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气动电磁阀的功能、选型与常见问题!

发布日期:2020-01-08| 发布者:admin|  点击:0

电磁阀是用来控制流体(液压、气压)的自动化基础元件,属于执行机构。尤其以控制气动最为常见。在自动化设备当中,电磁阀常用于控制气体的流通,从而驱动气缸作往复运动、或者控制真空吸盘形成负压。下面小编将带你分析气动电磁阀的分类选型以及应用的常见问题。

一、气动电磁阀的运行原理

气动电磁阀里有密闭的腔,腔的不同位置开有通孔,气动电磁阀的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。

电磁阀通过控制阀体的移动来阻挡或导通不同的排气孔,而进气孔是常开的,气体就会进入不同的排气管,然后通过气动电磁阀的气压来推动气缸的活塞,这样通过控制气动电磁阀的电磁铁的电流就控制了整个气缸的机械运动。

气动电磁阀的功能、选型与常见问题

 

图1:电磁阀工作原理,以两位三通电磁阀为例

二、电磁阀的原理分类--直动式和先导式区别

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)。它们的区别究竟是怎样的?

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。

气动电磁阀的功能、选型与常见问题

 

2. 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。

气动电磁阀的功能、选型与常见问题

 

3. 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、高压时亦能动作,但功率较大,要求必须水平安装。

●直动式和先导式对比一览表:

◆直动式电磁阀一般是用于小口径(ASCO8320系列的接口尺寸为1/8"-1/4"),低压力的环境,这种结构的阀门打开时,不需要要求介质的最低压力,零压启动,所以相比先导式电磁阀的的启动速度,会来得更快一些,特别适用于要求快速切断的场所中。功耗比先导式电磁阀大,一般在5-20w,高频通电容易烧毁线圈,但是控制简单,使用范围广。

◆先导式电磁阀一般是用于大口径,高压力的场合,这种结构的阀门打开时,要求电磁阀的最低压力不能低于0.05MPa,必须有先导压力,否则是无法打开的。此外先导式电磁阀相比于直动电磁阀的流通能力要来得大,一般CV至可以达到3以上。对于压缩空气的纯净度要求较高,直动的就没有那么严格了。电磁头小,功耗小,0.1-0.2w ,可频繁通电,长时间通电,而不会烧毁,而且节能。流体压力范围上限较高,但必须满足流体压差条件 ,不过液体的杂质容易堵塞先导阀孔,不适用于液体使用。

◆承受压力:从二者的承受液压大小来讲,先导式比直通式承受压力大。

◆响应时间:直动式电磁阀相比较先导式电磁阀的启动速度快,若选择用于快速切断的,建议采购直动式电磁阀。因为先导式电磁阀是通电后小阀先开启,主阀后开,直动式电磁阀则是主阀直接打开。

◆流通能力: 先导式的相比于直动电磁阀流通能力要大一些,一般CV值可达3以上,而直动电磁阀的一般CV值都是小于1。直动电磁阀是靠0压启动,而先导的必须有先导压力,一般在2bar左右。

◆功率和损耗:直动式功率要比先导式大。

◆介质洁净度要求:先导式对流通介质的纯净度要求比较高,但是直动式就没有那么的严格了。

三、电磁阀符号及其含义

电磁阀符号由方框、箭头、“T”和字符构成。电磁阀图形符号的含义一般如下:

1、用方框表示阀的工作位置,

每个方块表示电磁阀的一种工作位置,即“位”。有几个方框就表示有几“位”,如二位三通表示有两种工作位置。上图的“非通电”和“通电”就是两个不同的工作位置。

电磁阀有两个或两个以上的工作位置,其中一个为常态位,即阀芯在非通电时所处的位置。对于二位阀,利用弹簧复位的二位阀则以靠近弹簧的方框内的通路状态为其常态位。对于三位阀,图形符号中的中位是常态位。绘制系统图时,油路/气路一般应连接在换向阀的常态位上。

3、方框内的箭头表示对应的两个接口处于连通状态

4、方框内符号“T”表示该接口不通。

5、方框外部连接的接口数有几个,就表示几“通”。

6、一般,流体的进口端用字母P表示,排出口R表示,而阀与执行元件连接的接口用A、B等表示。

下例中,二位三通电磁阀有两个工作位置和三个通气接口,三个接口分别为进气口(P),工作出气口(A),还有一个放气口(R)。当电磁阀得电励磁时,P和A通;失电回到常位态时,R和A通。

气动电磁阀的功能、选型与常见问题

 

◆下图黄圈里的方框表示的是电磁阀常态位的接口连通状态:

气动电磁阀的功能、选型与常见问题

 

◆下图黄圈里的方框是电磁阀励磁状态的接口连通状态:

气动电磁阀的功能、选型与常见问题

 

四、电磁阀“几位几通”的概念解析

1、“通”和“位”的概念

“通”和“位”是换向阀的重要概念。不同的“通”和“位”构成了不同类型的气动换向电磁阀。

“位”是指换向阀的阀芯的位置个数,也就是说这个阀有几种工作状态。例如二位阀或三位阀是指有两个或三个不同的工作位置。

“通”是指换向阀本体上的有各不相同且与系统中不同气管相连接的接口个数。不同气路之间只能通过阀芯移位时阀口的开关来沟通。例如三通阀或四通阀是指换向阀工作时,阀体有三个或者四个气口,也就是说这个阀是三通阀或者四通阀。

气动电磁阀的功能、选型与常见问题

 

2、”通“和”位“的表示方法

”几位“表示的是换向阀有几种工作状态。通常可以用代表阀体的正方形个数表示。例如二位阀或三位阀在图福上就会有两个或三个正方形。

”几通“则可以以换向阀常态位置上的正方形上有几个点和箭头线还有T线相交的总个数来确定。

气动电磁阀的功能、选型与常见问题

 

3、图形符号含义

◆用方框表示换向阀的工作位置,有几个方框就表示有几个位。

◆方框内的箭头表示气路处于接通状态,但箭头方向不一定表示气流动的实际方向。

◆用"T" 表示气路是不通的。

◆方框外部有几个点就表示是几通。

◆换向阀进气口通常以P表示,回气口以T表示,卸气口以L表示。

◆绘制换向阀系统图时,气路通常绘在常态位方框内。

◆换向阀有两个及以上位置时,必然有一个常态位,即阀芯未受到操纵力时的位置。二位阀常态位为靠近弹簧的方框,三位阀常态位为中间方框。

4、换向阀命名示例

◆两位两通阀

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◆两位三通阀

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◆两位三通阀

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◆两位五通阀

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◆三位五通阀

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5、三位五通电磁阀中封、中泄与中压的区别

◆中封:在两个线圈都不给电的情况下,气缸前腔和后腔的压力保持在最后一个线圈失电后的状态不变,进气口关闭,排气口关闭。(长时间处于此状态,由于各连接处有微小泄漏,这种平衡慢慢会被打破。)

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◆中泄:在两个线圈都不给电的情况下,气缸前腔和后腔都无压力,进气口关闭,气缸前后腔内的压力分别经电磁阀两个排气口排出。

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◆中压:在两个线圈都不给电的情况下,气缸前腔和后腔的压力保持在最后一个线圈失电后的状态不变,并持续给压,使气缸前腔和后腔压力与进气端压力一致,进气口打开,排气口关闭。

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6、两位三通与三位五通电磁阀的应用区别

◆两位三通电磁阀通常与单作用气动执行机构配套使用,两位是两个位置可控:开-关,三通是有三个通道通气,一般情况下1个通道与气源连接,另外两个通道1个与执行机构的进气口连接,1个与执行机构排气口连接,具体的工作原理可以参照单作用气动执行机构的工作原理图。

◆两位五通电磁阀通常与双作用气动执行机构配套使用,两位是两个位置可控:开-关,五通是有五个通道通气,其中1个与气源连接,两个与双作用气缸的外部气室的进出气口连接,两个与内部气室的进出气口接连,具体的工作原理可参照双作用气动执行机构工作原理。

◆在气路(或液路)上来说,两位三通电磁阀具有1个进气孔(接进气气源)、1个出气孔(提供给目标设备气源)、1个排气孔(一般安装一个消声器,如果不怕噪音的话也可以不装)。

◆两位五通电磁阀具有1个进气孔(接进气气源)、1个正动作出气孔和1个反动作出气孔(分别提供给目标设备的一正一反动作的气源)、1个正动作排气孔和1个反动作排气孔(安装消声器)。对于小型自动控制设备,气管一般选用8~12mm的工业胶气管。电磁阀一般选用日本SMC(高档一点,不过是小日本的产品)、台湾亚德客(实惠,质量也不错)或其它国产品牌等等。

◆在电气上来说,两位三通电磁阀一般为单电控(即单线圈),两位五通电磁阀一般为双电控(即双线圈)。线圈电压等级一般采用DC24V、AC220V等。两位三通电磁阀分为常闭型和常开型两种,常闭型指线圈没通电时气路是断的,常开型指线圈没通电时气路是通的。

五、电磁阀选型步骤:

气动电磁阀的功能、选型与常见问题

 

第一步,根据配套不同的执行元件或应用而选定合适的电磁阀:

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第二步,选定电磁阀机能

气动电磁阀的功能、选型与常见问题

 

第三步,电气规格的选择

从下列表中选择出适当的导线引出方式,由于各系列导线引出方式不同,就算同一系列也有多种导线引出方式供选择。

一般情况下,小型电磁阀的导线引出方式是直接出线式及L或M形插座式,大型的电磁阀是直接出线式及DIN形插座式。

气动电磁阀的功能、选型与常见问题

 

气动电磁阀的功能、选型与常见问题

 

第四步,配管形式的选择

有两种配管形式:直接配管型和底板配管型

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第五步,选定配管口径

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好了,以上就是关于电磁阀的基础内容介绍,希望对大家有所帮助。