英文：solenoid valve

 

簡介

　　電磁閥是用來控制流體的自動化基礎元件，屬于執行器；并不限于液壓，氣動。
　　電磁閥用于控制液壓流動方向，工廠的機械裝置一般都由液壓缸控制，所以就會用到電磁閥。

 

工作原理

　　電磁閥里有密閉的腔，在不同位置開有通孔，每個孔都通向不同的油管，腔中間是閥，兩面是兩塊電磁鐵，哪面的磁鐵線圈通電閥體就會被吸引到哪邊，通過控制閥體的移動來檔住或漏出不同的排油的孔，而進油孔是常開的，液壓油就會進入不同的排油管，然后通過油的壓力來推動油剛的活塞，活塞又帶動活塞桿，活塞竿帶動機械裝置動。這樣通過控制電磁鐵的電流就控制了機械運動。

 

分類

　　1.電磁閥從原理上分為三大類：
　　1）直動式電磁閥：
　　原理：通電時，電磁線圈產生電磁力把關閉件從閥座上提起，閥門打開；斷電時，電磁力消失，彈簧把關閉件壓在閥座上，閥門關閉。
　　特點：在真空、負壓、零壓時能正常工作，但通徑一般不超過25mm。
　　2）分布直動式電磁閥：
　　原理： 它是一種直動和先導式相結合的原理，當入口與出口沒有壓差時，通電后，電磁力直接把先導小閥和主閥關閉件依次向上提起，閥門打開。當入口與出口達到啟動壓差時，通電后，電磁力先導小閥，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；斷電時，先導閥利用彈簧力或介質壓力推動關閉件，向下移動，使閥門關閉。
　　特點： 在零壓差或真空、高壓時亦能可*動作，但功率較大，要求必須水平安裝。
　　3）先導式電磁閥：
　　原理：通電時，電磁力把先導孔打開，上腔室壓力迅速下降，在關閉件周圍形成上低下高的壓差，流體壓力推動關閉件向上移動，閥門打開；斷電時，彈簧力把先導孔關閉，入口壓力通過旁通孔迅速腔室在關閥件周圍形成下低上高的壓差，流體壓力推動關閉件向下移動，關閉閥門。
　　特點： 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。
　　2.電磁閥從閥結構和材料上的不同與原理上的區別，分為六個分支小類：
　　直動膜片結構、分步重片結構、先導膜式結構、直動活塞結構、分步直動活塞結構、先導活塞結構。
　　電磁閥在選型時的注意事項
　　一：適用性
　　管路中的流體必須和選用的電磁閥系列型號中標定的介質一致。
　　流體的溫度必須小于選用電磁閥的標定溫度。
　　電磁閥允許液體粘度一般在20CST以下，大于20CST應注明。
　　工作壓差，管路壓差在小于0.04MPa時應選用如ZS,2W,ZQDF,ZCM系列等直動式和分步直動式；工作壓差大于0.04MPa時可選用先導式（壓差式）電磁閥；工作壓差應小于電磁閥的標定壓力；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。
　　流體清潔度不高時應在電磁閥前安裝過濾器，一般電磁閥對介質要求清潔度要好。
　　注意流量孔徑和接管口徑；電磁閥一般只有開關兩位控制；條件允許請安裝旁路管，便于維修；有水錘現象時要定制電磁閥的開閉時間調節。
　　注意環境溫度對電磁閥的影響
　　電源電流和消耗功率應根據輸出容量選取，電源電壓一般允許±10%左右，必須注意交流起動時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，斷電關閉；但在開啟時間很長關閉時很短時要選用常開型了。
　　壽命試驗，工廠一般屬于型式試驗項目，確切地說我國還沒有電磁閥的專業標準，因此選用電磁閥廠家時慎重。
　　動作時間很短頻率較高時一般選取直動式，大口徑選用快速系列。
　　三、安全性
　　一般電磁閥不防水，在條件不允許時請選用防水型，工廠可以定做。
　　電磁閥的標定公稱壓力一定要超過管路內的壓力，否則使用壽命會縮短或產生其它意外情況。
　　有腐蝕性液體的應選用全不銹鋼型，強腐蝕性流體宜選用塑料王（SLF）電磁閥。
　　爆炸性環境必須選用相應的防爆產品。
　　四、經濟性
　　有很多電磁閥可以通用，但在能滿足以上三點的基礎上應選用的產品。

 

電磁閥的選型

　　電磁閥選型首先應該依次遵循安全性，可靠性，適用性，經濟性四大原則，其次是根據六個方面的現場工況(即管道參數、流體參數、壓力參數、電氣參數、動作方式、特殊要求進行選擇)。
　　選型依據：
　　一、根據管道參數選擇電磁閥的：通徑規格(即DN)、接口方式
　　1、按照現場管道內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，≤DN50則可根據用戶需要自由選擇。
　　二、根據流體參數選擇電磁閥的：材質、溫度組
　　1、腐蝕性流體：宜選用耐腐蝕電磁閥和全不銹鋼；食用超凈流體：宜選用食品級不銹鋼材質電磁閥。
　　2、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，而且要選擇活塞式結構類型的。
　　3、流體狀態：大至有氣態，液態或混合狀態，特別是口徑大于DN25訂貨時一定要區分開來。
　　4、流體粘度：通常在50cSt以下可任意選擇，若超過此值，則要選用高粘度電磁閥。
　　三、根據壓力參數選擇電磁閥的：原理和結構品種
　　1、公稱壓力：這個參數與其它通用閥門的含義是一樣的，是根據管道公稱壓力來定。
　　2、工作壓力：如果工作壓力低則必須選用直動或分步直動式原理；工作壓差在0.04Mpa以上時直動式、分步直動式、先導式均可選用。
　　四、電氣選擇：電壓規格應盡量優先選用AC220V、DC24較為方便。
　　五、根據持續工作時間長短來選擇：常閉、常開、或可持續通電
　　2、要是開啟的時間短或開和關的時間不多時，則選常閉型。
　　3、但是有些用于安全保護的工況，如爐、窯火焰監測，則不能選常開的，應選可長期通電型。
　　六、根據環境要求選擇輔助功能：防爆、止回、手動、防水霧、水淋、潛水
　　1、爆炸性環境：必須選用相應防爆等級的電磁閥(我公司現有：d II BT4、d II CT5、Ex m I/II T4) 。
　　2、當管內流體有倒流現象時，可選擇我公司OK71-N、OK72-N系列帶止回功能電磁閥。
　　3、當需要對電磁閥進行現場人工操作時，可選擇我公司OK71-S、OK72-S系列帶手動功能電磁閥。
　　4、露天安裝或粉塵多場合應選用防水，防塵品種(防護等級在IP54以上)。
　　5、用于噴泉必須采用潛水型電磁閥(防護等級在IP68以上)。
　　1、當電磁閥需要長時間開啟，并且持續的時間多余關閉的時間應選用常開型。

 

選擇使用時需要注意的特性

　　一、安全性：
　　1、腐蝕性介質：宜選用塑料王電磁閥和全不銹鋼；對于強腐蝕的介質必須選用隔離膜片式。例CD-F. Z3CF。中性介質，也宜選用銅合金為閥殼材料的電磁閥，否則，閥殼中常有銹屑脫落，尤其是動作不頻繁的場合。氨用閥則不能采用銅材。
　　2、爆炸性環境：必須選用相應防爆等級產品，露天安裝或粉塵多場合應選用防水，防塵品種。
　　3、電磁閥公稱壓力應超過管內工作壓力。
　　　二、適用性：

　　　1.介質特性
　　1.1質氣，液態或混合狀態分別選用不同品種的電磁閥，例ZQDF用于空氣，ZQDF—Y用于液體， ZQDF—2（或-3）用于蒸汽，否則易引起誤動作。ZDF系列多功能電磁閥則可通通于氣.液體。訂時告明介質狀態，安裝用戶就不必再調式。
　　1.2介質溫度不同規格產品，否則線圈會燒掉，密封件老化，嚴重影響壽命命。
　　1.3介質粘度，通常在50cSt以下。若超過此值，通徑大于15mm用ZDF系列多功能電磁閥作特殊訂貨。通徑小于15mm訂高粘度電磁閥。
　　1.4介質清潔度不高時都應在電磁閥前配裝反沖過濾閥，壓力低時尚可選用直動膜片式電磁閥作例如CD—P。
　　1.5介質若是定向流通，且不允許倒流ZDF—N和ZQDF—N單需用雙向流通，請作特殊要求提出。
　　1.6介質溫度應選在電磁閥允許范圍之內。
　　2.管道參數
　　2.1根據介質流向要求及管道連接方式選擇閥門通口及型號。例如，用于一條管道向兩條管道切換的，小通徑的選CA5和Z3F，中等或大通徑請選ZDF—Z1/2。又如控制兩條管道匯流的，請選ZDF—Z2/1等。
　　2.2根據流量和閥門Kv值選定公稱通徑，也可選同管道內徑。請注意有的廠家未標有Kv值，往往閥孔尺寸小于接口管徑，切不可貪圖價低而誤事。
　　2.3工作壓差
　　工作壓差在0.04Mpa以上是可選用間接先導式；工作壓差接近或小于零的必須選用直動式或分步直接式。
　　3.環境條件
　　3.1環境的和溫度應選在允許范圍之內，如有超差需作特殊訂貨提出。
　　3.2環境中相對濕度高及有水滴雨淋等場合，應選防水電磁閥
　　3.3環境中經常有振動，顛簸和沖擊等場合應選特殊品種，例如船用電磁閥。
　　3.4在有腐蝕性或爆炸性環境中的使用應優先根據安全性要求選用耐發蝕
　　3.5環境空間若受限制，請選用多功能電磁閥，因其省去了旁路及三只手動閥且便于在線維修。
　　4.電源條件
　　4. 1根據供電電源種類，分別選用交流和直流電磁閥。一般來說交流電源取用方便。
　　4.2電壓規格用盡量優先選用AC220V.DC24V。
　　4.3電源電壓波動通常交流選用+%10%.-15%，直流允許±%10左右，如若超差，須采取穩壓措施或提出特殊訂貨要求。
　　4.4應根據電源容量選擇額定電流和消耗功率。須注意交流起動時VA值較高，在容量不足時應優先選用間接導式電磁閥。
　　5.控制精度
　　5.1普通電磁閥只有開、關兩個位置，在控制精度要求高和參數要求平穩時請選用多位電磁閥；Z3CF三位常開電磁閥，具有微啟，全開和關閉三種流量；
　　ZDF－Z1/1組合多功能電磁閥具有全開、大開、小開、全開四種流量。
　　5.2動作時間：指電信號接通或切斷至主閥動作完成時間，只有本公司產品多功能電磁閥可對開啟和關閉時間分別調節，不僅可滿足控制精度要求，還可防止水錘破壞。
　　5.3泄漏量
　　樣本上給出的泄漏量數值為常用經濟等級，若嫌偏高，請作特殊訂貨。
　　　三、可靠性：
　　1、工作壽命，此項不列入出廠試驗項目，屬于型式試驗項目。為確保質量應選正規廠家的產品。
　　2、工作制式：分長期工作制，反復短時工作制和短時工作制三種。本公司常規產品均為長期工作制，即線圈允許長期通電工作。對于長時間閥門開通只有短時關閉的情況，則宜選用常開電磁閥。用在短時工作制而批量又
　　很大時，可作特殊訂貨以降低功耗。
　　3、工作頻率：動作頻率要求高時，結構應優選直動式電磁閥，電源聽優選交流。
　　4、動作可靠性
　　嚴格地來說此項試驗尚未正式列入我國電磁閥專業標準，為確保質量應選正規廠家的產品。有些場合動作次數并不多，但對可靠性要求卻很高，如消防、緊急保護等，切不可掉以輕心。特別重要的，還應采取兩只連用雙保險。
　　　四、經濟性：
　　它選用的尺度之一，但必須是在安全、適用、可靠的基礎上的 經濟。
　　經濟性不單是產品的售價，更要優先考慮其功能和質量以及安裝維修及其它附件所需用費用。
　　更重要的是，一只電磁閥在整個自控系統中在整個自控系統中乃至生產線中所占成本微乎其微，如果貪圖小便宜而錯選早造成損害群是巨大的。
　　安裝注意事項如下：

　　　1、安裝時應注意閥體上箭頭應與介質流向一致。不可裝在有直接滴水或濺水的地方。電磁閥應垂直向上安裝。
　　2、電磁閥應保證在電源電壓為額定電壓的15%-10%波動范圍內正常工作。
　　3、電磁閥安裝后，管道中不得有反向壓差。并需通電數次，使之適溫后方可正式投入使用。
　　4、電磁閥安裝前應清洗管道。通入的介質應無雜質。閥前裝過濾器。
　　5、當電磁閥發生故障或清洗時，為保證系統繼續運行，應安裝旁路裝置。

 

故障與排除

　　一、電磁閥通電后不工作
　　檢查電源接線是否不良→重新接線和接插件的連接
　　檢查電源電壓是否在±工作范圍-→調致正常位置范圍
　　線圈是否脫焊→重新焊接
　　線圈短路→更換線圈
　　工作壓差是否不合適→調整壓差→或更換相稱的電磁閥
　　流體溫度過高→更換相稱的電磁閥
　　有雜質使電磁閥的主閥芯和動鐵芯卡死→進行清洗,如有密封損壞應更換密封并安裝過濾器
　　液體粘度太大，頻率太高和壽命已到→更換產品
　　二、電磁閥不能關閉
　　主閥芯或鐵動芯的密封件已損壞→更換密封件
　　流體溫度、粘度是否過高→更換對口的電磁閥
　　有雜質進入電磁閥產閥芯或動鐵芯→進行清洗
　　彈簧壽命已到或變形→更換
　　節流孔平衡孔堵塞→及時清洗
　　工作頻率太高或壽命已到→改選產品或更新產品
　　三、其它情況
　　內泄漏→檢查密封件是否損壞,彈簧是否裝配不良
　　外泄漏→連接處松動或密封件已壞→緊螺絲或更換密封件
　　通電時有噪聲→頭子上堅固件松動，擰緊。電壓波動不在允許范圍內，調整好電壓。鐵芯吸合面雜質或不平，及時清洗或更換。

 

電磁閥的用途

　　電磁閥：用于液體和氣體管路的開關控制，是兩位DO控制。一般用于小型管道的控制。
　　電磁閥：只能用作開關量，是DO控制，只能用于小管道控制，常見于DN50及以下管道，往上就很少了。
　　1.開關形式：
　　電磁閥通過線圈驅動，只能開或關 ，開關時動作時間短。
　　2.工作性質：
　　電磁閥一般流通系數很小，而且工作壓力差很小。比如一般25口徑的電磁閥流通系數比15口徑的電動球閥小很多。電磁閥的驅動是通過電磁線圈，比較容易被電壓沖擊損壞。相當于開關的作用，就是開和關2個作用。
　　電磁閥一般斷電可以復位，電動閥要這樣的功能需要加復位裝置。
　　3.適用工藝：
　　電磁閥適合一些特殊地工藝要求，比如泄漏、流體介質特殊等，價格較貴。

 

電磁閥的密封材料

　　電磁閥的密封材料目前有三種的.
　　NBR 丁晴橡膠(nitrile butadiene rubber )
　　由丁二烯和丙烯腈經乳液聚合法制得的，丁腈橡膠主要采用低溫乳液聚合法生產，耐油性，耐磨性較高，耐熱性較好，粘接力強。其缺點是耐低溫性差、耐臭氧性差，電性能低劣，彈性稍低。
　　此外，它還具有良好的耐水性、氣密性及優良的粘結性能。廣泛用于制各種耐油橡膠制品、多種耐油墊圈、墊片、套管、軟包裝、軟膠管、印染膠輥、電纜膠材料等，在汽車、航空、石油、復印等行業中成為的彈性材料。
　　丁腈橡膠具有優良的耐油性,其耐油性僅次于聚硫橡膠和氟橡膠，并且具有的耐磨性和氣密性。丁晴橡膠的缺點是不耐臭氧及芳香族、鹵代烴、酮及酯類溶劑，不宜做絕緣材料。
　　主要用途
　　丁腈橡膠主要用于制作耐油制品，如耐油管、膠帶、橡膠隔膜和大型油囊等，常用于制作各類耐油模壓制品，如O形圈、油封、皮碗、膜片、活門、波紋管等，也用于制作膠板和耐磨零件。
　　(ps:copy from vocabulary entry,write by zhaochendy)
　　EPDM 三元乙丙橡膠 (Ethylene-Propylene-Diene Monomer)
　　三元乙丙橡膠是乙烯、丙烯以及非共軛二烯烴的三元共聚物，1963年開始商業化生產。每年的消費量是80萬噸。EPDM最主要的特性就是其的耐氧化、抗臭氧和抗侵蝕的能力。由于三元乙丙橡膠屬于聚烯烴家族，它具有的硫化特性。在所有橡膠當中，EPDM具有的比重。它能吸收大量的填料和油而影響特性不大。因此可以制作成本低廉的橡膠化合物。
　　分子結構和特性
　　三元乙丙是乙烯、丙烯和非共軛二烯烴的三元共聚物。二烯烴具有特殊的結構，只有兩鍵之一的才能共聚，不飽和的雙鍵主要是作為交鏈處。另一個不飽和的不會成為聚合物主鏈，只會成為邊側鏈。三元乙丙的主要聚合物鏈是飽和的。這個特性使得三元乙丙可以抵抗熱，光，氧氣，尤其是臭氧。三元乙丙本質上是無極性的，對極性溶液和化學物具有抗性，吸水率低，具有良好的絕緣特性。
　　特點:
　　1、低密度高填充性;2、耐老化性;3、耐腐蝕性;4、耐水蒸汽性能;5、耐過熱水性能;6、電性能;7、彈性;8、粘接性.
　　(ps:copy from vocabulary entry,write by 酸菜粉兒)
　　VITON 氟橡膠(FKM)
　　分子內含氟之橡膠,依氟含量即單體構造而有各種類型; 目前廣用六氟化系的氟素橡膠由杜邦公司以 “VITON"商品名上市. 耐高溫性優于硅橡膠… … 耐化學性,耐大部分油及溶劑(酮、酯類除外)，耐候性,耐臭氧性均佳,但耐寒性則不良;一般廣泛用于汽機車、乙等品, 化工廠之密封件,使用溫度范圍-20℃～260℃, 低溫要求使用時有耐低溫型可選用能適用到-40℃, 為價格較高.
　　(ps:copy from vocabulary entry,write by 復愛綠色化學)

 

電磁閥和電動閥的區別

　　1.開關形式：
　　電磁閥通過線圈驅動，只能開或關 ，開關時動作時間短。
　　電動閥的驅動一般是用電機，開或關動作完成需要一定的時間模擬量的，可以做調節。
　　2.工作性質：
　　電磁閥一般流通系數很小，而且工作壓力差很小。比如一般２５口徑的電磁閥流通系數比１５口徑的電動球閥小很多。電磁閥的驅動是通過電磁線圈，比較容易被電壓沖擊損壞。相當于開關的作用，就是開和關2個作用。
　　電動閥的驅動一般是用電機，比較耐電壓沖擊。電磁閥是快開和快關的，一般用在小流量和小壓力，要求開關頻率大的地方電動閥反之。電動閥閥的開度可以控制，狀態有開、關、半開半關，可以控制管道中介質的流量而電磁閥達不到這個要求。
　　電磁閥一般斷電可以復位，電動閥要這樣的功能需要加復位裝置。
　　3.適用工藝：
　　電磁閥適合一些特殊地工藝要求，比如泄漏、流體介質特殊等，價格較貴。
　　電動閥一般用于調節，也有開關量的，比如：風機盤管末端。