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電磁閥基礎知識詳解:原理、維護、選型

發布時間:2021/12/17

電磁閥是用電磁控制的工業設備,在工業控制系統中調整介質的方向、流量、速度和其他的參數。針對電磁閥的特點,電磁閥應該如何選型?為了延長電磁閥壽命,又該如何保養維護呢?

解讀 | 電磁閥結構原理

(1.閥體 2.進氣口3.出氣口4.導線5.柱塞)

看了動態圖之后,是不是發現電磁閥工作原理非常的簡單呢!電磁閥未上電時,閥針在彈簧的作用下,將閥體的通道賭住,電磁閥處于截止狀態。當線圈接通電源時,線圈產生磁力,閥心克服彈簧力向上提起,閥內通道打開,電磁閥處于導通狀態。

簡單點,電磁閥分三大類

電磁閥原理上分為三大類:直動式、分步直動式、先導式。

現在從簡介、原理、特點三方面做了一個總結。

直動式電磁閥

簡介:

有常閉型和常開型二種。常閉型斷電時呈關閉狀態,當線圈通電時產生電磁力,使動鐵芯克服彈簧力同靜鐵芯吸合直接開啟閥,介質呈通路;當線圈斷電時電磁力消失,動鐵芯在彈簧力的作用下復位,直接關閉閥口,介質不通。結構簡單,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。

原理:

常閉型通電時,電磁線圈產生電磁力把敞開件從閥座上提起,閥門打開;斷電時,電磁力消失,彈簧把敞開件壓在閥座上,閥門敞開。(常開型與此相反)

特點:

在真空、負壓、零壓時能正常工作,但通徑一般不超過25mm。

分步直動式電磁閥

簡介:

這種閥采用一次開閥和二次開閥連在一體,主閥和導閥分步使電磁力和壓差直接開啟主閥口。當線圈通電時,產生電磁力使動鐵芯和靜鐵芯吸合,導閥口開啟而導閥口設在主閥口上,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,開啟主閥介質流通。當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閉導閥孔,此時介質在平衡孔中進入主閥芯上腔,使上腔壓力升高,此時在彈簧復位和壓力的作用下關閉主閥,介質斷流。結構合理,動作可靠,在零壓差時工作也可靠。如:ZQDF,ZS,2W等。

原理:

它是一種直動和先導式相結合的原理,當入口與出口沒有壓差時,通電后,電磁力直接把先導小閥和主閥關閉件依次向上提起,閥門打開。當入口與出口達到啟動壓差時,通電后,電磁力先導小閥,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;斷電時,先導閥利用彈簧力或介質壓力推動關閉件,向下移動,使閥門關閉。

特點:

在零壓差或真空、高壓時亦能可動作,但功率較大,要求必須水平安裝。

簡介:

這種電磁閥由先導閥和主閥芯聯系著形成通道組合而成;常閉型在未通電時,呈關閉狀態。當線圈通電時,產生的磁力使動鐵芯和靜鐵芯吸合,導閥口打開,介質流向出口,此時主閥芯上腔壓力減少,低于進口側的壓力,形成壓差克服彈簧阻力而隨之向上運動,達到開啟主閥口的目的,介質流通。當線圈斷電時,磁力消失,動鐵芯在彈簧力作用下復位關閉先導口,此時介質從平衡孔流入,主閥芯上腔壓力增大,并在彈簧力的作用下向下運動,關閉主閥口。常開式原理正好相反。

原理:

通電時,電磁力把先導孔打開,上腔室壓力迅速下降,在敞開件周圍形成上低下高的壓差,流體壓力推動敞開件向上移動,閥門打開;斷電時,彈簧力把先導孔敞開,入口壓力通過旁通孔迅速腔室在關閥件周圍形成下低上高的壓差,流體壓力推動敞開件向下移動,敞開閥門。

特點:

體積小,功率低,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。

須知 | 電磁閥特點解析

1外漏堵絕,內漏易控,使用安全

內外泄漏是危及安全的要素。其它自控閥通常將閥桿伸出,由電動、氣動、液動執行機構控制閥芯的轉動或移動。這都要解決長期動作閥桿動密封的外泄漏難題;唯有電磁閥是用電磁力作用于密封在隔磁套管內的鐵芯完成,不存在動密封,所以外漏易堵絕。電動閥力矩控制不易,容易產生內漏,甚至拉斷閥桿頭部;電磁閥的結構型式容易控制內泄漏,直至降為零。所以,電磁閥使用特別安全,尤其適用于腐蝕性、有毒或高低溫的介質。

2系統簡單,便接工控機,價格低

電磁閥本身結構簡單,價格也低,比起調節閥等其它種類執行器易于安裝維護。更顯著的是所組成的自控系統簡單得多,價格要低得多。由于電磁閥是開關信號控制,與工控計算機連接十分方便。在當今電腦普及,價格大幅下降的時代,電磁閥的優勢就更加明顯。

3動作,功率微小,外形輕巧

電磁閥響應時間可以短至幾個毫秒,即使是先導式電磁閥也可以控制在幾十毫秒內。由于自成回路,比之其它自控閥反應更靈敏。設計得當的電磁閥線圈功率消耗很低,屬節能產品;還可做到只需觸發動作,自動保持閥位,平時一點也不耗電。電磁閥外形尺寸小,既節省空間,又輕巧美觀。

4調節精度受限,適用介質受限

電磁閥通常只有開關兩種狀態,閥芯只能處于兩個極限位置,不能連續調節,(力圖突破的新構思不少,但還都處于試驗試用階段)所以調節精度還受到一定限制。電磁閥對介質潔凈度有較高要求,含顆粒狀的介質不能適用,如屬雜質須先濾去。另外,粘稠狀介質不能適用,而且,特定的產品適用的介質粘度范圍相對較窄。

5型號多樣,用途廣泛

電磁閥雖有先天不足,優點仍十分突出,所以就設計成多種多樣的產品,滿足各種不同的需求,用途極為廣泛。電磁閥技術的進步也都是圍繞著如何克服先天不足,如何更好地發揮固有優勢而展開。

熱點 | 電磁閥選型

1、經濟性

有很多電磁閥可以通用,在選擇的過程中應選用最經濟的產品。

2、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。電磁閥的最高標定公稱壓力一定要超過管路內的最高壓力,否則使用壽命會縮短或產生其它意外情況。

有腐蝕性液體的應選用全不銹鋼型,強腐蝕性流體宜選用塑料王(SLF)電磁閥。爆炸性環境必須選用相應的防爆產品。

3、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,斷電關閉;但在開啟時間很長關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標準,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。

4、適用性

管路中的流體必須和選用的電磁閥系列型號中標定的介質一致。流體的溫度必須小于選用電磁閥的標定溫度。電磁閥允許液體粘度一般在20CST以下,大于20CST應注明。

工作壓差,管路最高壓差在小于0.04MPa時應選用如ZS,2W,ZQDF,ZCM系列等直動式和分步直動式。最低工作壓差大于0.04MPa時可選用先導式(壓差式)電磁閥,最高工作壓差應小于電磁閥的最大標定壓力。

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在電磁閥前安裝過濾器,一般電磁閥對介質要求清潔度要好。注意流量孔徑和接管口徑,電磁閥一般只有開關兩位控制;條件允許請安裝旁路管,便于維修;有水錘現象時要定制電磁閥的開閉時間調節。

注意環境溫度對電磁閥的影響電源電流和消耗功率應根據輸出容量選取,電源電壓一般允許±10%左右,必須注意交流起動時VA值較高。

注意 | 電磁閥保養維修

注意事項一

先導式電磁閥,要檢查管道內壓差是否太小,壓差太小電磁閥就不能正常工作,在這種情況下,就需選用直動式電磁閥。而壓差太大,遠遠超過電磁閥的設計值,也無法正常工作,就應選用高壓電磁閥了。

注意事項二

電磁閥一般都是水平安裝,如果椒側裝的話,有可能造成閥門關閉不嚴,即內漏,因盡量避免側裝。

注意事項三

使用時間較長時,如活塞與閥座間密封不好,可將活塞密封面重新磨平,再和閥座研磨。

注意事項四

工作時,要注意閥門前后壓力表,要求工作壓力不得超過額定壓力,工作壓差必須在額定壓差范圍內。當工作壓力超過額定壓力或工作壓差超過額定壓差時,電磁閥要停止使用,關閉前后手動閥,以防止電磁閥爆炸和泄漏。

注意事項五

電磁閥安裝后,須通入介質試動作數次,確認正常后方可投入正式使用。

注意事項六

應定期清洗大閥內外及銜鐵吸合面的污物。注意不要損壞密封面。

注意事項七

電磁閥較長時間不用時,應關閉閥前手動閥,重新啟用時,蒸汽電磁閥應將冷凝水排除干凈,并作試動作數次,待開關正常后方再投入使用。

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