的:原理和結(jié)構(gòu)品種1、公稱壓力:這個(gè)參數(shù)與其它通用閥門(mén)的含義是一樣的,是根據(jù)管道公稱壓力來(lái)定。2、工作壓力:如果工作壓力

8、低則必須選用直動(dòng)或分步直動(dòng)式原理;最低工作壓差在 0.04Mpa 以 上時(shí)直動(dòng)式、分步直動(dòng)式、先導(dǎo)式均可選用。四、電氣選擇:電壓規(guī)格應(yīng)盡量?jī)?yōu)先選用 AC220V 、 DC24較為方便。五、根據(jù)持續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)選擇:常閉、常開(kāi)、或可持續(xù)通電1、要是開(kāi)啟的時(shí)間短或開(kāi)和關(guān)的時(shí)間不多時(shí),則選常閉型。2、但是有些用于安全保護(hù)的工況,如爐、窯火焰監(jiān)測(cè),則不能選常開(kāi)的,應(yīng)選可長(zhǎng)期通電型。 六、根據(jù)環(huán)境要求選擇輔助功能:防爆、止回、手動(dòng)、防水霧、水淋、潛水1、 爆炸性環(huán)境 :必須選用相應(yīng)防爆等級(jí)的電磁閥 (我公司現(xiàn)有 :d II BT4、 d II CT5、 Ex m I/II T4 。2、當(dāng)管內(nèi)流體有倒流

9、現(xiàn)象時(shí),可選擇我公司 OK71-N 、 OK72-N 系列帶止回功能電磁閥。3、當(dāng)需要對(duì)電磁閥進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)人工操作時(shí),可選擇我公司 OK71-S 、 OK72-S 系列帶手動(dòng)功能電磁 閥。4、露天安裝或粉塵多場(chǎng)合應(yīng)選用防水,防塵品種 (防護(hù)等級(jí)在 IP54以上 。5、用于噴泉必須采用潛水型電磁閥 (防護(hù)等級(jí)在 IP68以上 。6、當(dāng)電磁閥需要長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)啟,并且持續(xù)的時(shí)間多余關(guān)閉的時(shí)間應(yīng)選用常開(kāi)型。選擇使用時(shí)需要注意的特性一、安全性:1. 腐蝕性介質(zhì):宜選用塑料王電磁閥和全不銹鋼;對(duì)于強(qiáng)腐蝕的介質(zhì)必須選用隔離膜片式。 例 CD-F. Z3CF。中性介質(zhì),也宜選用銅合金為閥殼材料的電磁閥,否則,閥殼中常

10、有銹 屑脫落,尤其是動(dòng)作不頻繁的場(chǎng)合。氨用閥則不能采用銅材。2. 爆炸性環(huán)境:必須選用相應(yīng)防爆等級(jí)產(chǎn)品,露天安裝或粉塵多場(chǎng)合應(yīng)選用防水,防塵品種。3. 電磁閥公稱壓力應(yīng)超過(guò)管內(nèi)最高工作壓力。二、適用性:1. 介質(zhì)特性1.1質(zhì)氣,液或混合狀態(tài)分別選用不同品種的電磁閥,例 ZQDF 用于空氣, ZQDF Y 用 于液體, ZQDF 2(或 -3用于蒸汽,否則易引起誤動(dòng)作。 ZDF 系列多功能電磁閥則 可通通于氣 . 液體。最好訂時(shí)告明介質(zhì)狀態(tài),安裝用戶就不必再調(diào)式。1.2介質(zhì)溫度不同規(guī)格產(chǎn)品,否則線圈會(huì)燒掉,密封件老化,嚴(yán)重影響壽命命。1.3介質(zhì)粘度,通常在 50cSt 以下。若超過(guò)此值,通徑大于

11、 15mm 用 ZDF 系列多功能電 磁閥作特殊訂貨。通徑小于 15mm 訂高粘度電磁閥。1.4介質(zhì)清潔度不高時(shí)都應(yīng)在電磁閥前配裝反沖過(guò)濾閥 , 壓力低時(shí)尚可選用直動(dòng)膜片式電 磁閥作例如 CD P 。1.5介質(zhì)若是定向流通,且不允許倒流 ZDF N 和 ZQDF N 單需用雙向流通,請(qǐng)作特 殊要求提出。1.6介質(zhì)溫度應(yīng)選在電磁閥允許范圍之內(nèi)。2. 管道參數(shù)2.1根據(jù)介質(zhì)流向要求及管道連接方式選擇閥門(mén)通口及型號(hào)。 例如 ,用于一條管道向兩條 管道切換的,小通徑的選 CA5和 Z3F ,中等或大通徑請(qǐng)選 ZDF Z1/2。又如控制兩條 管道匯流的,請(qǐng)選 ZDF Z2/1等。2.2根據(jù)流量和閥門(mén) K

12、v 值選定公稱通徑,也可選同管道內(nèi)徑。請(qǐng)注意有的廠家未標(biāo)有 Kv 值,往往閥孔尺寸小于接口管徑,切不可貪圖價(jià)低而誤事。2.3工作壓差最低工作壓差在 0.04Mpa 以上是可選用間接先導(dǎo)式 ; 最低工作壓差接近或小于零的必須 選用直動(dòng)式或分步直接式。3. 環(huán)境條件3.1環(huán)境的最高和最低溫度應(yīng)選在允許范圍之內(nèi),如有超差需作特殊訂貨提出。 3.2環(huán)境中相對(duì)濕度高及有水滴雨淋等場(chǎng)合,應(yīng)選防水電磁閥3.3環(huán)境中經(jīng)常有振動(dòng),顛簸和沖擊等場(chǎng)合應(yīng)選特殊品種,例如船用電磁閥。 3.4在有腐蝕性或爆炸性環(huán)境中的使用應(yīng)優(yōu)先根據(jù)安全性要求選用耐發(fā)蝕3.5環(huán)境空間若受限制 , 請(qǐng)選用多功能電磁閥,因其省去了旁路及三只手

13、動(dòng)閥且便于在線 維修。4. 電源條件4. 1根據(jù)供電電源種類(lèi),分別選用交流和直流電磁閥。一般來(lái)說(shuō)交流電源取用方便。 4.2電壓規(guī)格用盡量?jī)?yōu)先選用 AC220V.DC24V 。4.3電源電壓波動(dòng)通常交流選用 +%10%.-15%,直流允許±%10左右,如若超差,須采 取穩(wěn)壓措施或提出特殊訂貨要求。4.4應(yīng)根據(jù)電源容量選擇額定電流和消耗功率。須注意交流起動(dòng)時(shí) VA 值較高,在容量不 足時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用間接導(dǎo)式電磁閥。5. 控制精度5.1普通電磁閥只有開(kāi) 、 關(guān)兩個(gè)位置,在控制精度要求高和參數(shù)要求平穩(wěn)時(shí)請(qǐng)選用多位電 磁閥; Z3CF 三位常開(kāi)電磁閥,具有微啟,全開(kāi)和關(guān)閉三種流量;5.2動(dòng)作時(shí)間

14、 :指電信號(hào)接通或切斷至主閥動(dòng)作完成時(shí)間 ,只有本公司專(zhuān)利產(chǎn)品多功能電 磁閥可對(duì)開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)間分別調(diào)節(jié),不僅可滿足控制精度要求,還可防止水錘破壞。三、可靠性:1. 工作壽命,此項(xiàng)不列入出廠試驗(yàn)項(xiàng)目,屬于型式試驗(yàn)項(xiàng)目。為確保質(zhì)量應(yīng)選正規(guī)廠家的名 牌產(chǎn)品。2. 工作制式:分長(zhǎng)期工作制,反復(fù)短時(shí)工作制和短時(shí)工作制三種。本公司常規(guī)產(chǎn)品均為長(zhǎng)期 工作制,即線圈允許長(zhǎng)期通電工作。對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間閥門(mén)開(kāi)通只有短時(shí)關(guān)閉的情況,則宜選 用常開(kāi)電磁閥。用在短時(shí)工作制而批量又很大時(shí),可作特殊訂貨以降低功耗。3. 工作頻率:動(dòng)作頻率要求高時(shí),結(jié)構(gòu)應(yīng)優(yōu)選直動(dòng)式電磁閥,電源聽(tīng)優(yōu)選交流。4. 動(dòng)作可靠性嚴(yán)格地來(lái)說(shuō)此項(xiàng)試驗(yàn)尚未正式

15、列入我國(guó)電磁閥專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn),為確保質(zhì)量應(yīng)選正規(guī)廠家的名 牌產(chǎn)品。有些場(chǎng)合動(dòng)作次數(shù)并不多,但對(duì)可靠性要求卻很高,如消防、緊急保護(hù)等,切 不可掉以輕心。特別重要的,還應(yīng)采取兩只連用雙保險(xiǎn)。四、經(jīng)濟(jì)性:它選用的尺度之一,但必須是在安全、適用、可靠的基礎(chǔ)上的 經(jīng)濟(jì)。經(jīng)濟(jì)性不單是產(chǎn)品的售價(jià),更要優(yōu)先考慮其功能和質(zhì)量以及安裝維修及其它附件所需用 費(fèi)用。更重要的是,一只電磁閥在整個(gè)自控系統(tǒng)中在整個(gè)自控系統(tǒng)中乃至生產(chǎn)線中所占成本微 乎其微,如果貪圖小便宜而錯(cuò)選早造成損害群是巨大的。安裝注意事項(xiàng)如下:1. 安裝時(shí)應(yīng)注意閥體上箭頭應(yīng)與介質(zhì)流向一致。不可裝在有直接滴水或?yàn)R水的地方。電磁閥應(yīng)垂直 向上安裝。2. 電磁閥應(yīng)

16、保證在電源電壓為額定電壓的 15%-10%波動(dòng)范圍內(nèi)正常工作。3. 電磁閥安裝后,管道中不得有反向壓差。并需通電數(shù)次,使之適溫后方可正式投入使用。4. 電磁閥安裝前應(yīng)徹底清洗管道。通入的介質(zhì)應(yīng)無(wú)雜質(zhì)。閥前裝過(guò)濾器。5. 當(dāng)電磁閥發(fā)生故障或清洗時(shí),為保證系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行,應(yīng)安裝旁路裝置。故障與排除一、電磁閥通電后不工作檢查電源接線是否不良重新接線和接插件的連接檢查電源電壓是否在±工作范圍 -調(diào)致正常位置范圍線圈是否脫焊重新焊接線圈短路更換線圈工作壓差是否不合適調(diào)整壓差或更換相稱的電磁閥流體溫度過(guò)高更換相稱的電磁閥有雜質(zhì)使電磁閥的主閥芯和動(dòng)鐵芯卡死進(jìn)行清洗 , 如有密封損壞應(yīng)更換密封并安裝過(guò)

17、濾器 液體粘度太大,頻率太高和壽命已到更換產(chǎn)品二、電磁閥不能關(guān)閉主閥芯或鐵動(dòng)芯的密封件已損壞更換密封件流體溫度、粘度是否過(guò)高更換對(duì)口的電磁閥有雜質(zhì)進(jìn)入電磁閥產(chǎn)閥芯或動(dòng)鐵芯進(jìn)行清洗彈簧壽命已到或變形更換節(jié)流孔平衡孔堵塞及時(shí)清洗工作頻率太高或壽命已到改選產(chǎn)品或更新產(chǎn)品三、其它情況內(nèi)泄漏檢查密封件是否損壞 , 彈簧是否裝配不良外泄漏連接處松動(dòng)或密封件已壞緊螺絲或更換密封件通電時(shí)有噪聲頭子上堅(jiān)固件松動(dòng),擰緊。電壓波動(dòng)不在允許范圍內(nèi),調(diào)整好電壓。鐵芯吸合面 雜質(zhì)或不平,及時(shí)清洗或更換。電磁閥的用途電磁閥:用于液體和氣體管路的開(kāi)關(guān)控制,是兩位 DO 控制。一般用于小型管道的控制。電磁閥:只能用作開(kāi)關(guān)量,是

18、 DO 控制,只能用于小管道控制,常見(jiàn)于 DN50及以下管道,往上 就很少了。1. 開(kāi)關(guān)形式:電磁閥通過(guò)線圈驅(qū)動(dòng),只能開(kāi)或關(guān) ,開(kāi)關(guān)時(shí)動(dòng)作時(shí)間短。2. 工作性質(zhì):電磁閥一般流通系數(shù)很小,而且工作壓力差很小。比如一般 25口徑的電磁閥流通系數(shù)比 15口徑 的電動(dòng)球閥小很多。電磁閥的驅(qū)動(dòng)是通過(guò)電磁線圈,比較容易被電壓沖擊損壞。相當(dāng)于開(kāi)關(guān)的作 用,就是開(kāi)和關(guān) 2個(gè)作用。電磁閥一般斷電可以復(fù)位,電動(dòng)閥要這樣的功能需要加復(fù)位裝置。3. 適用工藝:電磁閥適合一些特殊地工藝要求,比如泄漏、流體介質(zhì)特殊等,價(jià)格較貴。電磁閥的密封材料電磁閥的密封材料目前有三種最常用的 .NBR 丁晴橡膠 (nitrile bu

19、tadiene rubber 由丁二烯和丙烯腈經(jīng)乳液聚合法制得的,丁腈橡膠主要采用低溫乳液聚合法生產(chǎn),耐油 性極好,耐磨性較高,耐熱性較好,粘接力強(qiáng)。其缺點(diǎn)是耐低溫性差、耐臭氧性差,電 性能低劣,彈性稍低。此外,它還具有良好的耐水性、氣密性及優(yōu)良的粘結(jié)性能。廣泛用于制各種耐油橡膠制 品、多種耐油墊圈、墊片、套管、軟包裝、軟膠管、印染膠輥、電纜膠材料等,在汽車(chē)、 航空、石油、復(fù)印等行業(yè)中成為必不可少的彈性材料。丁腈橡膠具有優(yōu)良的耐油性 , 其耐油性僅次于聚硫橡膠和氟橡膠,并且具有的耐磨性和氣 密性。丁晴橡膠的缺點(diǎn)是不耐臭氧及芳香族、鹵代烴、酮及酯類(lèi)溶劑,不宜做絕緣材料。主要用途丁腈橡膠主要用于制

20、作耐油制品,如耐油管、膠帶、橡膠隔膜和大型油囊等,常用于制 作各類(lèi)耐油模壓制品,如 O 形圈、油封、皮碗、膜片、活門(mén)、波紋管等,也用于制作膠 板和耐磨零件。EPDM 三元乙丙橡膠 (Ethylene-Propylene-Diene Monomer三元乙丙橡膠是乙烯、丙烯以及非共軛二烯烴的三元共聚物, 1963年開(kāi)始商業(yè)化生產(chǎn)。 每年全世界的消費(fèi)量是 80萬(wàn)噸。 EPDM 最主要的特性就是其優(yōu)越的耐氧化、抗臭氧和 抗侵蝕的能力。由于三元乙丙橡膠屬于聚烯烴家族,它具有極好的硫化特性。在所有橡 膠當(dāng)中, EPDM 具有最低的比重。它能吸收大量的填料和油而影響特性不大。因此可以 制作成本低廉的橡膠化合物。分子結(jié)構(gòu)和特性三元乙丙是乙烯、丙烯和非共軛二烯烴的三元共聚物。二烯烴具有特殊的結(jié)構(gòu),只有兩 鍵之一的才能共聚,不飽和的雙鍵主要是作為交鏈處。另一個(gè)不飽和的不會(huì)成為聚合物 主鏈,只會(huì)成為邊側(cè)鏈。三元乙丙的主要聚合物鏈?zhǔn)峭耆柡偷摹＿@個(gè)特性使得三元乙 丙可以抵抗熱,光,氧氣,尤其是臭氧。三元乙丙本質(zhì)上是無(wú)極性的,對(duì)極性溶液和化 學(xué)物具有抗性,吸水率低,具有良好的絕緣特性。特點(diǎn)