電磁閥結(jié)構(gòu)原理以及選型原則

電磁閥是用來(lái)控制流體的方向的自動(dòng)化基礎(chǔ)元件，屬于執(zhí)行器；通常用于機(jī)械控制和工業(yè)閥門上面，對(duì)介質(zhì)方向進(jìn)行控制，從而達(dá)到對(duì)閥門開關(guān)的控制。

電磁閥的結(jié)構(gòu)原理

1.閥體 2.進(jìn)氣口 3.出氣口 4.導(dǎo)線 5.柱塞

電磁閥原理上分為三大類：直動(dòng)式、分步直動(dòng)式、先導(dǎo)式。而從閥瓣結(jié)構(gòu)和材料上的不同與原理上的區(qū)別又分為六個(gè)分支小類：直動(dòng)膜片結(jié)構(gòu)、分步直動(dòng)膜片結(jié)構(gòu)、先導(dǎo)膜片結(jié)構(gòu)、直動(dòng)活塞結(jié)構(gòu)、分步直動(dòng)活塞結(jié)構(gòu)、先導(dǎo)活塞結(jié)構(gòu)。

一直動(dòng)式電磁閥

有常閉型和常開型二種。常閉型斷電時(shí)呈關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)線圈通電時(shí)產(chǎn)生電磁力，使動(dòng)鐵芯克服彈簧力同靜鐵芯吸合直接開啟閥，介質(zhì)呈通路；當(dāng)線圈斷電時(shí)電磁力消失，動(dòng)鐵芯在彈簧力的作用下復(fù)位，直接關(guān)閉閥口，介質(zhì)不通。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作可靠，在零壓差和微真空下正常工作。常開型正好相反。如小于φ6流量通徑的電磁閥。

原理：常閉型通電時(shí)，電磁線圈產(chǎn)生電磁力把敞開件從閥座上提起，閥門打開；斷電時(shí)，電磁力消失，彈簧把敞開件壓在閥座上，閥門敞開。（常開型與此相反）

特點(diǎn)：在真空、負(fù)壓、零壓時(shí)能正常工作，但通徑一般不超過(guò)25mm。

二分步直動(dòng)式電磁閥

這種閥采用一次開閥和二次開閥連在一體，主閥和導(dǎo)閥分步使電磁力和壓差直接開啟主閥口。當(dāng)線圈通電時(shí)，產(chǎn)生電磁力使動(dòng)鐵芯和靜鐵芯吸合，導(dǎo)閥口開啟而導(dǎo)閥口設(shè)在主閥口上，且動(dòng)鐵芯與主閥芯連在一起，此時(shí)主閥上腔的壓力通過(guò)導(dǎo)閥口卸荷，在壓力差和電磁力的同時(shí)作用下使主閥芯向上運(yùn)動(dòng)，開啟主閥介質(zhì)流通。當(dāng)線圈斷電時(shí)電磁力消失，此時(shí)動(dòng)鐵芯在自重和彈簧力的作用下關(guān)閉導(dǎo)閥孔，此時(shí)介質(zhì)在平衡孔中進(jìn)入主閥芯上腔，使上腔壓力升高，此時(shí)在彈簧復(fù)位和壓力的作用下關(guān)閉主閥，介質(zhì)斷流。結(jié)構(gòu)合理，動(dòng)作可靠，在零壓差時(shí)工作也可靠。如：ZQDF，ZS，2W等。

原理：它是一種直動(dòng)和先導(dǎo)式相結(jié)合的原理，當(dāng)入口與出口沒有壓差時(shí)，通電后，電磁力直接把先導(dǎo)小閥和主閥關(guān)閉件依次向上提起，閥門打開。當(dāng)入口與出口達(dá)到啟動(dòng)壓差時(shí)，通電后，電磁力先導(dǎo)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(shí)，先導(dǎo)閥利用彈簧力或介質(zhì)壓力推動(dòng)關(guān)閉件，向下移動(dòng)，使閥門關(guān)閉。

特點(diǎn)：在零壓差或真空、高壓時(shí)亦能可動(dòng)作，但功率較大，要求必須水平安裝。

三間接先導(dǎo)式電磁閥

這種電磁閥由先導(dǎo)閥和主閥芯聯(lián)系著形成通道組合而成；常閉型在未通電時(shí)，呈關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)線圈通電時(shí)，產(chǎn)生的磁力使動(dòng)鐵芯和靜鐵芯吸合，導(dǎo)閥口打開，介質(zhì)流向出口，此時(shí)主閥芯上腔壓力減少，低于進(jìn)口側(cè)的壓力，形成壓差克服彈簧阻力而隨之向上運(yùn)動(dòng)，達(dá)到開啟主閥口的目的，介質(zhì)流通。當(dāng)線圈斷電時(shí)，磁力消失，動(dòng)鐵芯在彈簧力作用下復(fù)位關(guān)閉先導(dǎo)口，此時(shí)介質(zhì)從平衡孔流入，主閥芯上腔壓力增大，并在彈簧力的作用下向下運(yùn)動(dòng)，關(guān)閉主閥口。常開式原理正好相反。

原理：通電時(shí)，電磁力把先導(dǎo)孔打開，上腔室壓力迅速下降，在敞開件周圍形成上低下高的壓差，流體壓力推動(dòng)敞開件向上移動(dòng)，閥門打開；斷電時(shí)，彈簧力把先導(dǎo)孔敞開，入口壓力通過(guò)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(dòng)敞開件向下移動(dòng)，敞開閥門。

特點(diǎn)：體積小，功率低，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

電磁閥選型選型四大原則--安全性，可靠性，適用性，經(jīng)濟(jì)性

安全性：不注意安全即會(huì)產(chǎn)生災(zāi)難！

腐蝕性介質(zhì)：宜選用塑料王電磁閥和全不銹鋼；對(duì)于強(qiáng)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(dòng)作不頻繁的場(chǎng)合。氨用閥則不能采用銅材。

1.爆炸性環(huán)境：必須選用相應(yīng)防爆等級(jí)產(chǎn)品，露天安裝或粉塵多場(chǎng)合應(yīng)選用防水，防塵品種。

2.電磁閥公稱壓力應(yīng)超過(guò)管內(nèi)最高工作壓力。

適用性：不適用等于花錢買廢物，還要添麻煩！

1.介質(zhì)特性

質(zhì)氣，液態(tài)或混合狀態(tài)分別選用不同品種的電磁閥。

介質(zhì)溫度不同規(guī)格產(chǎn)品，否則線圈會(huì)燒掉，密封件老化，嚴(yán)重影響壽命命。

介質(zhì)粘度，通常在50cSt以下。通徑小于15mm訂高粘度電磁閥。

介質(zhì)清潔度不高時(shí)都應(yīng)在電磁閥前配裝反沖過(guò)濾閥，壓力低時(shí)尚可選用直動(dòng)膜片式電磁閥。

介質(zhì)若是定向流通，需作特殊要求提出。

介質(zhì)溫度應(yīng)選在電磁閥允許范圍之內(nèi)。

2.管道參數(shù)

根據(jù)介質(zhì)流向要求及管道連接方式選擇閥門通徑及型號(hào)。

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。

工作壓差，最低工作壓差在0.04Mpa以上是可選用間接先導(dǎo)式；最低工作壓差接近或小于零的必須選用直動(dòng)式或分步直接式。

3.環(huán)境條件

環(huán)境的最高和最低溫度應(yīng)選在允許范圍之內(nèi)，如有超差需作特殊訂貨提出。

環(huán)境中相對(duì)濕度高及有水滴雨淋等場(chǎng)合，應(yīng)選防水電磁閥；

環(huán)境中經(jīng)常有振動(dòng)，顛簸和沖擊等場(chǎng)合應(yīng)選特殊品種，例如船用電磁閥；

在有腐蝕性或爆炸性環(huán)境中的使用應(yīng)優(yōu)先根據(jù)安全性要求選用耐發(fā)蝕；

環(huán)境空間若受限制，可選用多功能電磁閥，因其省去了旁路及三只手動(dòng)閥且便于在線維修。

4.電源條件

根據(jù)供電電源種類，分別選用交流和直流電磁閥。一般來(lái)說(shuō)交流電源取用方便。

電壓規(guī)格用盡量?jī)?yōu)先選用AC220V.DC24V。

電源電壓波動(dòng)通常交流選用+%10%.-15%，直流允許±%10左右，如若超差，須采取穩(wěn)壓措施或提出特殊訂貨要求。

應(yīng)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(dòng)時(shí)VA值較高，在容量不足時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用間接導(dǎo)式電磁閥。

5.控制精度

普通電磁閥只有開、關(guān)兩個(gè)位置，在控制精度要求高和參數(shù)要求平穩(wěn)時(shí)請(qǐng)選用多位電磁閥；

動(dòng)作時(shí)間：指電信號(hào)接通或切斷至主閥動(dòng)作完成時(shí)間；

泄漏量：樣本上給出的泄漏量數(shù)值為常用經(jīng)濟(jì)等級(jí)，特殊工況需特殊對(duì)待！

可靠性：不可靠將會(huì)損害整個(gè)系統(tǒng)！

工作壽命，此項(xiàng)不列入出廠試驗(yàn)項(xiàng)目，屬于型式試驗(yàn)項(xiàng)目。為確保質(zhì)量應(yīng)選正規(guī)廠家的名牌產(chǎn)品。

工作制式：分長(zhǎng)期工作制，反復(fù)短時(shí)工作制和短時(shí)工作制三種。對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間閥門開通只有短時(shí)關(guān)閉的情況，則宜選用常開電磁閥。用在短時(shí)工作制而批量又很大時(shí)，可作特殊訂貨以降低功耗。

工作頻率：動(dòng)作頻率要求高時(shí)，結(jié)構(gòu)應(yīng)優(yōu)選直動(dòng)式電磁閥，電源聽優(yōu)選交流。

動(dòng)作可靠性：嚴(yán)格地來(lái)說(shuō)此項(xiàng)試驗(yàn)尚未正式列入我國(guó)電磁閥專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為確保質(zhì)量應(yīng)選正規(guī)廠家的名牌產(chǎn)品。有些場(chǎng)合動(dòng)作次數(shù)并不多，但對(duì)可靠性要求卻很高，如消防、緊急保護(hù)等，切不可掉以輕心。特別重要的，還應(yīng)采取兩只連用雙保險(xiǎn)。

經(jīng)濟(jì)性：不經(jīng)濟(jì)就是對(duì)資金，精力乃至生命的浪費(fèi)

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(jì)。

經(jīng)濟(jì)性不單是產(chǎn)品的售價(jià)，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(fèi)用。

更重要的是，一只電磁閥在整個(gè)自控系統(tǒng)中在整個(gè)自控系統(tǒng)中乃至生產(chǎn)線中所占成本微乎其微，如果貪圖小便宜而錯(cuò)選早造成損害群是巨大的。

總之，經(jīng)濟(jì)性不單指產(chǎn)品價(jià)格，而是產(chǎn)品的性能價(jià)格比綜合費(fèi)用價(jià)格比。

注意六個(gè)方面的現(xiàn)場(chǎng)工況

(即管道參數(shù)、流體參數(shù)、壓力參數(shù)、電氣參數(shù)、動(dòng)作方式、特殊要求進(jìn)行選擇)。

選型六大依據(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

按照現(xiàn)場(chǎng)管道內(nèi)徑尺寸或流量要求來(lái)確定通徑(DN)尺寸。

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

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(jí)不銹鋼材質(zhì)電磁閥。

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。

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訂貨時(shí)一定要區(qū)分開來(lái)。

流體粘度：通常在50cSt以下可任意選擇，若超過(guò)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

公稱壓力：這個(gè)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(lái)定。

工作壓力：如果工作壓力低則必須選用直動(dòng)或分步直動(dòng)式原理；最低工作壓差在0.04Mpa以上時(shí)直動(dòng)式、分步直動(dòng)式、先導(dǎo)式均可選用。

4、電氣選擇：電壓規(guī)格應(yīng)盡量?jī)?yōu)先選用AC220V、DC24較為方便。

5、根據(jù)持續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)選擇：常閉、常開、或可持續(xù)通電

當(dāng)電磁閥需要長(zhǎng)時(shí)間開啟，并且持續(xù)的時(shí)間多余關(guān)閉的時(shí)間應(yīng)選用常開型。

要是開啟的時(shí)間短或開和關(guān)的時(shí)間不多時(shí)，則選常閉型。

但是有些用于安全保護(hù)的工況，如爐、窯火焰監(jiān)測(cè)，則不能選常開的，應(yīng)選可長(zhǎng)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(dòng)、防水霧、水淋、潛水

爆炸性環(huán)境：必須選用相應(yīng)防爆等級(jí)的電磁閥。

當(dāng)管內(nèi)流體有倒流現(xiàn)象時(shí)，可選擇帶止回功能電磁閥。

當(dāng)需要對(duì)電磁閥進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)人工操作時(shí)，可選擇帶手動(dòng)功能電磁閥。

露天安裝或粉塵多場(chǎng)合應(yīng)選用防水，防塵品種(防護(hù)等級(jí)在IP54以上)。

用于噴泉必須采用潛水型電磁閥(防護(hù)等級(jí)在IP68以上)。