工業(yè)使用閥的機械原理和選擇課件

1、 電磁閥的原理以及選型運用儀表中心：周慶一電磁閥原理電磁閥是由幾個氣路和閥芯組成的，由閥芯把各個氣路之間接通或者斷開；電磁閥作用原理：得電時利用電磁線圈產(chǎn)生的電磁力的作用，推動閥芯移動，實現(xiàn)各個氣路的通斷，單電控的失電時在彈簧力的作用下回復原位，雙電控的保持原位，先導式的按功能而定；電磁閥分為直動式電磁閥和先導式電磁閥 ；直動式電磁閥直接利用電磁力推動電磁閥閥芯實現(xiàn)氣路之間的通斷；先導式電磁閥則是在電磁力的作用下先打開先導閥，使氣體進入電磁閥閥芯氣室，利用氣壓來推動電磁閥閥芯，實現(xiàn)氣路之間的通斷；電磁閥有幾個氣路就是幾通電磁閥，閥芯有幾種位置就是幾位，一般有2位3通、2位4通、2位5通、3位5

2、通等；電磁閥分單電控和雙電控，電壓分220V、110V、24V；電磁閥分防爆、不防爆。電磁閥有可手動和無手動。電磁閥氣路的接口尺寸分1/4、 1/2，3/8” 等。二電磁閥功能在電-氣動控制中，電磁閥可以實現(xiàn)的功能有：氣動執(zhí)行組件動作的方向控制，ON/OFF開關量控制，OR/NOT/AND 邏輯控制 ；電磁閥是在氣動回路中控制氣路通道的通、斷或改變壓縮空氣的流動方向 ；電磁閥只是氣動調節(jié)閥的一個附件，是控制氣動閥門的氣源氣路的。電磁閥功能電磁閥常用于開關閥，通過電壓信號控制氣源氣路的通斷，以控制閥門的開關 ；電磁閥具有比定位器更大的流通口徑，有時可以用于需要快速開啟及快速關閉 的閥門；電磁閥單

3、電控電磁閥具有失電常閉或常開位置，可以用于斷氣保護功能。三電磁閥分類單電控直動式二位三通電磁閥2/3二位三通電磁閥結構（單電控、直動式） 電磁閥閥芯有2個位置，有3個氣路接口，如圖1，P口為氣源接口，A為通往氣動執(zhí)行器接口，R為排氣口。圖1電磁閥分類單電控直動式二位三通電磁閥2/3二位三通電磁閥結構（單電控、直動式） 工作狀態(tài)（得電）：如圖3，此時電磁閥得電，閥芯被電磁力吸到左側，P口與A口相通，氣源由A口通往氣缸，R口是封閉的； 如果失電，閥芯在彈簧的作用下回到圖2的初始狀態(tài)。圖3電磁閥分類單電控直動式二位五通電磁閥2/5二位五通電磁閥結構（單電控、直動式） 電磁閥閥芯有2個位置，有5個氣路

4、接口，如圖4 P口為氣源接口，A、B為通往氣動執(zhí)行器接口，R、S為排氣口圖4電磁閥分類單電控直動式二位五通電磁閥2/5二位五通電磁閥結構（單電控、直動式） 工作狀態(tài)（得電）：如圖6，此時電磁閥得電，閥芯在電磁力的作用下被吸到左側，P口與B口相通，氣源通過B口進入氣缸另一側氣室，A口與R口相通，與A口相通的氣缸一側是排氣狀態(tài)，S口是封閉的。 如果失電，閥芯在彈簧力的作用下再次回到圖5的初始狀態(tài)。圖6電磁閥分類雙電控直動式二位五通電磁閥2/5二位五通電磁閥結構（雙電控、直動式） 初始狀態(tài)：如圖7，此時電磁閥沒有電，閥芯在左右任意一側（此圖示在右側），P口與A口相通，氣源通過A口進入氣缸一側氣室，B

5、口與S口相通，與B口相通的氣缸一側是排氣狀態(tài)，R口是封閉的。圖7電磁閥分類雙電控直動式二位五通電磁閥2/5二位五通電磁閥結構（雙電控、直動式） 右側得電狀態(tài)：如圖8，此時電磁閥右側線圈得電，閥芯吸在右側，P口與A口相通，氣源通過A口進入氣缸一側氣室，B口與S口相通，與B口相通的氣缸一側是排氣狀態(tài)，R口是封閉的。雙電控電磁閥具有記憶功能，即此時右側線圈失電，左側線圈也不得電的情況下電磁閥閥芯始終保持在右側不動。圖8四電磁閥圖示符號2/3圖示符號（單電控） 如圖10為二位三通電磁閥的電氣符號圖，圖中左側的方框是指得電狀態(tài)，右側的方框是指失電狀態(tài)，左側小長方形是指電磁線圈，右側折線是指彈簧，所以靠近

6、彈簧側的方框是失電狀態(tài)，靠近線圈側的方框是得電狀態(tài)。圖10電磁閥圖示符號2/5圖示符號（單電控） 如圖11為二位五通電磁閥的電氣符號圖，圖中左側的方框是指失電狀態(tài)，右側的方框是指得電狀態(tài)，右側小長方形是指電磁線圈，左側折線是指彈簧，所以靠近彈簧側的方框是失電狀態(tài)，靠近線圈側的方框是得電狀態(tài)。圖11五2/3二位三通電磁閥應用2/3電磁閥控制單作用氣缸初始狀態(tài)：電磁閥為常閉電磁閥，處于失電狀態(tài)，單作用氣缸活塞由彈簧作用在氣缸左側，見圖13；工作狀態(tài)：電磁閥得電，電磁閥P口與A口通，氣源由A口進入氣缸，氣缸活塞右移，見圖14；失電狀態(tài)：電磁閥失電，電磁閥A口與R口通，氣缸通過電磁閥放氣，活塞在彈簧作

7、用下回到左側，見圖13。圖13圖142/3二位三通電磁閥應用2/3電磁閥控制氣動薄膜驅動部初始狀態(tài)：電磁閥為常閉電磁閥，處于失電狀態(tài)，氣動薄膜驅動部的推桿由彈簧作用下停在上位，見圖15；工作狀態(tài)：電磁閥得電，電磁閥P口與A口通，氣源由A口進入薄膜驅動部上氣室，推動推桿下移，見圖16；失電狀態(tài)：電磁閥失電，電磁閥A口與R口通，薄膜氣室通過電磁閥放氣，推桿在彈簧作用下回到上位，見圖15。圖15圖162/5二位五通電磁閥應用2/5單電控電磁閥控制雙作用氣缸初始狀態(tài)：電磁閥失電狀態(tài)，電磁閥P口與A口相通，氣源通過A口進入雙作用氣動活塞驅動部左側氣室，活塞停在右側，B口與S口相通，與B口相通的氣動活塞驅

8、動部的右側氣室為排氣狀態(tài)，見圖17；工作狀態(tài)：電磁閥得電，電磁閥P口與B口通，氣源由B口進入雙作用氣動活塞驅動部右側氣室，活塞移動到左側， A口與R口相通，與R口相通的氣動活塞驅動部的左側氣室為排氣狀態(tài)，見圖18；失電狀態(tài)：電磁閥恢復初始狀態(tài)，見圖17。圖17圖182/5二位五通電磁閥應用2/5雙電控電磁閥控制雙作用氣缸左側線圈得電狀態(tài)：電磁閥左側線圈得電，電磁閥P口與A口通，氣源由A口進入雙作用氣動活塞驅動部一側氣室，推動活塞到氣缸另一側， B口與S口相通，與B口相通的氣動活塞驅動部的另一側氣室為排氣狀態(tài)，在另一側線圈不得電之前會保持該狀態(tài)不動，見圖19；右側線圈得電狀態(tài)：電磁閥右側線圈得電

9、，電磁閥P口與B口通，氣源由B口進入雙作用氣動活塞驅動部一側氣室，推動活塞到氣缸另一側， A口與R口相通，與A口相通的氣動活塞驅動部的另一側氣室為排氣狀態(tài)，在另一側線圈不得電之前會保持該狀態(tài)不動，見圖20；圖19圖20APARPARPABPRBAEAPEBABEAPEBABEAPEBABEAPEB2位2通 2位3通 常閉（NC）2位3通 常通（NO）2位4通 2位5通 3位5通中間排氣式3位5通中間封閉式3位5通中間加壓式 位置數(shù) (正方形)氣口數(shù) (P/A/B/R1/R2)進/排氣口畫在正方形下面輸出口畫在正方形上面閥的主要功能及圖形符號閥的配管方式匯流板的出線方式副標題閥的手動操作方式閥芯

10、六電磁頭的特性電磁頭將電能轉為機械能，由靜鐵芯、線圈、動鐵芯(銜鐵) 構成根據(jù)使用電源的不同分為交流電磁頭和直流電磁頭根據(jù)構造的不同分T形和I形電磁頭 T形電磁頭 適用于大行程的交流銜鐵 銜鐵用硅鋼片疊成T形,防止磁滯渦流損失,減少鐵耗發(fā)熱 I形電磁頭 適用于直流銜鐵(無磁滯渦流損失)和小行程的交流銜鐵 銜鐵為整塊鐵磁材料電磁頭的蜂鳴 交流電磁頭因為吸力以50Hz的頻率變化,銜鐵振動,發(fā)出蜂鳴聲 在銜鐵的吸合面上設立分磁環(huán),使磁通產(chǎn)生時差,減少振動,降低 蜂鳴聲 直流電磁頭無蜂鳴現(xiàn)象電磁頭的吸力特性AC電磁頭和DC電磁頭的吸力特性類似 行程越小，吸力就越大 提高電壓，吸力變大；降低電壓，吸力變

11、小電磁頭的電流特性 AC電磁頭的始動電流最大， 隨著動鐵芯行程的減小，電流值變小 吸合時電流值保持恒定 (保持電流) DC電磁頭的電流值與行程無關，始終不變電磁頭的電流特性線圈燒壞 電磁頭在吸合后連續(xù)通電，通常不會因發(fā)熱而燒壞 電磁閥閥體(閥芯等)卡進雜質，電磁頭無法吸合， 線圈電流過大，發(fā)熱增加而燒壞 電壓大、行程大的AC電磁頭燒壞的可能性大； 電壓小、行程小的AC電磁頭不易燒壞 DC電磁頭線圈一般不會燒壞溫升值電磁頭線圈通電后發(fā)熱，溫度隨之升高，當發(fā)熱和散熱達到平衡后，線圈溫度保持在恒定值（溫升值）溫升值是采用電阻法來測定線圈內(nèi)部溫度JIS Z8704 溫度的電氣測定法現(xiàn)場用溫度計測線圈表

12、面溫度，比內(nèi)部溫度大約低20允許溫升值取決于線圈的絕緣種類 絕緣種類對于氣動電磁閥，電磁頭的絕緣種類常用的有B種或E種,特殊用途的有F種，高溫用途的有H種。絕緣種類 允許溫升值（JIS B8375） 最高使用溫度（JIS C4003） A種 65以下 105 E種 80以下 120 B種 90以下 130 F種 115以下 155 H種 140以下 180絕緣電阻和耐電壓絕緣電阻JIS規(guī)定，用500V的絕緣電阻表測定線圈端子和接地之間的電阻，絕緣電阻值應在1M以上耐電壓試驗線圈端子和接地之間, 加1500V近似50或60Hz的正弦波測試1分鐘, 看電磁閥是否損壞、龜裂, 是否有外部泄漏等現(xiàn)象發(fā)生大批量生產(chǎn)時用1800V試驗1秒直流電磁閥的極性帶過壓保護回路的直流電磁閥接線時請確認過壓保護回路的極性如果過壓保護回路有極性，請注意是否帶極性保護二極管 帶極性保護二極管 接線錯誤，閥不能正常換向 不帶極性保護二極管 接線錯誤會招致閥的二極管或控制元件的開關元件或電源燒壞電磁閥的通電時間 除長期連續(xù)通電型產(chǎn)品外，閥需要長期連續(xù)通電( 通電時間 比非通電時間長 )，需特注依賴 雙電控閥以瞬時通電來操作時，請確保通電時間在0.1秒以上橡膠密封與金屬密封橡膠密封金屬密封安裝姿勢 橡膠密封： 請參照各系列產(chǎn)品的性能參數(shù)表 金屬密封： 單電控閥，安裝姿勢自由 雙電控閥，請將滑閥水平安裝供油 除必須