电磁阀工作原理.ppt

电磁阀的工作原理,1、电磁阀的主要分类：,国内外的电磁阀从原理上分为三大类（即：直动式、分步直动式、先导式），而从阀瓣结构和材料上的不同与原理上的区别又分为六个分支小类（直动膜片结构、分步重片结构、先导膜式结构、直动活塞结构、分步直动活塞结构、先导活塞结构)，按照气路数分为2位2通，2位3通，2位4通，2位5通。电磁阀分为单电控和双电控，指的是电磁线圈的个数，单线圈的称为单电控，双线圈的称为双电控，2位2通，2位3通一般时是单电控（单线圈），2位4通，2位5通可以是单电控（单线圈），也可以是双电控（双线圈）。,按工作电压不同分为：交流电压：AC220V 380V 110V 24V；直流电压：DC24V 12V 6V 220V；一般常用电压为AC220V DC24V按电磁阀的防护等级可分为：防爆型、防水型、户外型等。,2、现场常见电磁阀：,（1）直动式电磁阀：原理：通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，阀门关闭。特点：在真空、负压、零压时能正常工作，但通径一般不超过25mm。,直动式电磁阀原理图：,（2）按照气路数分：“X位Y通”电磁阀的“X位”代表的就是阀门一共有几种状态：“2位”表示“通”和“断”2种状态PA，PB，AR，BS等状态，断开的气路均处于排气状态；“3位”包括上面2种状态，还包括第3种状态对于第1路排气/不排气，对于第2路排气/不排气的状态，有多种组合。“Y通”指的是电磁阀一共有几个孔，对于气体电磁阀，因为存在排气的问题，可能有2个孔（1个进气、1个出气），3个孔（1个进气、1个出气、1个排气），4个孔（1个进气、2个出气、1个排气），5个孔（1个进气、2个出气、2个排气）；对于液体电磁阀，就不存在排气问题，因为液体一般不能排空。,PPOWER，进气孔；A出气孔1（接气缸）；R与出气孔1相通的排气孔（B侧线圈已经通过电或手动控制过，A侧线圈不通电时这两个孔相通）；B出气孔2（接气缸）；S与出气孔2相通的排气孔（A侧线圈已经通过电或手动控制过，B侧线圈不通电时这两个孔相通）；两位两通（1个进气、1个出气）断电时，压力口连到气缸口-通电时，压力口、气缸口关闭；两（三）位三通（1个进气、1个出气、1个排气）常开：断电时，压力口连到气缸口而排气口关闭-通电时，压力口关闭而气缸口连到排气口；,常闭：断电时，压力口关闭而气缸口连到排气口-通电时，压力口连到气缸口而排气口关闭；通常结构：允许阀连接成常闭或常开的位置其中之一，或选择两种流体之一，或由一个口转换流到另一个口两位四通（1个进气、2个出气、1个排气）一般用于操作双动气缸，在一位置，压力口连到A气缸口，而另一个B气缸口连接到排气口,在二位置，压力口连到B气缸口，而另一个A气缸口连接到排气口；两位五通（1个进气、2个出气、2个排气）工作过程：由图可见，1是进气管，2、4两个是出气管，3、5两个是排气管。当12线圈通电时，阀工作在右阀位，进气由1经过阀从2出去，管4的气经阀从5排出；当14线圈通电时，阀工作在左阀位，进气由1经过阀从4出去，管2的气经阀从3排出。,两位五通电磁阀原理图：,两位五通双电控电磁阀动作原理：给正动作线圈通电，则正动作气路接通(正动作出气孔有气)，即使给正动作线圈断电后正动作气路仍然是接通的，将会一直维持到给反动作线圈通电为止。给反动作线圈通电，则反动作气路接通(反动作出气孔有气)，即使给反动作线圈断电后反动作气路仍然是接通的，将会一直维持到给正动作线圈通电为止。这相当于“自锁”。基于两位五通双电控电磁阀的这种特性，在设计机电控制回路或编制PLC程序的时候，可以让电磁阀线圈动作12秒就可以了，这样可以保护电磁阀线圈不容易损坏。,原理图如下：,3、电磁阀常见故障以及排除方法：,一、电磁阀通电后不工作 检查电源接线是否不良重新接线和接插件的连接 检查电源电压是否在工作范围-调致正常位置范围 线圈是否脱焊重新焊接 线圈短路更换线圈 工作压差是否不合适调整压差或更换相称的电磁阀 流体温度过高更换相称的电磁阀 有杂质使电磁阀的主阀芯和动铁芯卡死进行清洗,如有密封损坏应更换密封并安装过滤器 液体粘度太大,频率太高和寿命已到更换产品,二、电磁阀不能关闭 主阀芯或铁动芯的密封件已损坏更换密封件 流体温度、粘度是否过高更换对口的电磁阀 有杂质进入电磁阀产阀芯或动铁芯进行清洗 弹簧寿命已到或变形更换 节流孔平衡孔堵塞及时清洗 工作频率太高或寿命已到改选产品或更新产品 三、其它情况 内泄漏检查密封件是否损坏,弹簧是否装配不良 外泄漏连接处松动或密封件已坏紧螺丝或更换密封件 通电时有噪声头子上坚固件松动,拧紧。电压波动不在允许范围内，调整好电压。铁芯吸合面杂质或不平，及时清洗或更换。,4、电磁阀选型要领：,电磁阀选型首先应该依次遵循安全性，可靠性，适用性，经济性四大原则，其次是根据六个方面的现场工况(即管道参数、流体参数、压力参数、电气参数、动作方式、特殊要求进行选择)。选型依据：一、根据管道参数选择电磁阀的：通径规格(即DN)、接口方式 1、按照现场管道内径尺寸或流量要求来确定通径(DN)尺寸。2、接口方式，一般DN50要选择法兰接口，DN50则可根据用户需要自由选择。二、根据流体参数选择电磁阀的：材质、温度组 1、腐蚀性流体：宜选用耐腐蚀电磁阀和全不锈钢；食用超净流体：宜选用食品级不锈钢材质电磁阀。2、高温流体：要选择采用耐高温的电工材料和密封材料制造的电磁阀，而且要选择活塞式结构类型的。,3、流体状态：大至有气态，液态或混合状态，特别是口径大于DN25订货时一定要区分开来。4、流体粘度：通常在50cSt以下可任意选择，若超过此值，则要选用高粘度电磁阀。三、根据压力参数选择电磁阀的：原理和结构品种 1、公称压力：这个参数与其它通用阀门的含义是一样的，是根据管道公称压力来定。2、工作压力：如果工作压力低则必须选用直动或分步直动式原理；最低工作压差在0.04Mpa以上时直动式、分步直动式、先导式均可选用。四、电气选择：电压规格应尽量优先选用AC220V、DC24较为方便。五、根据持续工作时间长短来选择：常闭、常开、或可持续通电,1、当电磁阀需要长时间开启，并且持续的时间多余关闭的时间应选用常开型。2、要是开启的时间短或开和关的时间不多时，则选常闭型。3、但是有些用于安全保护的工况，如炉、窑火焰监测，则不能选常开的，应选可长期通电型。六、根据环境要求选择辅助功能：防爆、止回、手动、防水雾、水淋、潜水 1、爆炸性环境：必须选用相应防爆等级的电磁阀(我公司现有：d II BT4、d II CT5、Ex m I/II T4)。2、当管内流体有倒流现象时，可选择我公司OK71-N、OK72-N系列带止回功能电磁阀。3、当需要对电磁阀进行现场人工操作时，可选择我公司OK71-S、OK72-S系列带手动功能电磁阀。4、露天安装或粉尘多场合应选用防水，防尘品种(防护等级在IP54以上)。5、用于喷泉必须采用潜水型电磁阀(防护等级在IP68以上)。,5、电磁阀的主要特点：,（1）外漏堵绝，内漏易控，使用安全。内外泄漏是危及安全的要素。其它自控阀通常将阀杆伸出，由电动、气动、液动执行机构控制阀芯的转动或移动。这都要解决长期动作阀杆动密封的外泄漏难题；唯有电磁阀是用电磁力作用于密封在隔磁套管内的铁芯完成，不存在动密封，所以外漏易堵绝。电动阀力矩控制不易，容易产生内漏，甚至拉断阀杆头部；电磁阀的结构型式容易控制内泄漏，直至降为零。所以，电磁阀使用特别安全，尤其适用于腐蚀性、有毒或高低温的介质。（2）系统简单，便接电脑，价格低谦。电磁阀本身结构简单，价格也低，比起调节阀等其它种类执行器易于安装维护。更 显著的是所组成的自控系统简单得多，价格要低得多。由于电磁阀是开关信号控制，与 工控计算机连接十分方便。在当今电脑普及，价格大幅下降的时代，电磁阀的优势就更 加明显。,（3）动作快递，功率微小，外形轻巧。电磁阀响应时间可以短至几个毫秒，即使是先导式电磁阀也可以控制在几十毫秒内。由于自成回路，比之其它自控阀反应更灵敏。设计得当的电磁阀线圈功率消耗很低，属节能产品；还可做到只需触发动作，自动保持阀位，平时一点也不耗电。电磁阀外形尺寸小，既节省空间，又轻巧美观。（4）调节精度受限，适用介质受限。电磁阀通常只有开关两种状态，阀芯只能处于两个极限位置，不能连续调节，（力图突破的新构思不少，但还都处于试验试用阶段）所以调节精度还受到一定限制。电磁阀对介质洁净度有较高要求，含颗粒状的介质不能适用，如属杂质须先滤去。另外，粘稠状介质不能适用，而且，特定的产品适用的介质粘度范围相对较窄。,（5）型号多样，用途广泛。电磁阀虽有先天不足，优点仍十分突出，所以就设计成多种多样的产品，满足各种不同的需求，用途极为广泛。电磁阀技术的进步也都是围绕着如何克服先天不足，如何更好地发挥固有优势而展开。,6、安装注意事项如下：,1.安装前应仔细阅读产品的使用说明书，核查产品是否完全符合使用要求，熟悉安装要点，做好准备工作。2.核对铭牌所标参数是否为所选用产品的参数，是否与使用说明书相符。3.接管之前用0.3Mpa的压力对管道充分冲洗，把管道中的金属粉末、残留密封材料、锈垢等完全清除。4.注意介质的洁净度，如果介质内混有的尘垢等杂质妨碍电磁阀的正常工作，管道中应装过滤器。5.电磁阀不宜装在管道低凹处，如装在容器的排出管道中，注意不可自容器底部引出，而应装在容器底部稍上的位置。6.如果介质会起水击现象，那么应该选用多功能电磁阀或采取相应的防范措施。7.蒸汽用电磁阀入口侧应装有疏水阀，该处接管应倾斜，疏水阀装在低位，最好装多通反冲过滤器。,8.电磁阀一般是定向的，不可装反，通常在阀体上用“箭头”指出介质流动方向，安装时要依照“箭头”指示方向安装。9.一般电磁阀的电磁线圈部件应正立向上，垂直于管道，有些产品有特别规定，请按说明书安装。10.接管时应注意，密封材料不可使用过量。如螺纹连接时，接管螺纹应保持在有效长度内，并在端部半螺距处用锉刀倒棱，自端部起2牙处开始缠绕密封带，不然过量的密封带或粘结剂将进入电磁阀内，而发生妨碍正常动作的事故。11.电磁阀安装处应有一定的预留空间，以便对它的日常保养与定期维修。12.安装时用扳手或管钳固定好阀体，再拧上接管，千万不可将力作用在线圈组件上引起变形，使电磁阀难以正常工作。13.在管道刚性不足，或有水击现象的情况下，请把阀前、后接管用支架扎实地固定好。14.在冻结场所使用时，用隔热材料对管道加以保护或在管道上设置加热器。,15.要确认一下，电磁阀本身及它与接管连接处是否有泄漏。16.对线圈引出线的连接要核查，特别是三根引出线的场合。17.连接于电磁阀的电器元件，如继电器、开关和接触器等。开阀时触点不应振动，不然工作将不可靠并影响其电磁阀寿命。18.电气回路要接入相应的保险线，作为电气回路的保护。19.为了维护与修理作业方便，或不中断连续性生产，对于一般电磁阀，建议采用旁路隔离安装法。电磁阀应保证在电源电压为额定电压的15%-10%波动范围内正常工作。,