電磁閥基礎(chǔ)知識解析

1、（十）電磁閥基礎(chǔ)知識解析 主要內(nèi)容：主要內(nèi)容： 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. .電磁閥圖形符號電磁閥圖形符號 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)到改變流體流動方向的目的，來對介質(zhì)方向進(jìn)行控制，從而達(dá)到對閥門開關(guān)的控制。 原理：

2、原理： 電磁閥電磁閥是由幾個氣路和閥芯組成的，由閥芯把各個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： 得電時利用電磁線圈產(chǎn)生的電磁力的作用，推動閥芯移動，實(shí)現(xiàn)各個氣路的通斷，單電控的失電時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- -氣動控制中，電磁閥可以實(shí)現(xiàn)的功能有：氣動控制中，電磁閥可以實(shí)現(xiàn)的功能有：1、氣動執(zhí)行組件動作的方向控制，ON/OFF開關(guān)量控制，OR/NOT/AND 邏輯控制 ；2、電磁閥是在氣動回路中控制氣路通道的通、斷或改變壓縮空氣的流動方向 ；3、電磁閥只是氣動調(diào)節(jié)閥的一個附件，是控制氣動閥門的氣源氣路的；4、電磁閥常用于開關(guān)

3、閥，通過電壓信號控制氣源氣源氣路氣路的通斷，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。三、電磁閥結(jié)構(gòu)三、電磁閥結(jié)構(gòu) 電磁閥的基本結(jié)構(gòu)：包括一個或幾個孔的閥體。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，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、動鐵芯、線圈等部件組成，動鐵芯的運(yùn)轉(zhuǎn)將導(dǎo)致流體通過閥體或被切斷。 不通電時通電時電磁線 圈閥門可動鐵心（插棒式鐵心）線圈固定鐵心（鐵心）復(fù)位彈 簧操作方式操作方式電氣（電磁線圈電氣

4、（電磁線圈）二通電磁閥結(jié)構(gòu)圖二通電磁閥結(jié)構(gòu)圖SMCSMCSMCSMC（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（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

5、圖形符號五、電磁閥分類五、電磁閥分類 電磁閥一般分為直動式電磁閥直動式電磁閥和先導(dǎo)式電磁閥先導(dǎo)式電磁閥。直動式電磁閥：直動式電磁閥：直接利用電磁力推動電磁閥閥芯實(shí)現(xiàn)氣 路之間的通斷；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，利用氣壓來推動電磁閥閥芯，實(shí)現(xiàn)氣路之間的通斷。電磁閥有幾個氣路就是幾通，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

6、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 ABPR按位置數(shù)分類換向閥的切換狀態(tài)稱為“位置”，有幾個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、直動式電磁閥、直動式電磁閥 特點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡單、動作可靠,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。 直動式電磁閥分常開、常閉兩種： 如圖是直動常閉電磁閥，在斷電時, 電磁閥呈關(guān)閉狀態(tài), 當(dāng)電磁閥

7、線圈通電后, 產(chǎn)生的電磁力使動鐵芯與靜鐵芯吸合, 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。常開式則斷電時閥門開啟, 通電時,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, 動鐵

8、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。 直動式先導(dǎo)式可動鐵心先導(dǎo)閥直動式和先導(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式 先導(dǎo)式對策 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)帰不通電時通電時復(fù)位力（彈

9、簧、空氣等）通常 作用于閥體。閥的原始位（不通電時）是 固定的。解除通電，則自動回到初 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)構(gòu)即使解除通電，仍保持其所在位。通電時PABR接口B 接口B側(cè)AON初始狀態(tài)不確定。不通電時，PB不一定成立通電時PBARA側(cè)排氣口壓力口排氣口止動器（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，通電時間需要在0.1秒以上， 即使在行程中途切斷電源，也會動作到末端。3 3位位5通電磁閥通電磁閥排気口A側(cè)通電時排氣口 壓力口 排

10、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)通電時不通電時中封：全部通口封閉封閉氣缸和電磁閥之間的空氣。 用于發(fā)生故障時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，氣缸會動作，請注意。長時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)仍會殘留壓力。排気口 圧力口 排気口側(cè)通電時非通電時接口 A側(cè)通電時排氣口 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)通電時不通電時停止后氣缸可在外力作用下動作。因此在容易出現(xiàn)夾傷危險的地方采取

11、安全措施等。排氣節(jié)流控制的場合，由于重新啟動時不能進(jìn)行速度控制，會 發(fā)生快速伸出現(xiàn)象。對策（防止快速伸出） 同時并用進(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的空氣。3位位5通電磁閥通電磁閥排気口A側(cè)通電時 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)通電時不通電時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 圖形符號的含義如下： (1

12、)、用方框表示閥的工作位置，有幾個方框就表示有幾“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)、方框內(nèi)符號“ ”或“”表示該氣路不通。(4)、方框外部連接的接口數(shù)有幾個，就表示幾“通”。五、電磁閥的選型指導(dǎo)五、電磁閥的選型指導(dǎo) 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)性四大原則和六個現(xiàn)場工況要求(即通徑大小、介質(zhì)種類、壓力等級、電源電壓、動作方式、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

13、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：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

14、：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)壓力等級選擇電磁閥的：原理結(jié)構(gòu)類型 （1）、當(dāng)電磁閥需要長時間的啟動，并且持續(xù)開啟的時間大大超過關(guān)閉的時間，宜選用常開型。 （2）、要是開和關(guān)頻繁切換或開啟的時間短或開、關(guān)的時間差不多時，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、燃?xì)庑孤秷缶?、消防安全?lián)動系統(tǒng)，則應(yīng)該選擇緊急切斷電磁閥，而不宜選長期通電型（長期通電只是一個相對概念），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

15、型技術(shù)，它主要用于需要節(jié)約能源或低電壓驅(qū)動的場合。 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（手動復(fù)位）； （1）、公稱壓力：這個參數(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，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，必須選用直動式或分布直動式原理；當(dāng)具備一定壓差以上時各種原理結(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、防水霧、水淋、潛水等 （1）、

16、易燃、易爆環(huán)境：必須選用相應(yīng)等級的防爆電磁閥； （2）、當(dāng)管道介質(zhì)有倒流現(xiàn)象時，可選擇帶止回功能電磁閥； （3）、當(dāng)需要對電磁閥進(jìn)行現(xiàn)場人工操作時，可選擇帶手動功能電磁閥； （4）、露天安裝或粉塵多場合應(yīng)選用防水，防塵品種（防護(hù)等級在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)等級在IP68 以上）； 六、電磁閥應(yīng)用六、電磁閥應(yīng)用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

17、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通電磁閥控制氣動薄膜驅(qū)動部：通電磁閥控制氣動薄膜驅(qū)動部：初始狀態(tài)：電磁閥為常閉電磁閥，處于失電狀態(tài)，氣動薄膜驅(qū)動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)動部上氣室，推動推桿下移，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

18、電狀態(tài)，電磁閥P口與A口相通，氣源通過A口進(jìn)入雙作用氣動活塞驅(qū)動部左側(cè)氣室，活塞停在右側(cè)，B口與S口相通，與B口相通的氣動活塞驅(qū)動部的右側(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)入雙作用氣動活塞驅(qū)動部右側(cè)氣室，活塞移動到左側(cè)， A口與R口相通，與R口相通的氣動活塞驅(qū)動部的左側(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)入雙作用氣動活塞驅(qū)動部一側(cè)氣室，推動活塞到氣缸另一側(cè)， B口與S口相通，與B口相通的氣動活塞驅(qū)動部的另一側(cè)氣室為排氣狀態(tài)，在另一側(cè)線圈不得電之前會保持該狀態(tài)不動，見圖19； 右側(cè)線