电磁阀工作原理

电磁阀工作原理

电磁阀知识

电磁阀介绍

电磁阀的工作原理，电磁阀里有密闭的腔，在不同的位置开有通孔，每个孔都通向不同的油管，腔中间是阀，两面是两块电磁铁，哪面的磁铁线圈通电阀体就会被吸引到哪边，通过控制阀体的移动来档住或漏出不同的排油的孔，而进油孔是常开的，液压油就会进入不同的排油管，然后通过油的压力来推动油刚的活塞，活塞又带动活塞杆，活塞竿带动机械装置动。这样通过控制电磁铁的电流就控制了机械运动。

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)。 一、按被控制管路内的介质及使用工况的不同可将电磁阀分为:液用电磁阀、气用电磁阀、蒸汽电磁阀、燃气电磁阀、油用电磁阀、消防专用电磁阀、制冷电磁阀、防腐电磁阀、高温

电磁阀、高压电磁阀、无压差电磁阀、超低温电磁阀(深冷电磁阀)、真空电磁阀等。

二、按电磁阀内部结构不同可分为先导式、直动式、复合式、反冲式、自保持式、脉冲式、双稳态、双向型等。

三、按电磁阀的使用材质不同可分为:铸铁体(灰口铸铁、球墨铸铁)、铜体(铸铜、锻铜)、铸钢体、全不锈钢体(304、316)、非金属材料(ABS、聚四氟乙烯)。

四、按管道中介质的压力不同可分为:真空型(-0.1~0Mpa)、低压型(0~0.8Mpa)、中压型(1.0~2.5Mpa)、高压型(4.0~6.4Mpa)、超高压型(10~21Mpa)

五、按介质温度不同可分为:常温型、中温型、高温型、超高温型、低温型、超低温型。

六、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，推荐用户尽量选用常用电压、特殊电压供货周期较长。

七、按电磁阀的防护等级可分为:防爆型、防水型、户外型等。 从原理上分:

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。

分布直动式电磁阀:

原理:它是一种直动和先导式相结合的原理，当入口与出口没有压差时，通电后，电磁力直接把先导小阀和主阀关闭件依次向上提起，阀门打开。当入口与出口达到启动压差时，通电后，电磁力先导小阀，主阀下腔压力上升，上腔压力下降，从而利用压差把主阀向上推开;断电时，先导阀利用弹簧力或介质压力推动关闭

件，向下移动，使阀门关闭。

特点:在零压差或真空、高压时亦能可*动作，但功率较大，要求必须水平安装。 先导式电磁阀:

原理:通电时，电磁力把先导孔打开，上腔室压力迅速下降，在关闭件周围形成上低下高的压差，流体压力推动关闭件向上移动，阀门打开;断电时，弹簧力把先导孔关闭，入口压力通过旁通孔迅速腔室在关阀件周围形成下低上高的压差，流体压力推动关闭件向下移动，关闭阀门。

电磁阀在液路系统中用来实现液路的通断或液流方向的改变，它一般具有一个可以在

线圈电磁力驱动下滑动的阀芯，阀芯在不同的位置时，电磁阀的通路也就不同。阀芯的工作位置有几个，该电磁阀就叫几位电磁阀:阀体上的接口，也就是电磁阀的通路数，有几个通路口，该电磁阀就叫几通电磁阀。 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——P?A，P?B，A?R，B?S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。 P——POWER，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1~2秒就可以了，这样可以保护电磁阀线圈不容易

损坏。

位置1 位置2

电磁阀特性

一、安全性:不注意安全即会产生灾难

1.腐蚀性介质:宜选用塑料王电磁阀和全不锈钢;对于强腐蚀的介质必须选用隔离膜片式。例CD-F. Z3CF。中性介质，也宜选用铜合金为阀壳材料的电磁阀，否则，阀壳中常有锈屑脱落，尤其是动作不频繁的场合。氨用阀则不能采用铜材。 2.爆炸性环境:必须选用相应防爆等级产品，露天安装或粉尘多场合应选用防水，防尘品种。

3.电磁阀公称压力应超过管内最高工作压力。

二、适用性:

1.介质特性

1.1质气，液态或混合状态分别选用不同品种的电磁阀， 1.2介质温度不同规格产品，否则线圈会烧掉，密封件老化，严重影响寿命命。 1.3介质粘度，通常在50cSt以下。若超过此值，通径大于15mm用ZDF系列多功能电磁阀作特殊订货。通径小于15mm订高粘度电磁阀。 1.4介质清洁度不高时都应在电磁阀前配装反冲过滤阀，压力低时尚可选用直动膜片式电磁阀作例如CD—P。

1.5介质若是定向流通，且不允许倒流ZDF—N和ZQDF—N单需用双向流通，请作特殊要求提出。

1.6介质温度应选在电磁阀允许范围之内。

2.3工作压差

最低工作压差在0.04Mpa以上是可选用间接先导式;最低工作压差接近或小于零的必须选用直动式或分步直接式。

三、可靠性:不可靠将会损害整个系统

2、工作制式:分长期工作制，反复短时工作制和短时工作制三种。 3、工作频率:动作频率要求高时，结构应优选直动式电磁阀，电源听优选交流。 4、动作可靠性

电磁阀故障与排除

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。

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。

(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。

智能化方向上的发展

(1)双联组合电磁阔。

(2)三位电磁阀与数字阀

三位电磁阀的阀芯有三个工作位置，平时不通电，处于微启状态，阀门提供初始流量;给一种电信号，电磁阀全开，提供大流量;给另种电信号，阀门关阀。阀门还带有手动装置，使得长期关阀时也不需耗电。三位电磁阀可视为一种结构更为紧凑的双联电磁阀，它很方便地实现三位调节，得到了很多应用。

(3)自保持型电磁阔

自保持型电磁阀就是只需瞬间通电即完成阀门开关动作,阀芯位置不需电来保持。它的优点在于节约能源尤其是用电池作电源的场合，而且可不考虑温升，从而线圈寿命长，在高低温、防爆等场合有较高安全性。常见的有机械式保持和永磁体保持，又分双线圈和单线圈，以单线圈磁保持结构最为简单。它是以改变直流电源极性改变对应阀门开关的两种状态。这种电磁阀单独安装线圈外部接线需加转换开关，而与智能仪表配套则十分方便。

电磁阀不动作故障与排查方法

电磁阀的故障将直接影响到切换阀和调节阀的动作，常见的故障有电磁阀不动作，应从以下几方面排查:

(1)电磁阀接线头松动或线头脱落，电磁阀不得电，可紧固线头。

(2)电磁阀线圈烧坏，可拆下电磁阀的接线，用万用表测量，如果开路，则电磁阀线圈烧坏。

原因有线圈受潮，引起绝缘不好而漏磁，造成线圈内电流过大而烧毁，因此要防止雨水进入电磁阀。此外，弹簧过硬，反作用力过大，线圈匝数太少，吸力不够也可使得线圈烧毁。紧急处理时，可将线圈上的手动按钮由正常工作时的“0\"位打到“1\"位，使得阀打

开。

(3)电磁阀卡住。电磁阀的滑阀套与阀芯的配合间隙很小(小于0.008mm)，一般都是单件装配，当有机械杂质带入或润滑油太少时，很容易卡住。处理方法可用钢丝从头部小孔捅入，使其弹回。根本的解决方法是要将电磁阀拆下，取出阀芯及阀芯套，用CCI4清洗，使得阀芯在阀套内动作灵活。拆卸时应注意各部件的装配顺序及外部接线位置，以便重新装配及接线正确，还要检查油雾器喷油孔是否堵塞，润滑油是否足够。

(4)漏气。漏气会造成空气压力不足，使得强制阀的启闭困难，原因是密封垫片损坏或滑阀磨损而造成几个空腔窜气。

在处理切换系统的电磁阀故障时，应选择适当的时机，等该电磁阀处于失电时进行处理，若在一个切换间隙内处理不完，可将切换系统暂停，从容处理。