解讀 | 電磁閥結(jié)構(gòu)原理/選型/特點(diǎn)

編者

電磁閥是用電磁控制的工業(yè)設(shè)備，在工業(yè)控制系統(tǒng)中調(diào)整介質(zhì)的方向、流量、速度和其他的參數(shù)。針對電磁閥的特點(diǎn)，電磁閥應(yīng)該如何選型？為了延長電磁閥壽命，又該如何保養(yǎng)維護(hù)呢？

解讀 | 電磁閥結(jié)構(gòu)原理

（1.閥體 2.進(jìn)氣口3.出氣口4.導(dǎo)線5.柱塞）

看了動態(tài)圖之后，是不是發(fā)現(xiàn)電磁閥的工作原理非常的簡單呢！電磁閥未上電時(shí)，閥針在彈簧的作用下，將閥體的通道賭住，電磁閥處于截止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)線圈接通電源時(shí)，線圈產(chǎn)生磁力，閥心克服彈簧力向上提起，閥內(nèi)通道打開，電磁閥處于導(dǎo)通狀態(tài)。

簡單點(diǎn)，電磁閥分三大類

電磁閥原理上分為三大類：直動式、分步直動式、先導(dǎo)式。

現(xiàn)在從簡介、原理、特點(diǎn)三方面做了一個(gè)總結(jié)。

直動式電磁閥

簡介：

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)簡單，動作可靠，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25mm。

分步直動式電磁閥

簡介：

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，且動鐵芯與主閥芯連在一起，此時(shí)主閥上腔的壓力通過導(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，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)壓力推動關(guān)閉件，向下移動，使閥門關(guān)閉。

特點(diǎn)：

在零壓差或真空、高壓時(shí)亦能可動作，但功率較大，要求必須水平安裝。

間接先導(dǎo)式電磁閥

簡介：

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，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，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，流體壓力推動敞開件向上移動，閥門打開；斷電時(shí)，彈簧力把先導(dǎo)孔敞開，入口壓力通過旁通孔迅速腔室在關(guān)閥件周圍形成下低上高的壓差，流體壓力推動敞開件向下移動，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。

須知 | 電磁閥特點(diǎn)解析

1外漏堵絕，內(nèi)漏易控，使用安全

內(nèi)外泄漏是危及安全的要素。其它自控閥通常將閥桿伸出，由電動、氣動、液動執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制閥芯的轉(zhuǎn)動或移動。這都要解決長期動作閥桿動密封的外泄漏難題；唯有電磁閥是用電磁力作用于密封在隔磁套管內(nèi)的鐵芯完成，不存在動密封，所以外漏易堵絕。電動閥力矩控制不易，容易產(chǎn)生內(nèi)漏，甚至拉斷閥桿頭部；電磁閥的結(jié)構(gòu)型式容易控制內(nèi)泄漏，直至降為零。所以，電磁閥使用特別安全，尤其適用于腐蝕性、有毒或高低溫的介質(zhì)。

2系統(tǒng)簡單，便接工控機(jī)，價(jià)格低

電磁閥本身結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格也低，比起調(diào)節(jié)閥等其它種類執(zhí)行器易于安裝維護(hù)。更顯著的是所組成的自控系統(tǒng)簡單得多，價(jià)格要低得多。由于電磁閥是開關(guān)信號控制，與工控計(jì)算機(jī)連接十分方便。在當(dāng)今電腦普及，價(jià)格大幅下降的時(shí)代，電磁閥的優(yōu)勢就更加明顯。

3動作，功率微小，外形輕巧

電磁閥響應(yīng)時(shí)間可以短至幾個(gè)毫秒，即使是先導(dǎo)式電磁閥也可以控制在幾十毫秒內(nèi)。由于自成回路，比之其它自控閥反應(yīng)更靈敏。設(shè)計(jì)得當(dāng)?shù)碾姶砰y線圈功率消耗很低，屬節(jié)能產(chǎn)品；還可做到只需觸發(fā)動作，自動保持閥位，平時(shí)一點(diǎn)也不耗電。電磁閥外形尺寸小，既節(jié)省空間，又輕巧美觀。

4調(diào)節(jié)精度受限，適用介質(zhì)受限

電磁閥通常只有開關(guān)兩種狀態(tài)，閥芯只能處于兩個(gè)極限位置，不能連續(xù)調(diào)節(jié)，(力圖突破的新構(gòu)思不少，但還都處于試驗(yàn)試用階段)所以調(diào)節(jié)精度還受到一定限制。電磁閥對介質(zhì)潔凈度有較高要求，含顆粒狀的介質(zhì)不能適用，如屬雜質(zhì)須先濾去。另外，粘稠狀介質(zhì)不能適用，而且，特定的產(chǎn)品適用的介質(zhì)粘度范圍相對較窄。

5型號多樣，用途廣泛

電磁閥雖有先天不足，優(yōu)點(diǎn)仍十分突出，所以就設(shè)計(jì)成多種多樣的產(chǎn)品，滿足各種不同的需求，用途極為廣泛。電磁閥技術(shù)的進(jìn)步也都是圍繞著如何克服先天不足，如何更好地發(fā)揮固有優(yōu)勢而展開。

熱點(diǎn) | 電磁閥選型

1、經(jīng)濟(jì)性

有很多電磁閥可以通用，在選擇的過程中應(yīng)選用最經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品。

2、安全性

一般電磁閥不防水，在條件不允許時(shí)請選用防水型，工廠可以定做。電磁閥的最高標(biāo)定公稱壓力一定要超過管路內(nèi)的最高壓力，否則使用壽命會縮短或產(chǎn)生其它意外情況。

有腐蝕性液體的應(yīng)選用全不銹鋼型，強(qiáng)腐蝕性流體宜選用塑料王(SLF)電磁閥。爆炸性環(huán)境必須選用相應(yīng)的防爆產(chǎn)品。

3、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(guān)閉;但在開啟時(shí)間很長關(guān)閉時(shí)很短時(shí)要選用常開型了。

壽命試驗(yàn)，工廠一般屬于型式試驗(yàn)項(xiàng)目，確切地說我國還沒有電磁閥的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，因此選用電磁閥廠家時(shí)慎重。動作時(shí)間很短頻率較高時(shí)一般選取直動式大口徑選用快速系列。

4、適用性

管路中的流體必須和選用的電磁閥系列型號中標(biāo)定的介質(zhì)一致。流體的溫度必須小于選用電磁閥的標(biāo)定溫度。電磁閥允許液體粘度一般在20CST以下，大于20CST應(yīng)注明。

工作壓差，管路最高壓差在小于0.04MPa時(shí)應(yīng)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(shí)可選用先導(dǎo)式(壓差式)電磁閥，最高工作壓差應(yīng)小于電磁閥的最大標(biāo)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(shí)應(yīng)在電磁閥前安裝過濾器，一般電磁閥對介質(zhì)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(guān)兩位控制;條件允許請安裝旁路管，便于維修;有水錘現(xiàn)象時(shí)要定制電磁閥的開閉時(shí)間調(diào)節(jié)。

注意環(huán)境溫度對電磁閥的影響電源電流和消耗功率應(yīng)根據(jù)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(shí)VA值較高。

注意 | 電磁閥保養(yǎng)維修

注意事項(xiàng)一

先導(dǎo)式電磁閥，要檢查管道內(nèi)壓差是否太小，壓差太小電磁閥就不能正常工作，在這種情況下，就需選用直動式電磁閥。而壓差太大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過電磁閥的設(shè)計(jì)值，也無法正常工作，就應(yīng)選用高壓電磁閥了。

注意事項(xiàng)二

電磁閥一般都是水平安裝，如果椒側(cè)裝的話，有可能造成閥門關(guān)閉不嚴(yán)，即內(nèi)漏，因盡量避免側(cè)裝。

注意事項(xiàng)三

使用時(shí)間較長時(shí)，如活塞與閥座間密封不好，可將活塞密封面重新磨平，再和閥座研磨。

注意事項(xiàng)四

工作時(shí)，要注意閥門前后壓力表，要求工作壓力不得超過額定壓力，工作壓差必須在額定壓差范圍內(nèi)。當(dāng)工作壓力超過額定壓力或工作壓差超過額定壓差時(shí)，電磁閥要停止使用，關(guān)閉前后手動閥，以防止電磁閥爆炸和泄漏。

注意事項(xiàng)五

電磁閥安裝后，須通入介質(zhì)試動作數(shù)次，確認(rèn)正常后方可投入正式使用。