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直動(dòng)式電磁閥的工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

時(shí)間:2013-10-31 閱讀:2566
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電磁閥隸屬于自動(dòng)化儀器儀表大類(lèi)中的執(zhí)行器單元,,是一種依靠電磁力為動(dòng)力源的自動(dòng)閥門(mén),即利用電磁閥的電磁鐵通電后產(chǎn)生的電磁力,,驅(qū)動(dòng)電磁閥相關(guān)零部件運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)其開(kāi)啟、關(guān)閉或切換功能的閥門(mén)。

電磁閥具有體積小,、重量輕、密封性好,、無(wú)外漏,、失效狀態(tài)確定、易維護(hù),、功耗低,、控制簡(jiǎn)便、價(jià)格低廉,、動(dòng)作可靠,、響應(yīng)迅速等特點(diǎn),,廣泛應(yīng)用于包括航空航天、核電等各類(lèi)涉及管路流體自動(dòng)控制的系統(tǒng)中,,用以實(shí)現(xiàn)對(duì)工藝流程管路中流體的通,、斷、切 換或調(diào)節(jié)等自動(dòng)控制,。

電磁閥與其他閥門(mén)相比具有以下特點(diǎn),。

①無(wú)外漏,失效狀態(tài)確定,,使用安全,。閥門(mén)的內(nèi)、外泄漏是危及人員和設(shè)備安全的重要指標(biāo),。由于電動(dòng),、氣動(dòng)、液動(dòng)閥門(mén)需通過(guò)其執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)使閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)或直線(xiàn)位移來(lái)控制閥芯的運(yùn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)閥門(mén)的功能,, 閥桿和執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的連接必須有填料,,閥桿和填料長(zhǎng)期動(dòng)作而出現(xiàn)的磨損導(dǎo)致外泄漏的問(wèn)題至今仍是難題。

而電磁閥用電磁力作動(dòng)力源,,通過(guò)無(wú)接觸方式驅(qū)動(dòng)密封在隔磁套管和閥腔內(nèi)的鐵芯等零部件而完成閥門(mén)的啟閉控制,,避免了機(jī)械傳動(dòng)的填料系統(tǒng),所以可以實(shí)現(xiàn)無(wú)外漏,。

電磁閥的這一特性提高了其使用安全性,,尤其適用于腐蝕性、昂貴或高低溫介質(zhì)的管路系統(tǒng)中,。

電磁閥的失效狀態(tài)確定,,即當(dāng)系統(tǒng)電源出現(xiàn)故障時(shí),電磁閥可自動(dòng)恢復(fù)開(kāi)啟或關(guān)閉狀態(tài)(常開(kāi)型電磁閥自動(dòng)開(kāi)啟,,常閉型電磁閥自動(dòng)關(guān)閉),,可以用于系統(tǒng)的安全保護(hù)。 

②體積小,,重量輕,,價(jià)格低廉。電磁閥本身結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,,易于安裝維護(hù),,價(jià)格與其他閥門(mén)相比要相對(duì)低廉。由于電磁閥是開(kāi)關(guān)信號(hào)控制,,與工控計(jì)算機(jī)連接十分方便,,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制系統(tǒng)。電磁閥外形尺寸小,,既節(jié)省空間,,又輕巧美觀,。

③動(dòng)作快速,功耗較小,。與其他閥門(mén)相比,,響應(yīng)時(shí)間短是電磁閥的一大特點(diǎn),甚至可以短至幾毫秒,。與電動(dòng)類(lèi)閥門(mén)相比,,電磁閥線(xiàn)圈功率消耗很低, 還可做到只需觸發(fā)動(dòng)作,,自動(dòng)保持閥,,屬節(jié)能產(chǎn)品。 .

④動(dòng)作可靠,,易于維護(hù),。隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高電磁閥已經(jīng)具備了很高的可靠性,能夠滿(mǎn)足高可靠性要求場(chǎng)合的使用要求,。由于其結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)便,,易于維護(hù)。

⑤品種眾多,,用途廣泛,。電磁閥由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于形成派生產(chǎn)品,,形成適用于各類(lèi)特定場(chǎng)合的特殊產(chǎn)品,,滿(mǎn)足各種不同的需求,所以品種眾多,,用途廣泛,。

電磁閥按動(dòng)作原理分為直動(dòng)式電磁閥、先導(dǎo)式電 磁閥和反沖式電磁閥三大類(lèi),,分別介紹如下,。

10.2.1直動(dòng)式電磁閥

直動(dòng)式電磁閥是指電磁力直接作用于閥芯系統(tǒng), 電磁閥的動(dòng)作功能*依靠電磁力及復(fù)位彈簧,,不受介質(zhì)壓差等因素的影響,,可靠性很高。

由于要求較大的電磁力,,限于經(jīng)濟(jì)性的影響,,這種結(jié)構(gòu)的電磁閥國(guó)內(nèi)過(guò)去大多為小口徑(<DN10) 的電磁閥,應(yīng)用于壓力等級(jí)不高的管路系統(tǒng)中,。20世紀(jì)90年代,,鞍山電磁閥有限責(zé)任公司技術(shù)引進(jìn)了世界上*的大口徑直動(dòng)式電磁閥技術(shù)——德國(guó) HERION公司的直動(dòng)式雙向電磁閥設(shè)計(jì)制造技術(shù),

通過(guò)消化吸收自主創(chuàng)新,,如今這種直動(dòng)式電磁閥已達(dá) DiV300,。

這種電磁閥的特點(diǎn):適應(yīng)介質(zhì)廣泛,,在水、氣,、 油等流體工況條件下均可可靠工作,。不大于DJV50的電磁閥可以任意安裝使用,可以在無(wú)壓差(從OMPa開(kāi)始工作)或真空(1.33X10-7 MPa)狀態(tài)下進(jìn)行可靠的開(kāi)關(guān)動(dòng)作,,工作介質(zhì)可以正反兩個(gè)方向流 動(dòng),,可實(shí)現(xiàn)雙通雙向截止。電磁閥動(dòng)作可靠,,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,,使用及維修方便,深受用戶(hù)歡迎,。

(1) 小口徑直動(dòng)式電磁閥

小口徑直動(dòng)式電磁閥(圖10-1)的公稱(chēng)尺寸不大于DiVIO,,動(dòng)鐵芯下部鑲嵌密封塞,動(dòng)鐵芯的上下動(dòng)作就可以實(shí)現(xiàn)電磁閥工作介質(zhì)的通斷控制,,所以稱(chēng)為直動(dòng)式電磁閥,。

小口徑直動(dòng)電磁閥線(xiàn)圈通電時(shí),磁路產(chǎn)生電磁吸力,,提起動(dòng)鐵芯,,克服了復(fù)位彈簧力開(kāi)啟閥座,于是工作介質(zhì)立即在管路中流通,。當(dāng)線(xiàn)圈斷電時(shí),,電磁力消失,動(dòng)鐵芯因自重與彈簧力而下落,,將閥座密封,, 切斷工作介質(zhì)在管路中流通。

(2) 直動(dòng)式雙向電磁閥

鞍山電磁閥有限責(zé)任公司引進(jìn)德國(guó)HERION公司技術(shù)的直動(dòng)電磁閥為雙閥座雙方向的結(jié)構(gòu)(圖10- 2),,該類(lèi)電磁閥設(shè)計(jì)*,、性能可靠,工作壓力可以從0 (無(wú)壓差)?4.0MPa,,特別適用于小于或等于1.33X10-7MPa條件的真空系統(tǒng)中,。該閥可實(shí)現(xiàn)正反兩個(gè)方向介質(zhì)的流動(dòng)(正反兩個(gè)方向密封),是目前世界上的直動(dòng)式電磁閥,。

雙向電磁閥的電磁線(xiàn)圈通電時(shí),,產(chǎn)生電磁力,吸起動(dòng)鐵芯克服彈簧力帶動(dòng)閥桿組件向上運(yùn)動(dòng)幵啟閥門(mén),。當(dāng)電磁線(xiàn)圈斷電時(shí),,電磁力消失,動(dòng)鐵芯在彈簧力及自重的作用下推動(dòng)閥桿組件向下運(yùn)動(dòng)關(guān)閉閥門(mén),。

斷電時(shí)關(guān)閉電磁閥為常閉式電磁閥,,斷電時(shí)開(kāi)啟的電磁閥為常開(kāi)式電磁閥,。

(3)多通直動(dòng)式電磁閥

小通徑的直動(dòng)三通電磁閥(圖10-3)在國(guó)內(nèi)很普遍,一般為0?l.OMPa,,電磁閥小于或等于DN3的直動(dòng)式電磁閥在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用很普遍,,大部分作為多通氣動(dòng)電磁閥的先導(dǎo)閥用。

但較大通徑D7V12?50的三通,、四通(五通)電磁閥,,國(guó)內(nèi)過(guò)去一直空白。自國(guó)內(nèi)引進(jìn)德國(guó)HERI- 〇N公司制造技術(shù)后,,通過(guò)消化吸收,,已實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化。不但作為執(zhí)行器的多通電磁閥應(yīng)用,,而且在液動(dòng),、氣動(dòng)執(zhí)行器中得到應(yīng)用。

①二位三通直動(dòng)式電磁閥結(jié)構(gòu)及工作原理直動(dòng)式二位三通電磁閥(圖10-4)根據(jù)其接管位置的不同,,可實(shí)現(xiàn)常閉,、常開(kāi)、換向,、合流4種功能,。

常開(kāi)功能:二位三通直動(dòng)式電磁閥中“1” 口為 進(jìn)口,“2”為工作口,,“3”為排空口,,在斷電狀態(tài)1口與2口是相通的,3 口被截止,。當(dāng)電磁線(xiàn)圈通電后產(chǎn)生電磁力,,密封閥盤(pán)關(guān)閉1 口,,2 口與3口相通,, 此時(shí)三通電磁閥實(shí)現(xiàn)常開(kāi)功能。

常閉功能:二位三通直動(dòng)式電磁閥中“3” 口為 進(jìn)口,,“2”為工作口,,“1”為排空口,在斷電狀態(tài)1 口與2口是相通,,3口被截止,。當(dāng)電磁線(xiàn)圈通電后產(chǎn)生電磁力,密封閥盤(pán)關(guān)閉1口,,3 口與2 口相通,,此時(shí)三通電磁閥實(shí)現(xiàn)常閉功能。

換向功能:二位三通直動(dòng)式電磁閥中“2” 口為進(jìn)口,,“1”和“3”為工作口,,在斷電狀態(tài)2 口與1口是相通,,3口被截止。當(dāng)電磁線(xiàn)圈通電后產(chǎn)生電磁

 

力,,密封閥盤(pán)關(guān)閉1 口,,2 口與3 口相通,此時(shí)三通電磁閥實(shí)現(xiàn)換向功能,。

合流功能:二位三通直動(dòng)式電磁閥中“1” 口和 “3” 口為進(jìn)口,,“2”為工作口,通過(guò)將兩個(gè)進(jìn)口通入不同的介質(zhì),,從2口端混合,,此時(shí)三通電磁閥可實(shí)現(xiàn)合流(混合)功能。

②直動(dòng)式二位四通(二位五通)電磁閥結(jié)構(gòu)及工作原理直動(dòng)二位四通電磁閥(圖10-5)及二位五通電磁閥的進(jìn)口方向及工作口的方向(常開(kāi)口及常閉口)是一定的,。其中,,直動(dòng)二位四通電磁閥是將 “A”和“B”工作口的排氣口合二為一,形成直動(dòng)二位四通電磁閥,。

圖10-5中“P” 口為進(jìn)口,,“A”和“B”為工作 口,“R”為排空口,。電磁閥的線(xiàn)圈在斷電狀態(tài)下,,P 口與A 口相通,B口與R口相通,。當(dāng)電磁線(xiàn)圈通電后產(chǎn)生電磁力吸起動(dòng)鐵芯提起閥桿及閥盤(pán),,使電磁閥實(shí)現(xiàn)P口與B口相通,A口與R口相通的換向功能,。

來(lái)源:上海自動(dòng)化儀表銷(xiāo)售網(wǎng)(www.40017.net)

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