電磁閥基礎(chǔ)知識(shí)解析

1、電磁閥基礎(chǔ)知識(shí)解析 一一. .電磁閥的作用與原理電磁閥的作用與原理 二二. .電磁閥的功能電磁閥的功能 三三. .電磁閥結(jié)構(gòu)電磁閥結(jié)構(gòu) 四. .電磁閥圖形符號(hào)電磁閥圖形符號(hào) 五五. .電磁閥分類電磁閥分類 六六. .電磁閥的應(yīng)用電磁閥的應(yīng)用 七七. .電磁閥使用和維修電磁閥使用和維修 八八. .電磁閥故障分析與排除方法電磁閥故障分析與排除方法 電磁閥電磁閥：是用來控制流體方向的自動(dòng)化基礎(chǔ)元件，屬于執(zhí)行器；通常用在機(jī)械控制和工業(yè)閥門上面，通過一個(gè)電磁線圈來控制閥芯位置，切斷或接通氣源以達(dá)到改變流體流動(dòng)方向的目的，來對(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。 電磁閥電磁閥是由幾個(gè)氣路和閥芯組成

2、的，由閥芯把各個(gè)氣路之間接通或者斷開；電磁閥的作用原理：電磁閥的作用原理： 得電時(shí)利用電磁線圈產(chǎn)生的電磁力的作用，推動(dòng)閥芯移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)各個(gè)氣路的通斷，單電控的失電時(shí)在彈簧力的作用下回復(fù)原位；雙電控的保持原位；先導(dǎo)式的按功能而定。在電在電- -氣動(dòng)控制中，電磁閥可以實(shí)現(xiàn)的功能有：氣動(dòng)控制中，電磁閥可以實(shí)現(xiàn)的功能有：1、氣動(dòng)執(zhí)行組件動(dòng)作的方向控制，ON/OFF開關(guān)量控制，OR/NOT/AND 邏輯控制 ；2、電磁閥是在氣動(dòng)回路中控制氣路通道的通、斷或改變壓縮空氣的流動(dòng)方向 ；3、電磁閥只是氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的一個(gè)附件，是控制氣動(dòng)閥門的氣源氣路的；4、電磁閥常用于開關(guān)閥，通過電壓信號(hào)控制氣源氣源氣路氣路的通斷

3、，以控制閥門的開關(guān) ；5、電磁閥具有比定位器更大的流通口徑，有時(shí)可以用于需要快速開啟快速開啟及快速關(guān)閉快速關(guān)閉 的閥門；6、單電控電磁閥具有失電常閉或常開位置，可以用于斷氣保護(hù)斷氣保護(hù)功能。 電磁閥的基本結(jié)構(gòu)：包括一個(gè)或幾個(gè)孔的閥體。閥體部分由滑閥芯、滑閥套、彈簧底座等組成，當(dāng)線圈通電或斷電時(shí)，以達(dá)到改變流體方向的目的。電磁閥的電磁部件由固定鐵芯、動(dòng)鐵芯、線圈等部件組成，動(dòng)鐵芯的運(yùn)轉(zhuǎn)將導(dǎo)致流體通過閥體或被切斷。 不通電時(shí)通電時(shí)電磁線 圈閥門可動(dòng)鐵心（插棒式鐵心）線圈固定鐵心（鐵心）復(fù)位彈 簧SMCSMCSMC SMC（中國）有限公司無錫營業(yè)所（中國）有限公司無錫營業(yè)所（中國）有限公司無錫營業(yè)所

4、（中國）有限公司無錫營業(yè)所 A AP PA AR RP PA AR RP PA AB BP PR RB BA AEAEA P P EBEBA AB BEAEA P PEBEBA AB BEAEAP PEBEBA AB BEAEAP PEBEB2位2通 2位3通 常閉（NC）2位3通 常通（NO）2位4通 2位5通 3位5通中間排氣式3位5通中間封閉式3位5通中間加壓式 位置數(shù) (正方形)氣口數(shù)進(jìn)/排氣口畫在正方形下面輸出口畫在正方形上面閥的主要功能及圖形符號(hào) 電磁閥一般分為直動(dòng)式電磁閥直動(dòng)式電磁閥和先導(dǎo)式電磁閥先導(dǎo)式電磁閥。直動(dòng)式電磁閥直動(dòng)式電磁閥：直接利用電磁力推動(dòng)電磁閥閥芯實(shí)現(xiàn)氣 路之間的

5、通斷；先導(dǎo)式電磁閥先導(dǎo)式電磁閥：則是在電磁力的作用下先打開先導(dǎo)閥，使氣體進(jìn)入電磁閥閥芯氣室，利用氣壓來推動(dòng)電磁閥閥芯，實(shí)現(xiàn)氣路之間的通斷。電磁閥有幾個(gè)氣路就是幾通，閥芯有幾種位置就是幾位，如：2 2位位3 3通通、2位4通、2 2位位5 5通通、3位5通等；電磁閥分單電控和雙電控，電壓分220V、110V、24V；電磁閥分防爆和不防爆。 按通口數(shù)分類換向閥的切換通口包括入口、出口和排氣口。通常根據(jù)使用目的選擇換向 閥的通口數(shù)。1）二通閥常斷常通AAPAPAPP2）三通閥常斷AR PP RA常通APRR PA分配閥A2 A1PA1 A2P選擇閥AP1APPP2213）五通閥ABR P RR AB

6、PR按位置數(shù)分類換向閥的切換狀態(tài)稱為“位置”，有幾個(gè)切換位置就稱為幾位閥。1）二位二通A常斷PA常通P三通A常斷RPA常通RP五通ABR P R2）三位三通 五通 中封式中排式中壓式 1 1、直動(dòng)式電磁閥、直動(dòng)式電磁閥 特點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡單、動(dòng)作可靠,在零壓差或真空下能正常工作,可任意方向安裝, 但一般適用于通徑在25mm以下。 直動(dòng)式電磁閥分常開、常閉兩種： 如圖是直動(dòng)常閉電磁閥，在斷電時(shí), 電磁閥呈關(guān)閉狀態(tài), 當(dāng)電磁閥線圈通電后, 產(chǎn)生的電磁力使動(dòng)鐵芯與靜鐵芯吸合, 直接開啟閥口, 介質(zhì)從進(jìn)口流向出口；當(dāng)線圈斷電后,動(dòng)鐵芯在復(fù)位彈簧的作用下復(fù)位, 直接關(guān)閉閥口, 而切斷了介質(zhì)的流通。常開式則斷

7、電時(shí)閥門開啟, 通電時(shí),閥門關(guān)閉。 2 2、先導(dǎo)式電磁閥、先導(dǎo)式電磁閥 特點(diǎn)： 功率消耗低、通徑較大, 而結(jié)構(gòu)簡單、安裝方向任意, 但只能用于電磁閥兩端有一定壓差的場合。 電磁閥由先導(dǎo)閥與主閥組成, 兩者有通道聯(lián)系著, 如圖: 當(dāng)電磁線圈通電, 動(dòng)鐵芯與靜鐵芯吸合而導(dǎo)閥孔開放, 閥芯背腔的壓力通過導(dǎo)閥孔流向出口, 此時(shí)閥芯背腔的壓力低于進(jìn)口側(cè)的壓力, 利用壓差使得閥芯脫離主閥座, 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)口側(cè)壓力關(guān)閉了導(dǎo)閥孔, 閥芯背腔壓力受進(jìn)口側(cè)壓力的補(bǔ)充逐漸趨于和進(jìn)口側(cè)平衡, 閥芯因彈簧作用把閥門關(guān)閉。先導(dǎo)閥也可配常開式。 直

8、動(dòng)式先導(dǎo)式可動(dòng)鐵心先導(dǎo)閥直動(dòng)式和先導(dǎo)式比較：線圈口口滑閥排氣口壓力口排氣口復(fù)位彈簧口排氣口壓力口排氣口必須在0.10.2MPa以上（由于機(jī)種的不同而有所不同）即使在0MPa下 也可使用切換最低使用壓力小大大小少多消耗電力直動(dòng)式 先導(dǎo)式對(duì)策 外部先導(dǎo)型二位5通電磁閥有單電控型和雙電控型兩種。5通閥2通閥3通閥單電磁線圈雙電磁線圈排気口排気口 圧力口接口A接口B排氣口RR壓力口排氣口POFFON復(fù)帰不通電時(shí)通電時(shí)復(fù)位力（彈簧、空氣等）通常 作用于閥體。閥的原始位（不通電時(shí)）是 固定的。解除通電，則自動(dòng)回到初 始狀態(tài)。 線圈 線軸復(fù)位彈簧排気口R圧力口P排気口RA側(cè)OFFB側(cè)OFFOFFONOFF機(jī)

9、構(gòu)即使解除通電，仍保持其所在位。通電時(shí)PABR接口B 接口B側(cè)AON初始狀態(tài)不確定。不通電時(shí)，PB不一定成立通電時(shí)PBARA側(cè)接口B側(cè)排氣口壓力口排氣口止動(dòng)器（detent）機(jī)構(gòu)如果切斷電源保持其位依靠彈簧、氣壓（復(fù)位 力），閥門回到原始位。OFFOFF雙電磁線圈保持型單電磁線圈復(fù)位型瞬間通電時(shí)，通電時(shí)間需要在0.1秒以上， 即使在行程中途切斷電源，也會(huì)動(dòng)作到末端。3 3位位5通電磁閥通電磁閥排気口A側(cè)通電時(shí)排氣口 壓力口 排氣口RPR圧力口 排気口A側(cè)B側(cè)ONOFFOFFOFFONOFF接口 全部接口封閉中封式A側(cè)B側(cè)接口B側(cè)通電時(shí)不通電時(shí)中封：全部通口封閉封閉氣缸和電磁閥之間的空氣。 用于

10、發(fā)生故障時(shí)的緊急停止和中途停止。如果從與配管和機(jī)器之間的連 接部漏氣，氣缸會(huì)動(dòng)作，請(qǐng)注意。長時(shí)間保持停止位較為困難。停止后，即使通過裝置入口排除殘壓，氣缸內(nèi)仍會(huì)殘留壓力。排気口 圧力口 排気口側(cè)通電時(shí)非通電時(shí)接口 A側(cè)通電時(shí)排氣口 壓力口 排氣口RPR接口 A側(cè)B側(cè)ONOFFOFFOFFA側(cè)ONB側(cè)OFF3位位5 5通電磁閥通電磁閥ABR連接中泄式B側(cè)通電時(shí)不通電時(shí)停止后氣缸可在外力作用下動(dòng)作。因此在容易出現(xiàn)夾傷危險(xiǎn)的地方采取安全措施等。排氣節(jié)流控制的場合，由于重新啟動(dòng)時(shí)不能進(jìn)行速度控制，會(huì) 發(fā)生快速伸出現(xiàn)象。對(duì)策（防止快速伸出） 同時(shí)并用進(jìn)氣節(jié)流閥和排氣節(jié)流控制。ABRR排出氣缸與電磁閥之間

11、的空氣。3位位5通電磁閥通電磁閥排気口A側(cè)通電時(shí) 排氣口壓力口排氣口 R R P RONOFFOFFOFFONOFF接口 接口 PAB連接中壓式A側(cè)B側(cè)B側(cè)通電時(shí)不通電時(shí)向氣缸的兩端口供給空氣。無桿氣缸或雙桿型氣缸在左 右輸出相同后（平衡）停止。 停止后可以通過外力使氣缸動(dòng)作。為了達(dá)到平衡，單桿氣缸應(yīng) 通過帶檢驗(yàn)功能的減壓閥進(jìn)行 壓力調(diào)整。用于防止帶鎖止功能的氣缸 的控制回路發(fā)生快速伸出現(xiàn)象。ABP 圖形符號(hào)的含義如下： (1)、用方框表示閥的工作位置，有幾個(gè)方框就表示有幾“位”。(2)、方框內(nèi)的箭頭表示氣路處于接通狀態(tài)，但箭箭頭方向不一定表示流體的實(shí)際方向頭方向不一定表示流體的實(shí)際方向。(3

12、)、方框內(nèi)符號(hào)“ ”或“”表示該氣路不通。(4)、方框外部連接的接口數(shù)有幾個(gè)，就表示幾“通”。 選型重點(diǎn)：選型重點(diǎn)： 電磁閥選型應(yīng)該依次遵循安全性，可靠性，適用性，經(jīng)濟(jì)性四大原則和六個(gè)現(xiàn)場工況要求(即通徑大小、介質(zhì)種類、壓力等級(jí)、電源電壓、動(dòng)作方式、特殊功能)。選型依據(jù)：選型依據(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（連接方式） （1）、按照現(xiàn)場管道內(nèi)徑尺寸或流量要求來確定通徑(DN)尺寸； （2）、接口方式，一般DN50 要選擇法蘭接口，DN=50 則可根據(jù)用戶需要自由選擇螺紋式或者法蘭式。2、根據(jù)介質(zhì)種類選擇電磁閥的：閥體材質(zhì)、密封材料、溫度等。 （1）、腐蝕性流體：

13、閥體材質(zhì)宜選用不銹鋼或PTFE（聚四氟乙烯，俗稱塑料王），并選配氟橡膠或PTFE 密封材料； （2）、食用或超凈流體：閥體材質(zhì)宜選用衛(wèi)生級(jí)不銹鋼，并選配硅橡膠密封材料； （3）、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，而且要選擇活塞型原理結(jié)構(gòu)的； （4）、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25 時(shí)一定要區(qū)分開來，因它與導(dǎo)孔參數(shù)有關(guān)； （5）、流體粘度：通常在50cSt以下可任意選擇，若超過此值，則需選用高粘度電磁閥。 （6）、流體清潔度：介質(zhì)含少量微小雜質(zhì)時(shí)可選膜片結(jié)構(gòu)的，但也可在電磁閥前安裝過濾器任選其它結(jié)構(gòu)。 3、根據(jù)壓力等級(jí)選擇電磁閥的：原理結(jié)構(gòu)類型

14、 （1）、當(dāng)電磁閥需要長時(shí)間的啟動(dòng)，并且持續(xù)開啟的時(shí)間大大超過關(guān)閉的時(shí)間，宜選用常開型。 （2）、要是開和關(guān)頻繁切換或開啟的時(shí)間短或開、關(guān)的時(shí)間差不多時(shí)，則選常閉型。 （3）、但是有些用于安全保護(hù)的工況，如爐窯火焰監(jiān)測(cè)、燃?xì)庑孤秷?bào)警、消防安全聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，則應(yīng)該選擇緊急切斷電磁閥，而不宜選長期通電型（長期通電只是一個(gè)相對(duì)概念），更不能選常開式。 （4）、自保持式電磁閥（也稱：雙穩(wěn)態(tài)）是一種新型技術(shù)，它主要用于需要節(jié)約能源或低電壓驅(qū)動(dòng)的場合。 4、電源電壓選擇：盡量優(yōu)先選擇常用AC220V，DC24V 較為方便；5、根據(jù)工作時(shí)間長短或特殊需要來選擇控制方式：常閉式、常開式、自保持、緊急切斷式（手動(dòng)復(fù)

15、位）； （1）、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)管道公稱壓力或使用壓力的1.5 倍來定； （2）、工作壓差：是指電磁閥處于關(guān)閉或開啟狀態(tài)時(shí)，閥前端管路壓力減去閥后端管路壓力得到的數(shù)值；當(dāng)無壓差、低壓差、真空時(shí)，必須選用直動(dòng)式或分布直動(dòng)式原理；當(dāng)具備一定壓差以上時(shí)各種原理結(jié)構(gòu)形式均可選用； 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、潛水等 （1）、易燃、易爆環(huán)境：必須選用相應(yīng)等級(jí)的防爆電磁閥； （2）、當(dāng)管道介質(zhì)有倒流現(xiàn)象時(shí)，可選擇帶止回功能電磁閥； （3）、當(dāng)需要對(duì)電磁閥進(jìn)行現(xiàn)場人工操作時(shí)，可選擇帶手動(dòng)功能電磁閥； （4）、露天安裝或粉塵多場合應(yīng)選用防

16、水，防塵品種（防護(hù)等級(jí)在IP45 以上）。用于噴泉或水下管路則必須采用潛水電磁閥（防護(hù)等級(jí)在IP68 以上）； 1 1、2 2位位3 3通電磁閥控制單作用氣缸：通電磁閥控制單作用氣缸：初始狀態(tài)：電磁閥為常閉電磁閥，處于失電狀態(tài)，單作用氣缸活塞由彈簧作用在氣缸左側(cè)，見圖13；工作狀態(tài)：電磁閥得電，電磁閥P口與A口通，氣源由A口進(jìn)入氣缸，氣缸活塞右移，見圖14；失電狀態(tài)：電磁閥失電，電磁閥A口與R口通，氣缸通過電磁閥放氣，活塞在彈簧作用下回到左側(cè)，見圖13。圖13圖142 2、2 2位位3 3通電磁閥控制氣動(dòng)薄膜驅(qū)動(dòng)部：通電磁閥控制氣動(dòng)薄膜驅(qū)動(dòng)部：初始狀態(tài)：電磁閥為常閉電磁閥，處于失電狀態(tài)，氣動(dòng)薄

17、膜驅(qū)動(dòng)部的推桿由彈簧作用下停在上位，見圖15；工作狀態(tài)：電磁閥得電，電磁閥P口與A口通，氣源由A口進(jìn)入薄膜驅(qū)動(dòng)部上氣室，推動(dòng)推桿下移，見圖16；失電狀態(tài)：電磁閥失電，電磁閥A口與R口通，薄膜氣室通過電磁閥放氣，推桿在彈簧作用下回到上位，見圖15。圖15圖163 3、2 2位位5 5通單電控電磁閥控制雙作用氣缸：通單電控電磁閥控制雙作用氣缸： 初始狀態(tài)：電磁閥失電狀態(tài)，電磁閥P口與A口相通，氣源通過A口進(jìn)入雙作用氣動(dòng)活塞驅(qū)動(dòng)部左側(cè)氣室，活塞停在右側(cè)，B口與S口相通，與B口相通的氣動(dòng)活塞驅(qū)動(dòng)部的右側(cè)氣室為排氣狀態(tài)，見圖17； 工作狀態(tài)：電磁閥得電，電磁閥P口與B口通，氣源由B口進(jìn)入雙作用氣動(dòng)活塞驅(qū)

18、動(dòng)部右側(cè)氣室，活塞移動(dòng)到左側(cè)， A口與R口相通，與R口相通的氣動(dòng)活塞驅(qū)動(dòng)部的左側(cè)氣室為排氣狀態(tài)，見圖18； 失電狀態(tài)：電磁閥恢復(fù)初始狀態(tài)，見圖17。圖17圖184、2位位5通雙電控電磁閥控制雙作用氣缸通雙電控電磁閥控制雙作用氣缸： 左側(cè)線圈得電狀態(tài)：電磁閥左側(cè)線圈得電，電磁閥P口與A口通，氣源由A口進(jìn)入雙作用氣動(dòng)活塞驅(qū)動(dòng)部一側(cè)氣室，推動(dòng)活塞到氣缸另一側(cè)， B口與S口相通，與B口相通的氣動(dòng)活塞驅(qū)動(dòng)部的另一側(cè)氣室為排氣狀態(tài)，在另一側(cè)線圈不得電之前會(huì)保持該狀態(tài)不動(dòng)，見圖19； 右側(cè)線圈得電狀態(tài)：電磁閥右側(cè)線圈得電，電磁閥P口與B口通，氣源由B口進(jìn)入雙作用氣動(dòng)活塞驅(qū)動(dòng)部一側(cè)氣室，推動(dòng)活塞到氣缸另一側(cè)， A口與R口相通，與A口相通的氣動(dòng)活塞驅(qū)動(dòng)部的另一側(cè)氣室為排氣狀態(tài)，在另一側(cè)線圈不得電之前會(huì)保持該狀態(tài)不動(dòng)，見圖20；圖19圖20 1、每年1-2 次的定期檢修是電磁閥可靠工作和長壽命的最佳方法。電磁閥內(nèi)部的下列幾種情況是妨礙電磁閥正常工作與縮短壽命的原因。 (1) 使用介質(zhì)品質(zhì)發(fā)生變化； (2) 接管內(nèi)生銹； (3) 空壓機(jī)的油氧化，產(chǎn)生炭粒、焦油等雜物混入管道； (4) 管道中有塵粒污垢等雜物。 2、電磁閥安裝后或長時(shí)間停用后投入運(yùn)作時(shí)，須通入介質(zhì)試動(dòng)