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電磁閥原理詳細介紹
電磁閥原理詳細介紹
電磁閥（Electromagnetic valve）是用電磁控制的工業(yè)設(shè)備,，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,。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),。電磁閥可以配合不同的電路來實現(xiàn)預期的控制，而控制的精度和靈活性都能夠保證,。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，Z常用的是單向閥,、安全閥,、方向控制閥、速度調(diào)節(jié)閥等,。
電磁閥里有密閉的腔,，在不同位置開有通孔，每個孔連接不同的油管,，腔中間是活塞,，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開啟或關(guān)閉不同的排油孔,，而進油孔是常開的，液壓油就會進入不同的排油管,，然后通過油的壓力來推動油缸的活塞,，活塞又帶動活塞桿，活塞桿帶動機械裝置,。這樣通過控制電磁鐵的電流通斷就控制了機械運動,。
1、電磁閥從原理上分為三大類：
直動式電磁閥
原理：通電時,，電磁線圈產(chǎn)生電磁力把關(guān)閉件從閥座上提起,，閥門打開；斷電時,，電磁力消失,，彈簧把關(guān)閉件壓在閥座上，閥門關(guān)閉,。
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
原理：它是一種直動和先導式相結(jié)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(guān)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(zhì)壓力推動關(guān)閉件,，向下移動，使閥門關(guān)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,。
先導式電磁閥
原理：通電時，電磁力把先導孔打開,，上腔室壓力迅速下降,，在關(guān) 閉件周圍形成上低下高的壓差，流體壓力推動關(guān)閉件向上移動,，閥門打開,；斷電時，彈簧力把先導孔關(guān)閉,，入口壓力通過旁通孔迅速腔室在關(guān)閥件周圍形成下低上高的壓差,，流體壓力推動關(guān)閉件向下移動，關(guān)閉閥門,。
特點：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。
2,、電磁閥從閥結(jié)構(gòu)和材料上的不同與原理上的區(qū)別,，分為六個分支小類：直動膜片結(jié)構(gòu)、分步直動膜片結(jié)構(gòu),、先導膜片結(jié)構(gòu),、直動活塞結(jié)構(gòu)、分步直動活塞結(jié)構(gòu)、先導活塞結(jié)構(gòu),。
3,、電磁閥按照功能分類：水用電磁閥、蒸汽電磁閥,、制冷電磁閥,、低溫電磁閥、燃氣電磁閥,、消防電磁閥,、氨用電磁閥、氣體電磁閥,、液體電磁閥、微型電磁閥,、脈沖電磁閥,、液壓電磁閥 常開電磁閥、油用電磁閥,、直流電磁閥,、高壓電磁閥,、防爆電磁閥等,。
選型依據(jù)
電磁閥選型首先應該依次遵循安全性，可靠性,，適用性,，經(jīng)濟性四大原 則，其次是根據(jù)六個方面的現(xiàn)場工況（即管道參數(shù),、流體參數(shù),、壓力參數(shù)、電氣參數(shù),、動作方式、特殊要求進行選擇）,。
選型依據(jù)：
1,、根據(jù)管道參數(shù)選擇電磁閥的：通徑規(guī)格（即DN）、接口方式
1）按照現(xiàn)場管道內(nèi)徑尺寸或流量要求來確定通徑（DN）尺寸,；
2）接口方式，一般>DN50要選擇法蘭接口,，≤DN50則可根據(jù)用戶需要自由選擇,。
2、根據(jù)流體參數(shù)選擇電磁閥的：材質(zhì),、溫度組
1）腐蝕性流體：宜選用耐腐蝕電磁閥和全不銹鋼,；食用超凈流體：宜選用食品級不銹鋼材質(zhì)電磁閥；
2）高溫流體：要選擇采用耐高溫的電工材料和密封材料制造的電磁閥,，而且要選擇活塞式結(jié)構(gòu)類型的；
3）流體狀態(tài)：大至有氣態(tài),，液態(tài)或混合狀態(tài),，特別是口徑大于DN25時一定要區(qū)分開來,；
4）流體粘度：通常在50cSt以下可任意選擇,，若超過此值，則要選用高粘度電磁閥,。
3,、根據(jù)壓力參數(shù)選擇電磁閥的：原理和結(jié)構(gòu)品種
1）公稱壓力：這個參數(shù)與其它通用閥門的含義是一樣的，是根據(jù)管道公稱壓力來定,；
2）工作壓力：如果工作壓力低則必須選用直動或分步直動式原理,；Z低工作壓差在0.04Mpa以上時直動式、分步直動式,、先導式均可選用,。
4、電氣選擇：電壓規(guī)格應盡量優(yōu)先選用AC220V、DC24較為方便,。
5,、根據(jù)持續(xù)工作時間長短來選擇：常閉、常開,、或可持續(xù)通電
1）當電磁閥需要長時間開啟,，并且持續(xù)的時間多于關(guān)閉的時間應選 用常開型；
2）要是開啟的時間短或開和關(guān)的時間不多時,，則選常閉型,；
3）但是有些用于安全保護的工況，如爐,、窯火焰監(jiān)測,，則不能選常開的，應選可長期通電型,。
6,、根據(jù)環(huán)境要求選擇輔助功能：防爆、止回,、手動、防水霧,、水淋,、潛水。
選型原則
安全性：
1,、腐蝕性介質(zhì)：宜選用塑料王電磁閥和全不銹鋼,；對于強腐蝕的介 質(zhì)必須選用隔離膜片式。中性介質(zhì),，也宜選用銅合金為閥殼材料的電磁閥,，否則，閥殼中常有銹屑脫落,，尤其是動作不頻繁的場合,。氨用閥則不能采用銅材。
2,、爆炸性環(huán)境：必須選用相應防爆等級產(chǎn)品,，露天安裝或粉塵多場合應選用防水，防塵品種,。
3,、電磁閥公稱壓力應超過管內(nèi)Z高工作壓力。
適用性：
1,、介質(zhì)特性
1）質(zhì)氣,，液態(tài)或混合狀態(tài)分別選用不同品種的電磁閥；
2）介質(zhì)溫度不同規(guī)格產(chǎn)品，否則線圈會燒掉,，密封件老化,，嚴重影響使用壽命；
3）介質(zhì)粘度,，通常在50cSt以下,。若超過此值，通徑大于15mm時,，用多功能電磁閥,；通徑小于15mm時，用高粘度電磁閥,。
4）介質(zhì)清潔度不高時都應在電磁閥前配裝反沖過濾閥,，壓力低時，可選用直動膜片式電磁閥,；
5）介質(zhì)若是定向流通,，且不允許倒流，需用雙向流通,；
6）介質(zhì)溫度應選在電磁閥允許范圍之內(nèi),。
2、管道參數(shù)
1）根據(jù)介質(zhì)流向要求及管道連接方式選擇閥門通口及型號,；
2）根據(jù)流量和閥門Kv值選定公稱通徑,，也可選同管道內(nèi)徑；
3）工作壓差：Z低工作壓差在0.04Mpa以上是可選用間接先導式,；Z低工作壓差接近或小于零的必須選用直動式或分步直接式,。
3、環(huán)境條件
1）環(huán)境的Z高和Z低溫度應選在允許范圍之內(nèi),；
2）環(huán)境中相對濕度高及有水滴雨淋等場合,，應選防水電磁閥；
3）環(huán)境中經(jīng)常有振動,，顛簸和沖擊等場合應選特殊品種,，例如船用電磁閥；
4）在有腐蝕性或爆炸性環(huán)境中的使用應優(yōu)先根據(jù)安全性要求選用耐發(fā)蝕型,；
5）環(huán)境空間若受限制,，需選用多功能電磁閥，因其省去了旁路及三只手動閥且便于在線維修,。
4,、電源條件
1）根據(jù)供電電源種類，分別選用交流和直流電磁閥,。一般來說交流電源取用方便,；
2）電壓規(guī)格用盡量優(yōu)先選用AC220V.DC24V,；
3）電源電壓波動通常交流選用+%10%.-15%，直流允許±%10左右,，如若超差,，須采取穩(wěn)壓措施；
4）應根據(jù)電源容量選擇額定電流和消耗功率,。須注意交流起動時VA值較高,，在容量不足時應優(yōu)先選用間接導式電磁閥。
5.控制精度
1）普通電磁閥只有開,、關(guān)兩個位置,，在控制精度要求高和參數(shù)要求平穩(wěn)時需選用多位電磁閥；
2）動作時間：指電信號接通或切斷至主閥動作完成時間,；
3）泄漏量：樣本上給出的泄漏量數(shù)值為常用經(jīng)濟等級,。
可靠性：
1、工作壽命,，此項不列入出廠試驗項目,，屬于型式試驗項目。為確保質(zhì)量應選正規(guī)廠家的產(chǎn)品,。
2,、工作制式：分長期工作制，反復短時工作制和短時工作制三種,。對于長時間閥門開通只有短時關(guān)閉的情況,，則宜選用常開電磁閥。
3,、工作頻率：動作頻率要求高時，結(jié)構(gòu)應優(yōu)選直動式電磁閥,，電源聽優(yōu)選交流,。
4、動作可靠性
嚴格地來說此項試驗尚未正式列入中國電磁閥專業(yè)標準,，為確保質(zhì)量應選正規(guī)廠家的產(chǎn)品,。有些場合動作次數(shù)并不多，但對可靠性要求卻很高,，如消防,、緊急保護等 ，切不可掉以輕心,。特別重要的,，還應采取兩只連用雙保險。
經(jīng)濟性：
它選用的尺度之一,，但必須是在安全,、適用,、可靠的基礎(chǔ)上的經(jīng)濟。
經(jīng)濟性不單是產(chǎn)品的售價,，更要優(yōu)先考慮其功能和質(zhì)量以及安裝維修及其它附件所需用費用,。
更重要的是，一只電磁閥在整個自控系統(tǒng)中在整個自控系統(tǒng)中乃至生產(chǎn)線中所占成本微乎其微,，如果貪圖小便宜錯選而造成損害群是巨大的,。
1、安裝時應注意閥體上箭頭應與介質(zhì)流向一致,。不可裝在有直接滴水或濺水的地方,。電磁閥應垂直向上安裝；
2,、電磁閥應保證在電源電壓為額定電壓的15%-10%波動范圍內(nèi)正常工作,；
3、電磁閥安裝后,，管道中不得有反向壓差,。并需通電數(shù)次，使之適溫后方可正式投入使用,；
4,、電磁閥安裝前應*清洗管道。通入的介質(zhì)應無雜質(zhì),。閥前裝過濾器,；
5、當電磁閥發(fā)生故障或清洗時,，為保證系統(tǒng)繼續(xù)運行,，應安裝旁路裝置。
電磁閥通電后不工作
檢查電源接線是否不良→重新接線和接插件的連接
不同種類的電磁閥
不同種類的電磁閥(34張)
檢查電源電壓是否在±工作范圍-→調(diào)致正常位置范圍
線圈是否脫焊→重新焊接
線圈短路→更換線圈
工作壓差是否不合適→調(diào)整壓差→或更換相稱的電磁閥
流體溫度過高→更換相稱的電磁閥
有雜質(zhì)使電磁閥的主閥芯和動鐵芯卡死→進行清洗,，如有密封損壞應更換密封并安裝過濾器
液體粘度太大,，頻率太高和壽命已到→更換產(chǎn)品
電磁閥不能關(guān)閉
主閥芯或鐵動芯的密封件已損壞→更換密封件
流體溫度、粘度是否過高→更換對口的電磁閥
有雜質(zhì)進入電磁閥產(chǎn)閥芯或動鐵芯→進行清洗
彈簧壽命已到或變形→更換
節(jié)流孔平衡孔堵塞→及時清洗
工作頻率太高或壽命已到→改選產(chǎn)品或更新產(chǎn)品
其它情況
內(nèi)泄漏→檢查密封件是否損壞,，彈簧是否裝配不良
外泄漏→連接處松動或密封件已壞→緊螺絲或更換密封件
通電時有噪聲→頭子上堅固件松動,，擰緊。電壓波動不在允許范圍內(nèi),，調(diào)整好電壓,。鐵芯吸合面雜質(zhì)或不平，及時清洗或更換,。
電磁閥的密封材料目前有三種常用的,。
NBR D晴橡膠（nitrile butadiene rubber）
由D二烯和丙烯腈經(jīng)乳液聚合法制得的，D腈橡膠主要采用低溫乳液聚合法生產(chǎn),，耐油性*,，耐磨性較高,，耐熱性較好，粘接力強,。其缺點是耐低溫性差,、耐臭氧性差，電性能低劣,，彈性稍低,。
此外，它還具有良好的耐水性,、氣密性及優(yōu)良的粘結(jié)性能,。廣泛用于制各種耐油橡膠制品、多種耐油墊圈,、墊片,、套管、軟包裝,、軟膠管,、印染膠輥、電纜膠材料等,，在汽車,、航空、石油,、復印等行業(yè)中成為*的彈性材料,。
D腈橡膠具有優(yōu)良的耐油性，其耐油性僅次于聚硫橡膠和氟橡膠,，并且具有的耐磨性和氣密性,。D晴橡膠的缺點是不耐臭氧及芳香族、鹵代烴,、酮及酯類溶劑,，不宜做絕緣材料。
主要用途
D腈橡膠主要用于制作耐油制品,，如耐油管、膠帶,、橡膠隔膜和大型油囊等,，常用于制作各類耐油模壓制品，如O形圈,、油封,、皮碗、膜片,、活門,、波紋管等,，也用于制作膠板和耐磨零件。
EPDM三元乙丙橡膠
三元乙丙橡膠是乙烯,、丙烯以及非共軛二烯烴的三元共聚物,，1963年開始商業(yè)化生產(chǎn)。每年*的消費量是80萬噸,。EPDMZ主要的特性就是其*的耐氧化,、抗臭氧和抗侵蝕的能力。由于三元乙丙橡膠屬于聚烯烴家族,，它具有*的硫化特性,。在所有橡膠當中，EPDM具有Z低的比重,。它能吸收大量的填料和油而影響特性不大,。因此可以制作成本低廉的橡膠化合物。
分子結(jié)構(gòu)和特性：三元乙丙是乙烯,、丙烯和非共軛二烯烴的三元共聚物,。二烯烴具有特殊的結(jié)構(gòu)，只有兩鍵之一的才能共聚,，不飽和的雙鍵主要是作為交鏈處,。另一個不飽和的不會成為聚合物主鏈，只會成為邊側(cè)鏈,。三元乙丙的主要聚合物鏈是*飽和的,。這個特性使得三元乙丙可以抵抗熱，光,，氧氣,，尤其是臭氧。三元乙丙本質(zhì)上是無極性的,，對極性溶液和化學物具有抗性,，吸水率低，具有良好的絕緣特性,。
特點
1,、低密度高填充性；
2,、耐老化性,；
3、耐腐蝕性,；
4,、耐水蒸汽性能；
5,、耐過熱水性能,；
6,、電性能；
7,、彈性,；
8、粘接性,。
VITON 氟橡膠（FKM)
分子內(nèi)含氟之橡膠,，依氟含量即單體構(gòu)造而有各種類型；六氟化系的氟素橡膠耐高溫性優(yōu)于硅橡膠,，耐化學性,，耐大部分油及溶劑（酮、酯類除外）,，耐候性,，耐臭氧性均佳，但耐寒性則不良,；一般廣泛用于汽機車,、乙等品，化工廠之密封件,，使用溫度范圍-20℃～260℃,，低溫要求使用時有耐低溫型可選用能適用到-40℃，但價格較高.
電動閥與電磁閥的區(qū)別
電磁閥是電磁線圈通電后產(chǎn)生磁力吸引克服彈簧的壓力帶動閥芯動作,，就一電磁線圈,，結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜,，只能實現(xiàn)開關(guān),；
電動閥是通過電動機驅(qū)動閥桿，帶動閥芯動作,，電動閥又分（關(guān)斷閥）和調(diào)節(jié)閥,。關(guān)斷閥是兩位式的工作即全開和全關(guān)，調(diào)節(jié)閥是在上面安裝電動閥門定位器,，通過閉環(huán)調(diào)節(jié)來使閥門動態(tài)的穩(wěn)定在一個位置上,。
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