电磁阀的工作原理及选型

电磁阀的工作原理及选型 电磁阀的工作原理及选型 电磁阀是用来控制流体的自动化基础元件，属于执行器；并不限于 液压，气动。电磁阀用于控制液压流动方向，工厂的机械装置一般 都由液压钢控制， 所以就会用到电磁阀。电磁阀是用电磁控制的 工业设备，用在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其 他的参数。电磁阀有很多种，不同的电磁阀在控制系统的不同位置 发挥作用，最常用的是单向阀、安全阀、方向控制阀、速度调节阀 等。电磁阀是用电磁的效应进行控制，主要的控制方式由继电器控 制。这样，电磁阀可以配合不同的电路来实现预期的控制，而控制 的精度和灵活性都能够保证。 图中杆状的物体就是通过电控制的阀杆，利用电磁力可以将阀杆打 开或者关闭。 下面以气动系统为例子说明电磁阀在工业控制中的应用。所谓气动 系统，就是以气体为介质的控制系统。气动系统中，这种能源的介 质通常就是空气。在真正使用的时候，通常把大气中的空气的体积 加以压缩，从而提高它的压力。压缩空气主要通过作用于活塞或叶 片来作功。 气动系统中，电磁阀的作用就是在控制系统中按照控制的要求来调 整压缩空气的各种状态，气动系统还需要其他元件的配合，其中包 括动力元件、执行元件、开关、显示设备及其它辅助设备。动力元 件包括各种压缩机，执行元件包括各种气缸。这些都是气动系统中 不可缺少的部分。而阀体是控制算法得以实现的重要设备。 比如单向阀让压缩空气从压缩机进入气罐，当压缩机关闭时，阻止 压缩空气反方向流动；安全阀当储气罐内的压力超过允许限度，可 将压缩空气排出；方向控制阀通过对气缸两个接口交替地加压和排 气，来控制运动的方向；速度调节阀能简便实现执行元件的无级调 速。 气路系统： 油路系统： 冷冻系统： A进气过滤器 J油箱 P冷冻压缩机 B空气进气阀 K恒温旁通阀 Q冷凝器 C压缩机主机 L油冷却器 R热交换器 D单向阀 M油过滤器 S旁通系统 E空气／油分离器 N回油阀 T空气出口过滤器 F最小压力阀 O断油阀 G后冷却器 H带自动疏水器的水分离器 气动系统的示意图 电磁阀不但能够应用在气动系统中，在油压的系统、水压的系统中 也能够得到相同或者类似的应用，比如低功率不供油小型电磁换向 阀，密封件不需供油，排出的气体不会污染环境，可用于食品、医 药、电子等行业。 电磁换向阀电磁换向阀 现在，电磁阀技术与控制技术、计算机技术、电子技术相结合，已 经能够进行多种复杂的控制。比如可以把电磁阀应用在智能控制领 域，应用在无线控制技术等方面。电磁阀正是因为能够用电磁进行 控制，所以它能与现在的各种电子系统很好地接口，这也是它得到 广泛应用的一个主要原因。 电磁阀已经广泛地应用在生产的各个领域中，随着电磁控制技术和 制造工艺的提高，电磁阀能够实现更加精巧的控制，为实现不同的 气动系统、液压系统发挥它的作用。 电磁阀的工作原理：电磁阀的工作原理： 电磁阀里有密闭的腔，在的不同位置开有通孔，每个孔都通向不同 的油管，腔中间是阀，两面是两块电磁铁，哪面的磁铁线圈通电阀 体就会被吸引到哪边，通过控制阀体的移动来档住或漏出不同的排 油的孔，而进油孔是常开的，液压油就会进入不同的排油管，然后 通过油的压力来推动油刚的活塞，活塞又带动活塞杆，活塞竿带动 机械装置动。这样通过控制电磁铁的电流就控制了机械运动。 电磁阀的结构原理电磁阀的结构原理 一：直动式电磁阀 有常闭型和常开型二种。常闭型断电时呈关闭状态，当线圈通电时 产生电磁力，使动铁芯克服弹簧力同静铁芯吸合直接开启阀，介质 呈通路； 当线圈断电时电磁力消失， 动铁芯在弹簧力的作用下复位， 直接关闭阀口，介质不通。结构简单，动作可靠，在零压差和微真 空下正常工作。 常开型正好相反。 如小于 φ6 流量通径的电磁阀。 （图 一是典型结构图） 二、分步直动式电磁阀 该阀采用一次开阀和二次开阀连在一体，主阀和导阀分步使电磁力 和压差直接开启主阀口。 当线圈通电时， 产生电磁力使动铁芯和 静铁芯吸合，导阀口开启而导阀口设在主阀口上，且动铁芯与主阀 芯连在一起，此时主阀上腔的压力通过导阀口卸荷，在压力差和电 磁力的同时作用下使主阀芯向上运动，开启主阀介质流通。当线圈 断电时电磁力消失，此时动铁芯在自重和弹簧力的作用下关闭导阀 孔，此时介质在平衡孔中进入主阀芯上腔，使上腔压力升高，此时 在弹簧复位和压力的作用下关闭主阀，介质断流。结构合理，动作 可靠，在零压差时工作也可靠。如： ZQDF，ZS，2W 等。（图二是 典型结构图） 三、间接先导式电磁阀 该系列电磁阀由先导阀和主阀芯联系着形成通道组合而成；常闭型 在未通电时，呈关闭状态。当线圈通电时，产生的磁力使动铁芯和 静铁芯吸合，导阀口打开，介质流向出口，此时主阀芯上腔压力减 少，低于进口侧的压力，形成压差克服弹簧阻力而随之向上运动， 达到开启主阀口的目的，介质流通。当线圈断电时，磁力消失，动 铁芯在弹簧力作用下复位关闭先导口，此时介质从平衡孔流入，主 阀芯上腔压力增大，并在弹簧力的作用下向下运动，关闭主阀口。 常开式原理正好相反。如：SLA，DF（φ15 以上口径），ZCZ 等。 （图三是典型结构图） 电磁阀的选型 一：适用性 管路中的流体必须和选用的电磁阀系列型号中标定的介质一致。 流体的温度必须小于选用电磁阀的标定温度。 电磁阀允许液体粘度一般在 20CST 以下，大于 20CST 应注明。 工作压差，管路最高压差在小于 0.04MPa 时应选用如 ZS,2W,ZQDF,ZCM 系列等直动式和分步直动式； 最低工作压差大于 0.04MPa 时可选用先导式（压差式）电磁阀；最高工作压差应 小于电磁阀的最大标定压力；一般电磁阀都是单向工作，因此要注 意是否有反压差，如有安装止回阀。 流体清洁度不高时应在电磁阀前安装过滤器，一般电磁 阀对介质要求清洁度要好。 注意流量孔径和接管口径；电磁阀一般只有开关两位控制；条件允 许请安装旁路管，便于维修；有水锤现象时要定制电磁阀的开闭时 间调节。 注意环境温度对电磁阀的影响 电源电流和消耗功率应根据输出容量选取，电源电压一般允许 ±10%左右，必须注意交流起动时 VA 值较高。 二、可靠性 电磁阀分为常闭和常开二种；一般选用常闭型，通电打开，断电关 闭；但在开启时间很长关闭时很短时要选用常开型了。 寿命试验，工厂一般属于型式试验项目，确切地说我国还没有电磁 阀的专业标准，因此选用电磁阀厂家时慎重。 动作时间很短频率较高时一般选取直动式，大口径选用快速系列。 三、安全性 一般电磁阀不防水， 在条件不允许时请选用防水型， 工厂可以定做。 电磁阀的最高标定公称压力一定要超过管路内的最高压力，否则使 用寿命会缩短或产生其它意外情况。 有腐蚀性液体的应选用全不锈钢型，强腐蚀性流体宜选用塑料王 （SLF）电磁阀。 爆炸性环境必须选用相应的防爆产品。 四、经济性 有很多电磁阀可以通用，但在能满足以上三点的基础上应选用最经 济的产品