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電磁閥的工作原理及選型

更新時間：2010-08-26 點擊次數(shù)：3159次

電磁閥的工作原理及選型

　電磁閥是用來控制流體的自動化基礎(chǔ)元件，屬于執(zhí)行器；并不限于液壓，氣動。電磁閥用于控制液壓流動方向，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。所謂氣動系統(tǒng)，就是以氣體為介質(zhì)的控制系統(tǒng)。氣動系統(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)，氣動系統(tǒng)還需要其他元件的配合，其中包括動力元件、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。這些都是氣動系統(tǒng)中*的部分。而閥體是控制算法得以實現(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，阻止壓縮空氣反方向流動；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接口交替地加壓和排氣，來控制運動的方向；速度調(diào)節(jié)閥能簡便實現(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　帶自動疏水器的水分離器

氣動系統(tǒng)的示意圖

電磁閥不但能夠應(yīng)用在氣動系統(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。電磁閥正是因為能夠用電磁進(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)用的一個主要原因。

電磁閥已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在生產(chǎn)的各個領(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，為實現(xiàn)不同的氣動系統(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油剛的活塞，活塞又帶動活塞桿，活塞竿帶動機(jī)械裝置動。這樣通過控制電磁鐵的電流就控制了機(jī)械運動。

電磁閥的結(jié)構(gòu)原理

一：直動式電磁閥

有常閉型和常開型二種。常閉型斷電時呈關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)線圈通電時產(chǎn)生電磁力，使動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)線圈斷電時電磁力消失，動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，產(chǎn)生電磁力使動鐵芯　　和靜鐵芯吸合，導(dǎo)閥口開啟而導(dǎo)閥口設(shè)在主閥口上，且動鐵芯與主閥芯連在一起，此時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作用下使主閥芯向上運動，開啟主閥介質(zhì)流通。當(dāng)線圈斷電時電磁力消失，此時動鐵芯在自重和彈簧力的作用下關(guān)閉導(dǎo)閥孔，此時介質(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，動作可靠，在零壓差時工作也可靠。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，呈關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)線圈通電時，產(chǎn)生的磁力使動鐵芯和靜鐵芯吸合，導(dǎo)閥口打開，介質(zhì)流向出口，此時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動，達(dá)到開啟主閥口的目的，介質(zhì)流通。當(dāng)線圈斷電時，磁力消失，動鐵芯在彈簧力作用下復(fù)位關(guān)閉先導(dǎo)口，此時介質(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動，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時應(yīng)選用如ZS,2W,ZQDF,ZCM系列等直動式和分步直動式；zui低工作壓差大于0.04MPa時　　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)象時要定制電磁閥的開閉時間調(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，必須注意交流起動時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；但在開啟時間很長關(guān)閉時很短時要選用常開型了。

壽命試驗，工廠一般屬于型式試驗項目，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慎重。

動作時間很短頻率較高時一般選取直動式，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。