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            電磁閥工作原理
              電磁閥是由電磁線圈和磁芯組成,是包含一個或幾個孔的閥體。當線圈通電或斷電時,磁芯的運轉將 導致流體通過閥體或被切斷,以達到改變流體方向的目的。電磁閥的電磁部件由固定鐵芯、動鐵芯、線圈 等部件組成;閥體部分由滑閥芯、滑閥套、彈簧底座等組成。電磁線圈被直接安裝在閥體上,閥體被封閉 在密封管中,構成一個簡潔、緊湊的組合。

              電磁閥從原理上分為三大類(即:直動式、分步直動式、先導式) 從氣路或油路上來說,我們在生產中常用的電磁閥有二位三通、二位四通、二位五通等 。 電磁閥二位是指電磁閥的閥芯有兩個不同的工作位置(開、關)。而多少通指電磁閥的閥體上有多少個通道口; 比如二位二通電磁閥是一進一出(二個通道、最普通常見)二位三通電磁閥控制液體是一進二出(兩出分 別是一個常開一個常閉);氣動換向電磁閥是一進一出一排氣;液壓一進一出一回油。

              電磁閥從結構原理上分為三大類:

              1)直動式電磁閥:
              原理:通電時,電磁線圈產生電磁力把關閉件從閥座上提起,閥門打開;斷電時,電磁力消失,彈簧把關閉件壓在閥座上,閥門關閉。
              特點:在真空、負壓、零壓時能正常工作,但通徑一般不超過25mm。

              2)分布直動式電磁閥:
                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、高壓時亦能動作,但功率較大,要求必須水平安裝。

              3)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,在關閉件周圍形成上低下高的壓差,流體壓力推動關閉件向上移動,閥門打開;斷電時,彈簧力把先導孔關閉,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,流體壓力推動關閉件向下移動,關閉閥門。
                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。


              電磁閥從路上分

              二位三通電磁閥:
              在氣路(或液路)上來說,兩位三通電磁閥具有1個進氣孔(接進氣氣源)、1個出氣孔(提供給目標設備氣源)、1個 排氣孔(一般安裝一個消聲器,如果不怕噪音的話也可以不裝 )。 在電氣上來說,兩位三通電磁閥一般為單電控(即單線圈) 。兩位三通電磁閥分為常閉型和常開型兩種。常閉型 指線圈沒通電時氣路是斷的,常開型指線圈沒通電時氣路是通的。 常閉型兩位三通電磁閥動作原理:給線圈通 電,氣路接通,線圈一旦斷電,氣路就會斷開,這相當于“點動”。 常開型兩位三通單電控電磁閥動作原理: 給線圈通電,氣路斷開,線圈一旦斷電,氣路就會接通,這也是“點動”。

              圖1表示二位三通直動式電磁閥(常斷型)結構的簡單剖面圖及工作原理。線圈通電時,靜鐵芯產生 電磁力,閥芯受到電磁力作用向上移動,密封墊抬起,使1、2接通,2、3斷開,閥處于進氣狀態, 可以控制氣缸動作。當斷電時,閥芯靠彈簧力的作用恢復原狀,即1、2斷,2、3通,閥處于排氣狀 態。



              二位五通電磁閥
              兩位五通電磁閥具有1個進氣孔(接進氣氣源)、1個正動作出氣孔和1個反動作出氣孔(分別提供給目標設備的一 正一反動作的氣源)、1個正動作排氣孔和1個反動作排氣孔(安裝消聲器)。 兩位五通電磁閥一般為雙電控(即雙線圈)。兩位五通雙電控電磁閥動作原理:給正動作線圈通電,則正動作氣 路接通(正動作出氣孔有氣),即使給正動作線圈斷電后正動作氣路仍然是接通的,將會一直維持到給反動作線 圈通電為止。 給反動作線圈通電,則反作用氣路接通(反動作出氣口有氣),即使給反作用線圈斷電后反動作氣路仍然是接通的,將會維持到給正作用線圈通電為止。這相當于“自鎖”。
              圖2表示二位五通直動式電磁閥(常斷型)結構的簡單剖面圖及工作原理。起始狀態,1,2進氣,4,5排氣;線圈通電時,靜鐵芯產生電磁力,使先導閥動作,壓縮空氣通過氣路進入閥先導活塞使活塞啟動,在活塞中間,密封圓面打開通道,1,4進氣,2,3排氣;當斷電時,閥芯靠彈簧力的作用恢復原狀。


              其余幾位幾通電磁閥
              二位二通電磁閥:
              左端電磁線圈通電時,鐵芯克服右端彈簧彈力及其他相關阻力推動活塞,使得P至A流道連通。 左端電磁線圈斷電時,右端彈簧克服氣體阻力及其他相關阻力推動活塞,使得P至A流道截斷。
              二位四通電磁閥:
              左端電磁線圈通電時,鐵芯克服右端彈簧彈力及其他相關阻力推動活塞,流道P至A連通,流道O至B連通,閥門推桿在壓差作用下向右移動。 左端電磁線圈失電,鐵芯克服彈氣壓及其他相關阻力推動活塞,活塞在彈簧作用下復位,流道P至B連通,流道O至A連通,閥門推桿在壓差作用下向左移動。

              三位三通電磁閥:
              左側電磁線圈通電時,鐵芯克服右端彈簧彈力及其他相關阻力推動活塞,流道A至P連通,壓縮空氣正常流通,流道A至O阻斷。 右側電磁線圈通電時,鐵芯克服右端彈簧彈力及其他相關阻力推動活塞,流道A至O連通,流道A至P阻斷。 左右側線圈都失電時,左右兩端彈簧推動活塞停留在中間位置,維持復位狀態,并堵斷進口A。

              三位四通電磁閥:
              左側電磁線圈通電時,鐵芯推動活塞,流道A至P連通,B至O連通。 右側電磁線圈通電時,鐵芯推動活塞,流道B至P連通,A至O連通。 左右兩側線圈都失電時,活塞在彈簧作用下復位,堵塞所有流道。

              三位五通電磁閥:
              左側線圈通電時,流道P至B連通,氣缸右側進氣,壓力增大,同時A至R連通,左側排氣,壓力減小,氣缸活塞移動至左側。 右側線圈通電時,流道P-A連通,氣缸左側進氣,壓力增大,同時B至S連通,右側排氣,壓力減小,氣缸活塞移動至右側。 兩側線圈都失電時,活塞在彈簧作用下復位,堵塞所有流道,氣缸活塞保持在當前狀態。

            電磁閥的選型
              氣路電磁閥:
              幾位幾通/直動還是先導/ 過氣本體材質/線圈接線盒材質/口徑/氣源壓力/功耗/電壓/電氣接口/防爆等級防護等級:防爆等級主要是:隔爆?本安?增安?還是不防爆(僅僅防水防塵)/安裝方式:管接式(螺紋的)?還是板接的(NAMUR 拍接)?

              工藝電磁閥:
              幾位幾通/公稱通徑/法蘭連接還是螺紋連接/介質名稱腐蝕性/溫度壓力等級/密封等級/防爆等級(如ExidIIBT4)防護等級(如IP65)/功率要求(如下小于30W)/電氣接口(如1/2NPT),手動復位裝置帶否?

              電磁閥在選型時的注意事項   
              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。   

              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。   

              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。   

              四、經濟性   有很多電磁閥可以通用,但在能滿足以上三點的基礎上應選用最經濟的產品。 [編輯本段] 電磁閥的選型   電磁閥選型首先應該依次遵循安全性,可靠性,適用性,經濟性四大原則,其次是根據六個方面的現場工況(即管道參數、流體參數、壓力參數、電氣參數、動作方式、特殊要求進行選擇)。   


              選型依據:   
              一、根據管道參數選擇電磁閥的:通徑規格(即DN)、接口方式   1、按照現場管道內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則可根據用戶需要自由選擇。   

              二、根據流體參數選擇電磁閥的:材質、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構類型的。
                3、流體狀態:大至有氣態,液態或混合狀態,特別是口徑大于DN25訂貨時一定要區分開來。
                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。   

              三、根據壓力參數選擇電磁閥的:原理和結構品種
                1、公稱壓力:這個參數與其它通用閥門的含義是一樣的,是根據管道公稱壓力來定。
                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;最低工作壓差在0.04Mpa以上時直動式、分步直動式、先導式均可選用。   
              四、電氣選擇:電壓規格應盡量優先選用AC220V、DC24較為方便。   
              五、根據持續工作時間長短來選擇:常閉、常開、或可持續通電  1、當電磁閥需要長時間開啟,并且持續的時間多余關閉的時間應選用常開型。
               2、要是開啟的時間短或開和關的時間不多時,則選常閉型。
              3、但是有些用于安全保護的工況,如爐、窯火焰監測,則不能選常開的,應選可長期通電型。   
              六、根據環境要求選擇輔助功能:防爆、止回、手動、防水霧、水淋、潛水    1、爆炸性環境:必須選用相應防爆等級的電磁閥(我公司現有:d II BT4、d II CT5、Ex m I/II T4) 。
                2、當管內流體有倒流現象時,可選擇我公司OK71-N、OK72-N系列帶止回功能電磁閥。
                 3、當需要對電磁閥進行現場人工操作時,可選擇我公司OK71-S、OK72-S系列帶手動功能電磁閥。
                4、露天安裝或粉塵多場合應選用防水,防塵品種(防護等級在IP54以上)。
                5、用于噴泉必須采用潛水型電磁閥(防護等級在IP68以上)。
                 選擇使用時需要注意的特性   
              一、安全性:
                1、腐蝕性介質:宜選用塑料王電磁閥和全不銹鋼;對于強腐蝕的介質必須選用隔離膜片式。例CD-F. Z3CF。中性介質,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、爆炸性環境:必須選用相應防爆等級產品,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最高工作壓力。    
              二、適用性:
                  1.介質特性
                1.1質氣,液態或混合狀態分別選用不同品種的電磁閥,例ZQDF用于空氣,ZQDF—Y用于液體, ZQDF—2(或-3)用于蒸汽,否則易引起誤動作。ZDF系列多功能電磁閥則可通通于氣.液體。最好訂時告明介質狀態,安裝用戶就不必再調式。
               1.2介質溫度不同規格產品,否則線圈會燒掉,密封件老化,嚴重影響壽命命。
              1.3介質粘度,通常在50cSt以下。若超過此值,通徑大于15mm用ZDF系列多功能電磁閥作特殊訂貨。通徑小于15mm訂高粘度電磁閥。
               1.4介質清潔度不高時都應在電磁閥前配裝反沖過濾閥,壓力低時尚可選用直動膜片式電磁閥作例如CD—P。
              1.5介質若是定向流通,且不允許倒流ZDF—N和ZQDF—N單需用雙向流通,請作特殊要求提出。
               1.6介質溫度應選在電磁閥允許范圍之內。
               2.管道參數
               2.1根據介質流向要求及管道連接方式選擇閥門通口及型號。例如,用于一條管道向兩條管道切換的,小通徑的選CA5和Z3F,中等或大通徑請選ZDF—Z1/2。又如控制兩條管道匯流的,請選ZDF—Z2/1等。
               2.2根據流量和閥門Kv值選定公稱通徑,也可選同管道內徑。請注意有的廠家未標有Kv值,往往閥孔尺寸小于接口管徑,切不可貪圖價低而誤事。
               2.3工作壓差   最低工作壓差在0.04Mpa以上是可選用間接先導式;最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.環境條件
                3.1環境的最高和最低溫度應選在允許范圍之內,如有超差需作特殊訂貨提出。
                3.2環境中相對濕度高及有水滴雨淋等場合,應選防水電磁閥
                3.3環境中經常有振動,顛簸和沖擊等場合應選特殊品種,例如船用電磁閥。
                3.4在有腐蝕性或爆炸性環境中的使用應優先根據安全性要求選用耐發蝕
                3.5環境空間若受限制,請選用多功能電磁閥,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
                4. 1根據供電電源種類,分別選用交流和直流電磁閥。一般來說交流電源取用方便。
                4.2電壓規格用盡量優先選用AC220V.DC24V。
                4.3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,須采取穩壓措施或提出特殊訂貨要求。
                4.4應根據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,在容量不足時應優先選用間接導式電磁閥。
                5.控制精度
                5.1普通電磁閥只有開、關兩個位置,在控制精度要求高和參數要求平穩時請選用多位電磁閥;Z3CF三位常開電磁閥,具有微啟,全開和關閉三種流量;   ZDF-Z1/1組合多功能電磁閥具有全開、大開、小開、全開四種流量。
                5.2動作時間:指電信號接通或切斷至主閥動作完成時間,只有本公司專利產品多功能電磁閥可對開啟和關閉時間分別調節,不僅可滿足控制精度要求,還可防止水錘破壞。
                5.3泄漏量   樣本上給出的泄漏量數值為常用經濟等級,若嫌偏高,請作特殊訂貨。   
               三、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。為確保質量應選正規廠家的名牌產品。
                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。本公司常規產品均為長期工作制,即線圈允許長期通電工作。對于長時間閥門開通只有短時關閉的情況,則宜選用常開電磁閥。用在短時工作制而批量又很大時,可作特殊訂貨以降低功耗。
                3、工作頻率:動作頻率要求高時,結構應優選直動式電磁閥,電源聽優選交流。
                4、動作可靠性   嚴格地來說此項試驗尚未正式列入我國電磁閥專業標準,為確保質量應選正規廠家的名牌產品。有些場合動作次數并不多,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。    
              四、經濟性:   它選用的尺度之一,但必須是在安全、適用、可靠的基礎上的 經濟。   經濟性不單是產品的售價,更要優先考慮其功能和質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中在整個自控系統中乃至生產線中所占成本微乎其微,如果貪圖小便宜而錯選早造成損害群是巨大的。
              電磁閥的密封材料 NBR/EPDM/VITON 氟橡膠(FKM)

            電磁閥的使用
              安裝注意事項:
              1、安裝時應注意閥體上箭頭應與介質流向一致。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。并需通電數次,使之適溫后方可正式投入使用。   
              4、電磁閥安裝前應徹底清洗管道。通入的介質應無雜質。閥前裝過濾器。   
              5、當電磁閥發生故障或清洗時,為保證系統繼續運行,應安裝旁路裝置。
              電磁閥的用途 電磁閥:用于液體和氣體管路的開關控制,是兩位DO控制。一般用于小型管道的控制。   
              電磁閥:只能用作開關量,是DO控制,只能用于小管道控制,常見于DN50及以下管道,往上就很少了。   
              1.開關形式:   電磁閥通過線圈驅動,只能開或關 ,開關時動作時間短。   
              2.工作性質:   電磁閥一般流通系數很小,而且工作壓力差很小。比如一般25口徑的電磁閥流通系數比15口徑的電動球閥小很多。電磁閥的驅動是通過電磁線圈,比較容易被電壓沖擊損壞。相當于開關的作用,就是開和關2個作用。  
              電磁閥一般斷電可以復位,電動閥要這樣的功能需要加復位裝置。


              電磁閥常見故障:
              ■電磁閥線圈燒壞,一般受潮進水容易引起
              ■電磁閥卡住,有雜質進入。
              ■電磁閥漏氣,一般為密封墊片損壞或滑閥磨損
              一、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   檢查電源電壓是否在±工作范圍-→調致正常位置范圍   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→更換產品
              二、電磁閥不能關閉   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   有雜質進入電磁閥產閥芯或動鐵芯→進行清洗   彈簧壽命已到或變形→更換   節流孔平衡孔堵塞→及時清洗   工作頻率太高或壽命已到→改選產品或更新產品
              三、其它情況   內泄漏→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,調整好電壓。鐵芯吸合面雜質或不平,及時清洗或更換。

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