先導(dǎo)電磁閥原理

1、Word 資料三.結(jié)構(gòu)示意圖圖3圖4】-線圖:口； 8-彈簧2-鑄鐵芯;3-彈簧1； 4.動(dòng)帙芯；5-上腔空；6-導(dǎo)流孔；7-出 2; 9-下腔室（主閥上腔）；104象膠隔膜；11-入口；先導(dǎo)式電磁閥結(jié)構(gòu)及工作原理圖為先導(dǎo)式電磁閥，由先導(dǎo)閥與主閥組成，兩者有通道相聯(lián)系，當(dāng)電磁閥線圈通電，動(dòng)鐵芯與靜鐵芯吸合使導(dǎo)閥孔開放，閥芯背腔的壓力通過(guò)導(dǎo)閥孔流向出口，此時(shí)閥芯背腔的壓力低于進(jìn)口壓力，利用壓差使閥芯脫離主閥口，介質(zhì)從進(jìn)口流向出口。當(dāng)線圈斷電，動(dòng)鐵芯與靜鐵芯脫離，關(guān)閉了導(dǎo)閥孔，閥芯背腔壓力受進(jìn)口壓力的補(bǔ)充逐漸趨于和進(jìn)口平衡，閥芯因彈簧力作用下把閥門緊密關(guān)閉。導(dǎo)活塞式電磁閥如：ZCB、 ZCZP、

2、ZCGL先導(dǎo)膜片式電磁閥如：ZCA 、 ZCS特點(diǎn)：功率消耗低、通徑較大，而結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方向任意，但只能用于電磁閥兩端有一定壓差的場(chǎng)合。電磁閥是航天領(lǐng)域中廣泛使用的控制元件, 某先導(dǎo)式雙向電磁閥是兩位五通結(jié)構(gòu), 具有常開和常閉兩個(gè)腔體, 通過(guò)氣體流動(dòng)切換下游用氣設(shè)備的打開和關(guān)閉。由于該電磁閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)和氣路通道比較復(fù)雜, 在使用過(guò)程中, 發(fā)現(xiàn)同一種電磁閥的不同個(gè)體會(huì)呈現(xiàn)出不同的建壓過(guò)程。 由于該電磁閥的常開腔和常閉腔建壓壓力(無(wú)特殊說(shuō)明, 本文中的壓力均指表壓) 和建壓時(shí)間有可能對(duì)下游用氣設(shè)備產(chǎn)生較大影響, 故需要對(duì)其進(jìn)行深入分析。先導(dǎo)式雙向電磁閥主要由閥體、常閉主閥瓣、常開主閥瓣、先導(dǎo)閥瓣、

3、電磁鐵等零部件組成。主閥瓣和活塞之間通過(guò)頂桿相連(圖 1) , 其特點(diǎn)是內(nèi)部無(wú)彈簧等彈性復(fù)位元件完全靠氣動(dòng)力和電磁力切換各氣路通道, 控制常開腔和常閉腔供氣和密封, 最高工作壓力5.0MPa 。當(dāng)電磁鐵處于斷電狀態(tài)時(shí), 進(jìn)口氣體分為兩路, 一路直接作用于常開主閥瓣上使其打開 , 電磁閥常開腔B 供氣 , 另外一路作用于先導(dǎo)閥瓣上,并沿氣體通道進(jìn)入常閉控制腔F 內(nèi) , 使常閉主閥瓣密封。當(dāng)電磁鐵通電后, 先導(dǎo)閥瓣關(guān)閉, 常閉控制腔F 內(nèi)氣體從放氣口D 排入大氣, 常閉控制腔F 泄壓 , 常閉主閥瓣開啟, 電磁閥常閉腔C 供氣,同時(shí)氣體也會(huì)沿氣體通道進(jìn)入到常開控制腔E 內(nèi) ,將常開主閥瓣壓緊密封。

4、1 .閥體2.常開主閥瓣3.膜片 4.先導(dǎo)閥瓣5.電磁鐵6.常閉主閥瓣A - 進(jìn)氣口B - 常開腔C - 常閉腔D - 放氣口E - 常開控制腔F - 常閉控制腔G-常開控制腔放氣口H - 常閉控制腔放氣口(a) 斷電狀態(tài)(b) 通電狀態(tài)圖 1 先導(dǎo)式雙向電磁閥本文來(lái)自: DZ3W.COM 原文網(wǎng)址：縱觀國(guó)內(nèi)外電磁閥，到目前為止，從動(dòng)作方式上可分為三大類即：直動(dòng)式、反沖式、先導(dǎo)式，而從閥瓣結(jié)構(gòu)和材料上的不同以及原理上的區(qū)別反沖式又可分為：膜片式反沖電磁閥、活塞式反沖電磁閥；先導(dǎo)式又可分為：先導(dǎo)式膜片電磁閥、先導(dǎo)式活塞電磁閥；從閥座及密封材料上分又可分為：軟密封電磁閥、鋼性密封電磁閥、半鋼性密封

5、電磁閥。一、直動(dòng)式電磁閥原理：常閉型直動(dòng)式電磁閥通電時(shí)，電磁線圈產(chǎn)生電磁吸力把閥芯提起，使關(guān)閉件離遠(yuǎn)開閥座密封副打開；斷電時(shí)，電磁力消失，靠彈簧力把關(guān)閉元件壓在閥座上閥門關(guān)閉。（常開型與此相反）特點(diǎn)：在真空、負(fù)壓、零壓差時(shí)能正常工作，DN50以下可任意安裝，但電磁頭體積較大。如我公司引進(jìn)HERION公司技術(shù)生產(chǎn)的直動(dòng)電磁閥可用于1-.43 3Mp×a 1真空。 0二、反沖型電磁閥原理：它的原理是一種直動(dòng)和先導(dǎo)相結(jié)合，通電時(shí)，電磁閥先將輔閥打開，主閥下腔壓力大于上腔壓力而利用壓差及電磁閥的同時(shí)作用把閥門開啟；斷電時(shí)，輔閥利用彈簧力或介質(zhì)壓力推動(dòng)關(guān)閉件，向下移動(dòng)便閥門關(guān)閉。特點(diǎn)：在零壓差

6、或高壓時(shí)也能可靠工作，但功率及體積較大，要求豎直安裝。三、先導(dǎo)式電磁閥原理：通電時(shí)，電磁力驅(qū)動(dòng)先導(dǎo)閥打開先導(dǎo)閥，主閥上腔壓力迅速下降，在主閥上下腔內(nèi)形成壓差，依靠介質(zhì)壓力推動(dòng)主閥關(guān)閉件上移，閥門開啟；斷電時(shí)，彈簧力把先導(dǎo)閥關(guān)閉，入口介質(zhì)壓力通過(guò)先導(dǎo)孔迅速進(jìn)入主閥上腔在上腔內(nèi)形成壓差，從而使主閥關(guān)閉。特點(diǎn)：體積小，功率低，但介質(zhì)壓差范圍受限，必須滿足壓差條件。兩位三通電磁閥通常與單作用氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)配套使用，兩位是兩個(gè)位置可控：開-關(guān)，三通是有三個(gè)通道通氣，一般情況下 1個(gè)通道與氣源連接，另外兩個(gè)通道1 個(gè)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的進(jìn)氣口連接，1個(gè)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)排氣口連接，具體的工作原理可以參照單作用氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的

7、工作原理圖。兩位五通電磁閥通常與雙作用氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)配套使用，兩位是兩個(gè)位置可控：開-關(guān)，五通是有五個(gè)通道通氣，其中1 個(gè)與氣源連接，兩個(gè)與雙作用氣缸的外部氣室的進(jìn)出氣口連接，兩個(gè)與內(nèi)部氣室的進(jìn)出氣口接連，具體的工作原理可參照雙作用氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作原理在氣路（或液路）上來(lái)說(shuō)，兩位三通電磁閥具有1 個(gè)進(jìn)氣孔 （接進(jìn)氣氣源）、 1個(gè)出氣孔（提供給目標(biāo)設(shè)備氣源）、 1個(gè)排氣孔（一般安裝一個(gè)消聲器，如果不怕噪音的話也可以不裝_）。 兩位五通電磁閥具有1個(gè)進(jìn)氣孔（接進(jìn)氣氣源）、 1個(gè)正動(dòng)作出氣孔和1個(gè)反動(dòng)作出氣孔（分別提供給目標(biāo)設(shè)備的一正一反動(dòng)作的氣源）、 1個(gè)正動(dòng)作排氣孔和1 個(gè)反動(dòng)作排氣孔（安裝消聲器

8、 ）。對(duì)于小型自動(dòng)控制設(shè)備，氣管一般選用812mm 的工業(yè)膠氣管。在電氣上來(lái)說(shuō)，兩位三通電磁閥一般為單電控（即單線圈 ），兩位五通電磁閥一般為雙電控（即雙線圈）。 線圈電壓等級(jí)一般采用DC24V 、 AC220V 等。 兩位三通電磁閥分為常閉型和常開型兩種，常閉型指線圈沒(méi)通電時(shí)氣路是斷的，常開型指線圈沒(méi)通電時(shí)氣路是通的。常閉型兩位三通電磁閥動(dòng)作原理：給線圈通電，氣路接通，線圈一旦斷電，氣路就會(huì)斷開，這相當(dāng)于“點(diǎn)動(dòng)”。常開型兩位三通單電控電磁閥動(dòng)作原理：給線圈通電，氣路斷開，線圈一旦斷電，氣路就會(huì)接通，這也是“點(diǎn)動(dòng)”。兩位五通雙電控電磁閥動(dòng)作原理：給正動(dòng)作線圈通電，則正動(dòng)作氣路接通（正動(dòng)作出氣孔

9、有氣），即使給正動(dòng)作線圈斷電后正動(dòng)作氣路仍然是接通的，將會(huì)一直維持到給反動(dòng)作線圈通電為止。給反動(dòng)作線圈通電，則反動(dòng)作氣路接通（反動(dòng)作出氣孔有氣），即使給反動(dòng)作線圈斷電后反動(dòng)作氣路仍然是接通的，將會(huì)一直維持到給正動(dòng)作線圈通電為止。這相當(dāng)于“自鎖”。 基于兩位五通雙電控電磁閥的這種特性，在設(shè)計(jì)機(jī)電控制回路或編制PLC 程序的時(shí)候，可以讓電磁閥線圈動(dòng)作12秒就可以了，這樣可以保護(hù)電磁閥線圈不容易損壞。電磁閥在液路系統(tǒng)中用來(lái)實(shí)現(xiàn)液路的通斷或液流方向的改變，它一般具有一個(gè)可以在線圈電磁力驅(qū)動(dòng)下滑動(dòng)的閥芯，閥芯在不同的位置時(shí)，電磁閥的通路也就不同。閥芯的工作位置有幾個(gè)，該電磁閥就叫幾位電磁閥：閥體上的接口

10、，也就是電磁閥的通路數(shù)，有幾個(gè)通路口，該電磁閥就叫幾通電磁閥。電磁閥安裝后，一般所有接口都應(yīng)該是連接好了的，所謂工作位置指的是閥芯的位置。閥芯在線圈不通電時(shí)處在甲位置，在線圈通電時(shí)處在乙位置，閥芯在不同位置時(shí)，對(duì)各接口起到或接通或封閉的作用。電磁閥二位是指電磁閥的閥芯有兩個(gè)不同的工作位置（開、關(guān)）。 電磁閥二通、三通指電磁閥的閥體上有兩個(gè)、三個(gè)通道口； 比如二位二通電磁閥是一進(jìn)一出（二個(gè)通道、最普通常見）二位三通電磁閥控制液體是一進(jìn)二出（兩出分別是一個(gè)常開一個(gè)常閉）；氣動(dòng)換向電磁閥是一進(jìn)一出一排氣；液壓一進(jìn)一出一回油。國(guó)內(nèi)外的電磁閥從原理上分為三大類（即：直動(dòng)式、分步直動(dòng)式、先導(dǎo)式），而從閥瓣

11、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)、分步重片結(jié)構(gòu)、先導(dǎo)膜式結(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)）。直動(dòng)式電磁閥：原理：通電時(shí)，電磁線圈產(chǎn)生電磁力把關(guān)閉件從閥座上提起，閥門打開；斷電時(shí)，電磁力消失，彈簧把關(guān)閉件壓在閥座上，閥門關(guān)閉。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 。分布直動(dòng)式電磁閥：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(méi)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

12、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。先導(dǎo)式電磁閥：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，在關(guān)閉件周圍形成上低下高的壓差，流體壓力推動(dòng)關(guān)閉件向上移動(dòng)，閥門打開；斷電時(shí)， 彈簧力把先導(dǎo)孔關(guān)閉，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)關(guān)閉件向下移動(dòng)，關(guān)閉閥門。特點(diǎn)： 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一 , 適用性管路中的流體必須和選用的電磁閥 系列型號(hào)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

13、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(dòng)式和分步直動(dòng)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(guò)濾器 ，一般 電磁閥 對(duì)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(qǐng)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(duì)電磁閥的影響電源電流和消耗功率應(yīng)根據(jù)輸出

14、容量選取，電源電壓一般允許±10%左右，必須注意交流起動(dòng)時(shí)VA 值較高。二、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(zhǎng)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(shuō)我國(guó)還沒(méi)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(dòng)作時(shí)間很短頻率較高時(shí)一般選取直動(dòng)式，大口徑選用快速系列。三、安全性一般 電磁閥 不防水，在條件不允許時(shí)請(qǐng)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(guò)管路內(nèi)的最高壓力，否則使用壽命會(huì)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

15、。爆炸性環(huán)境必須選用相應(yīng)的防爆產(chǎn)品。四、經(jīng)濟(jì)性有很多電磁閥可以通用，但在能滿足以上三點(diǎn)的基礎(chǔ)上應(yīng)選用最經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品。電磁閥的結(jié)構(gòu)原理一： 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 6流量通徑的電磁閥 。 （圖一是典型結(jié)構(gòu)圖）二、分步直動(dòng)式電磁閥該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。 （圖二是典型結(jié)構(gòu)圖）三、間接先導(dǎo)式電磁閥該系