电磁阀(Solenoid valve)是用电磁控制的工业设备,是用来控制流体的自动化基础元件,属于执行器,并不限于液压、气动。用在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数。电磁阀可以配合不同的电路来实现预期的控制,而控制的精度和灵活性都能够保证。电磁阀有很多种,不同的电磁阀在控制系统的不同位置发挥作用,常用的是单向阀、安全阀、方向控制阀、速度调节阀等。
工作原理
电磁阀里有密闭的腔,在不同位置开有通孔,每个孔连接不同的油管,腔中间是活塞,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,通过控制阀体的移动来开启或关闭不同的排油孔,而进油孔是常开的,液压油就会进入不同的排油管,然后通过油的压力来推动油缸的活塞,活塞又带动活塞杆,活塞杆带动机械装置。这样通过控制电磁铁的电流通断就控制了机械运动。
执行标准
产品标准:
中国电磁阀产品行业标准《工业过程控制系统用电磁阀(JB/T7352-2010)》
GB/T13927-92《通用阀门 压力试验》
JB/T8528-1997《普通型阀门电动装置技术条件》
GB12220-89《通用阀门标志》
工程标准:
GB50243-2002《通风与空调工程施工质量验收规范》
GB50242-2002《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》
电磁阀分类
1、电磁阀从原理上分为三大类:
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。
分步直动式电磁阀
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、高压时亦能可*动作,但功率较大,要求必须水平安装。
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。
特点:流体压力范围上限较高,可任意安装(需定制)但必须满足流体压差条件。
2、电磁阀从阀结构和材料上的不同与原理上的区别,分为六个分支小类:直动膜片结构、分步直动膜片结构、先导膜片结构、直动活塞结构、分步直动活塞结构、先导活塞结构。
3、电磁阀按照功能分类:水用电磁阀、蒸汽电磁阀、制冷电磁阀、低温电磁阀、燃气电磁阀、消防电磁阀、氨用电磁阀、气体电磁阀、液体电磁阀、微型电磁阀、脉冲电磁阀、液压电磁阀 常开电磁阀、油用电磁阀、直流电磁阀、高压电磁阀、防爆电磁阀等。
选型依据
电磁阀选型首先应该依次遵循安全性,可靠性,适用性,经济性四大原 则,其次是根据六个方面的现场工况(即管道参数、流体参数、压力参数、电气参数、动作方式、特殊要求进行选择)。
1、根据管道参数选择电磁阀的:通径规格(即DN)、接口方式。
1)按照现场管道内径尺寸或流量要求来确定通径(DN)尺寸;
2)接口方式,一般>DN50要选择法兰接口,≤DN50则可根据用户需要自由选择。
2、根据流体参数选择电磁阀的:材质、温度组。
1)腐蚀性流体:宜选用耐腐蚀电磁阀和全不锈钢;食用超净流体:宜选用食品级不锈钢材质电磁阀;
2)高温流体:要选择采用耐高温的电工材料和密封材料制造的电磁阀,而且要选择活塞式结构类型的;
3)流体状态:大至有气态,液态或混合状态,特别是口径大于DN25时一定要区分开来;
4)流体粘度:通常在50cSt以下可任意选择,若超过此值,则要选用高粘度电磁阀。
3、根据压力参数选择电磁阀的:原理和结构品种。
1)公称压力:这个参数与其它通用阀门的含义是一样的,是根据管道公称压力来定;
2)工作压力:如果工作压力低则必须选用直动或分步直动式原理;低工作压差在0.04Mpa以上时直动式、分步直动式、先导式均可选用。
4、电气选择:电压规格应尽量优先选用AC220V、DC24较为方便。
5、根据持续工作时间长短来选择:常闭、常开、或可持续通电。
1)当电磁阀需要长时间开启,并且持续的时间多于关闭的时间应选 用常开型;
2)要是开启的时间短或开和关的时间不多时,则选常闭型;
3)但是有些用于安全保护的工况,如炉、窑火焰监测,则不能选常开的,应选可长期通电型。
6、根据环境要求选择辅助功能:防爆、止回、手动、防水雾、水淋、潜水。
安装事项
1、安装时应注意阀体上箭头应与介质流向一致。不可装在有直接滴水或溅水的地方。电磁阀应垂直向上安装;
2、电磁阀应保证在电源电压为额定电压的15%-10%波动范围内正常工作;
3、电磁阀安装后,管道中不得有反向压差。并需通电数次,使之适温后方可正式投入使用;
4、电磁阀安装前应清洗管道。通入的介质应无杂质。阀前装过滤器;
5、当电磁阀发生故障或清洗时,为保证系统继续运行,应安装旁路装置。
常见故障
电磁阀是由电磁线圈和磁芯组成,是包含一个或几个孔的阀体。当线圈通电或断电时,磁芯的运转将导致流体通过阀体或被切断,以达到改变流体方向的目的。电磁阀的电磁部件由固定铁芯、动铁芯、线圈等部件组成;阀体部分由滑阀芯、滑阀套、弹簧底座等组成。电磁线圈被直接安装在阀体上,阀体被封闭在密封管中,构成一个简洁、紧凑的组合。我们在生产中常用的电磁阀有二位三通、二位四通、二位五通等。这里先说说二位的含义:对于电磁阀来说就是带电和失电,对于所控制的阀门来说就是开和关。
电磁阀的故障将直接影响到切换阀和调节阀的动作,常见的故障有电磁阀不动作,应从以下几方面排查:
1、电磁阀接线头松动或线头脱落,电磁阀不得电,可紧固线头。
2、电磁阀线圈烧坏,可拆下电磁阀的接线,用万用表测量,如果开路,则电磁阀线圈烧坏。原因有线圈受潮,引起绝缘不好而漏磁,造成线圈内电流过大而烧毁,因此要防止雨水进入电磁阀。此外,弹簧过硬,反作用力过大,线圈匝数太少,吸力不够也可使得线圈烧毁。紧急处理时,可将线圈上的手动按钮由正常工作时的“0"位打到“1"位,使得阀打开。
3、电磁阀卡住:电磁阀的滑阀套与阀芯的配合间隙很小(小于0.008mm),一般都是单件装配,当有机械杂质带入或润滑油太少时,很容易卡住。处理方法可用钢丝从头部小孔捅入,使其弹回。根本的解决方法是要将电磁阀拆下,取出阀芯及阀芯套,用CCI4清洗,使得阀芯在阀套内动作灵活。拆卸时应注意各部件的装配顺序及外部接线位置,以便重新装配及接线正确,还要检查油雾器喷油孔是否堵塞,润滑油是否足够。
4、漏气:漏气会造成空气压力不足,使得强制阀的启闭困难,原因是密封垫片损坏或滑阀磨损而造成几个空腔窜气。在处理切换系统的电磁阀故障时,应选择适当的时机,等该电磁阀处于失电时进行处理,若在一个切换间隙内处理不完,可将切换系统暂停,从容处理。