电磁阀工作原理以及如何选择合适的类型
电磁阀是用于控制流体流动方向的基本自动化元件,被视为执行器的一部分。
它广泛应用于机械控制系统和工业阀门中,调节流体的方向,从而控制阀门的开关。
电磁阀工作原理
电磁阀具有一个封闭的腔体,在不同位置上有多个通孔。每个孔都通向不同的油管。腔体的中心有一个阀门,两侧各有两个电磁体。当电磁线圈通电时,阀体将被拉向任一侧。阀体的这种运动通过阻塞或打开不同的排油孔来调节油的流量。
进油孔常开,使液压油流入各泄油管,对油缸活塞施加压力。这反过来又驱动活塞杆和附加的机械装置。本质上,机械运动是通过调节电磁体中的电流来控制的。
电磁阀的分类
1、电磁阀原则上分为三类:
1)直动式电磁阀:
原理:电磁线圈通电时产生电磁力,将关闭件从阀座上提起,打开阀门。当电源切断时,电磁力消失,使弹簧将关闭件压回阀座上,从而关闭阀门。
特点:可在真空、负压、零压条件下工作,但直径一般限制在25mm以下。
另请参阅 紧固件原材料的常见缺陷
2)分布式直动式电磁阀:
原理:阀门通过直接作用和先导控制相结合的方式进行操作。当进出口无压差时,电磁力直接将小导阀和主阀截流片抬起,通电后使阀门打开。
当入口和出口之间达到启动压差时,电磁力引导小阀,导致主阀下室压力升高,上室压力降低。这会产生压差,将主阀向上推。
当电源关闭时,先导阀利用弹簧力或介质压力将关闭件向下推动,从而关闭阀门。
特点:该阀可在零压差、真空、高压条件下工作。但它需要输入较大的功率,并且必须水平安装。
3)先导式电磁阀:
原理:通电后,电磁力打开先导孔,导致上腔压力迅速下降。这会在关闭件周围产生高压差,并且流体压力将关闭件向上推动,从而打开阀门。
当电源切断时,导向孔被弹簧力关闭。入口压力通过旁通孔室迅速在阀门关闭件周围产生从低到高的压差,导致流体压力向下推动阀门关闭件,从而关闭阀门。
特点:流体压力范围上限高,可以安装在任何位置(可定制)只要满足流体压差要求。
2、电磁阀根据阀门结构和材质及原理的不同,分为六小类:
另请参见去 毛刺:类型、原理、去除方法和避免措施
直动式膜片结构、步进式厚板结构、先导式膜片结构、直动式活塞结构、步进式直动式活塞结构、先导式活塞结构。
电磁阀选型注意事项
1. 适用性
管道中的流体必须与所选电磁阀系列型号中规定的介质相兼容。
流体温度必须低于所选电磁阀的校准温度。
电磁阀允许的液体粘度通常小于20CST,如果超过20CST应注意。
当管道工作压差和最大压差小于0.04MPa时,宜选用ZS、2W、ZQDF、ZCM系列等直动式和多级直动式。
如果最小工作压差大于0.04MPa,可选用先导式(差压)电磁阀。
最大工作压差必须低于电磁阀的最大标定压力。
电磁阀通常以单向方式运行,因此考虑背压差的存在非常重要。如有必要,应安装止回阀。
如果流体不够清洁,应在电磁阀前安装过滤器。电磁阀对介质清洁度要求较高。
同时考虑流量直径和喷嘴直径。
电磁阀通常仅由两个开关位置控制。
如果可行,应安装旁通管,以方便维修。
当出现水锤时,应根据需要调整电磁阀的开启和关闭时间。
考虑环境温度对电磁阀的影响。
应根据输出能力选择电源的电流和功耗。
另请参阅 形状记忆合金:您真的了解它们吗?
电源电压通常允许偏差±10%。
需要注意的是,交流启动期间 VA 值较高。
2. 可靠性
电磁阀有常闭型和常开型两种。
选择电磁阀时,通常建议选择常闭型,通电即断电。
但如果开启时间长而关闭时间短,则最好选择常开型。
工厂寿命测试是一种常见的测试项目。但需要注意的是,我国目前还没有电磁阀的官方标准,因此在选择制造商时应谨慎。
对于动作时间很短、频率较高的情况,一般优先选择直接动作式。对于较大口径,快速系列是更好的选择。
3. 安全
一般来说,电磁阀不防水。如果条件不允许使用标准电磁阀,建议选择防水型,可由工厂定制。
确保电磁阀的最大标定公称压力超过管道中的最大压力非常重要,否则可能会导致使用寿命缩短或其他事故。
对于腐蚀性液体,建议使用不锈钢型电磁阀,对于强腐蚀性液体,建议使用塑料王(SLF)电磁阀。
在爆炸性环境中,需要选择相应的防爆产品。
4. 经济
许多电磁阀都适合通用,但选择满足上述三个标准的最具成本效益的选项非常重要。