英文：solenoid valve

 

簡介

　　電磁閥是用來控制流體的自動化基礎(chǔ)元件，屬于執(zhí)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(jìn)油孔是常開的，液壓油就會進(jìn)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(chǎn)生電磁力把關(guān)閉件從閥座上提起，閥門打開；斷電時，電磁力消失，彈簧把關(guān)閉件壓在閥座上，閥門關(guān)閉。
　　特點：在真空、負(fù)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(dǎo)式相結(jié)合的原理，當(dāng)入口與出口沒有壓差時，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)到啟動壓差時，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；斷電時，先導(dǎo)閥利用彈簧力或介質(zhì)壓力推動關(guān)閉件，向下移動，使閥門關(guān)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(dǎo)式電磁閥：
　　原理：通電時，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，流體壓力推動關(guān)閉件向上移動，閥門打開；斷電時，彈簧力把先導(dǎo)孔關(guān)閉，入口壓力通過旁通孔迅速腔室在關(guān)閥件周圍形成下低上高的壓差，流體壓力推動關(guān)閉件向下移動，關(guān)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(jié)構(gòu)和材料上的不同與原理上的區(qū)別，分為六個分支小類：
　　直動膜片結(jié)構(gòu)、分步重片結(jié)構(gòu)、先導(dǎo)膜式結(jié)構(gòu)、直動活塞結(jié)構(gòu)、分步直動活塞結(jié)構(gòu)、先導(dǎo)活塞結(jié)構(gòu)。
　　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(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。
　　電磁閥允許液體粘度一般在20CST以下，大于20CST應(yīng)注明。
　　工作壓差，管路壓差在小于0.04MPa時應(yīng)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(dǎo)式（壓差式）電磁閥；工作壓差應(yīng)小于電磁閥的標(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。
　　流體清潔度不高時應(yīng)在電磁閥前安裝過濾器，一般電磁閥對介質(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；條件允許請安裝旁路管，便于維修；有水錘現(xiàn)象時要定制電磁閥的開閉時間調(diào)節(jié)。
　　注意環(huán)境溫度對電磁閥的影響
　　電源電流和消耗功率應(yīng)根據(jù)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(guān)閉；但在開啟時間很長關(guān)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(yè)標(biāo)準(zhǔn)，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(biāo)定公稱壓力一定要超過管路內(nèi)的壓力，否則使用壽命會縮短或產(chǎn)生其它意外情況。
　　有腐蝕性液體的應(yīng)選用全不銹鋼型，強腐蝕性流體宜選用塑料王（SLF）電磁閥。
　　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的基礎(chǔ)上應(yīng)選用的產(chǎn)品。

 

電磁閥的選型

　　電磁閥選型首先應(yīng)該依次遵循安全性，可靠性，適用性，經(jīng)濟(jì)性四大原則，其次是根據(jù)六個方面的現(xiàn)場工況(即管道參數(shù)、流體參數(shù)、壓力參數(shù)、電氣參數(shù)、動作方式、特殊要求進(jìn)行選擇)。
　　選型依據(jù)：
　　一、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
　　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，≤DN50則可根據(jù)用戶需要自由選擇。
　　二、根據(jù)流體參數(shù)選擇電磁閥的：材質(zhì)、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(zhì)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(jié)構(gòu)類型的。
　　3、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DN25訂貨時一定要區(qū)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(jù)壓力參數(shù)選擇電磁閥的：原理和結(jié)構(gòu)品種
　　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(dǎo)式均可選用。
　　四、電氣選擇：電壓規(guī)格應(yīng)盡量優(yōu)先選用AC220V、DC24較為方便。
　　五、根據(jù)持續(xù)工作時間長短來選擇：常閉、常開、或可持續(xù)通電
　　2、要是開啟的時間短或開和關(guān)的時間不多時，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，則不能選常開的，應(yīng)選可長期通電型。
　　六、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
　　1、爆炸性環(huán)境：必須選用相應(yīng)防爆等級的電磁閥(我公司現(xiàn)有：d II BT4、d II CT5、Ex m I/II T4) 。
　　2、當(dāng)管內(nèi)流體有倒流現(xiàn)象時，可選擇我公司OK71-N、OK72-N系列帶止回功能電磁閥。
　　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(yīng)選用防水，防塵品種(防護(hù)等級在IP54以上)。
　　5、用于噴泉必須采用潛水型電磁閥(防護(hù)等級在IP68以上)。
　　1、當(dāng)電磁閥需要長時間開啟，并且持續(xù)的時間多余關(guān)閉的時間應(yīng)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(zhì)：宜選用塑料王電磁閥和全不銹鋼；對于強腐蝕的介質(zhì)必須選用隔離膜片式。例CD-F. Z3CF。中性介質(zhì)，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(huán)境：必須選用相應(yīng)防爆等級產(chǎn)品，露天安裝或粉塵多場合應(yīng)選用防水，防塵品種。
　　3、電磁閥公稱壓力應(yīng)超過管內(nèi)工作壓力。
　　　二、適用性：

　　　1.介質(zhì)特性
　　1.1質(zhì)氣，液態(tài)或混合狀態(tài)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(zhì)狀態(tài)，安裝用戶就不必再調(diào)式。
　　1.2介質(zhì)溫度不同規(guī)格產(chǎn)品，否則線圈會燒掉，密封件老化，嚴(yán)重影響壽命命。
　　1.3介質(zhì)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(zhì)清潔度不高時都應(yīng)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(zhì)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(zhì)溫度應(yīng)選在電磁閥允許范圍之內(nèi)。
　　2.管道參數(shù)
　　2.1根據(jù)介質(zhì)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(jù)流量和閥門Kv值選定公稱通徑，也可選同管道內(nèi)徑。請注意有的廠家未標(biāo)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(dǎo)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(huán)境條件
　　3.1環(huán)境的和溫度應(yīng)選在允許范圍之內(nèi)，如有超差需作特殊訂貨提出。
　　3.2環(huán)境中相對濕度高及有水滴雨淋等場合，應(yīng)選防水電磁閥
　　3.3環(huán)境中經(jīng)常有振動，顛簸和沖擊等場合應(yīng)選特殊品種，例如船用電磁閥。
　　3.4在有腐蝕性或爆炸性環(huán)境中的使用應(yīng)優(yōu)先根據(jù)安全性要求選用耐發(fā)蝕
　　3.5環(huán)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(jù)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(guī)格用盡量優(yōu)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(wěn)壓措施或提出特殊訂貨要求。
　　4.4應(yīng)根據(jù)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(yīng)優(yōu)先選用間接導(dǎo)式電磁閥。
　　5.控制精度
　　5.1普通電磁閥只有開、關(guān)兩個位置，在控制精度要求高和參數(shù)要求平穩(wěn)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(guān)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(chǎn)品多功能電磁閥可對開啟和關(guān)閉時間分別調(diào)節(jié)，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(shù)值為常用經(jīng)濟(jì)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(zhì)量應(yīng)選正規(guī)廠家的產(chǎn)品。
　　2、工作制式：分長期工作制，反復(fù)短時工作制和短時工作制三種。本公司常規(guī)產(chǎn)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(guān)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(jié)構(gòu)應(yīng)優(yōu)選直動式電磁閥，電源聽優(yōu)選交流。
　　4、動作可靠性
　　嚴(yán)格地來說此項試驗尚未正式列入我國電磁閥專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為確保質(zhì)量應(yīng)選正規(guī)廠家的產(chǎn)品。有些場合動作次數(shù)并不多，但對可靠性要求卻很高，如消防、緊急保護(hù)等，切不可掉以輕心。特別重要的，還應(yīng)采取兩只連用雙保險。
　　　四、經(jīng)濟(jì)性：
　　它選用的尺度之一，但必須是在安全、適用、可靠的基礎(chǔ)上的 經(jīng)濟(jì)。
　　經(jīng)濟(jì)性不單是產(chǎn)品的售價，更要優(yōu)先考慮其功能和質(zhì)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(tǒng)中在整個自控系統(tǒng)中乃至生產(chǎn)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(yīng)注意閥體上箭頭應(yīng)與介質(zhì)流向一致。不可裝在有直接滴水或濺水的地方。電磁閥應(yīng)垂直向上安裝。
　　2、電磁閥應(yīng)保證在電源電壓為額定電壓的15%-10%波動范圍內(nèi)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(shù)次，使之適溫后方可正式投入使用。
　　4、電磁閥安裝前應(yīng)清洗管道。通入的介質(zhì)應(yīng)無雜質(zhì)。閥前裝過濾器。
　　5、當(dāng)電磁閥發(fā)生故障或清洗時，為保證系統(tǒng)繼續(xù)運行，應(yīng)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(diào)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(diào)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(zhì)使電磁閥的主閥芯和動鐵芯卡死→進(jìn)行清洗,如有密封損壞應(yīng)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(chǎn)品
　　二、電磁閥不能關(guān)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(zhì)進(jìn)入電磁閥產(chǎn)閥芯或動鐵芯→進(jìn)行清洗
　　彈簧壽命已到或變形→更換
　　節(jié)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(chǎn)品或更新產(chǎn)品
　　三、其它情況
　　內(nèi)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(nèi)，調(diào)整好電壓。鐵芯吸合面雜質(zhì)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(guān)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(guān)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(guān)形式：
　　電磁閥通過線圈驅(qū)動，只能開或關(guān) ，開關(guān)時動作時間短。
　　2.工作性質(zhì)：
　　電磁閥一般流通系數(shù)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(shù)比15口徑的電動球閥小很多。電磁閥的驅(qū)動是通過電磁線圈，比較容易被電壓沖擊損壞。相當(dāng)于開關(guān)的作用，就是開和關(guān)2個作用。
　　電磁閥一般斷電可以復(fù)位，電動閥要這樣的功能需要加復(fù)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(zhì)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(jīng)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(chǎn)，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(yōu)良的粘結(jié)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(fù)印等行業(yè)中成為的彈性材料。
　　丁腈橡膠具有優(yōu)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(yè)化生產(chǎn)。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(dāng)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，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(cè)鏈。三元乙丙的主要聚合物鏈?zhǔn)秋柡偷摹＿@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(zhì)上是無極性的，對極性溶液和化學(xué)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(nèi)含氟之橡膠,依氟含量即單體構(gòu)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(yōu)于硅橡膠… … 耐化學(xué)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(fù)愛綠色化學(xué))

 

電磁閥和電動閥的區(qū)別

　　1.開關(guān)形式：
　　電磁閥通過線圈驅(qū)動，只能開或關(guān) ，開關(guān)時動作時間短。
　　電動閥的驅(qū)動一般是用電機，開或關(guān)動作完成需要一定的時間模擬量的，可以做調(diào)節(jié)。
　　2.工作性質(zhì)：
　　電磁閥一般流通系數(shù)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(shù)比１５口徑的電動球閥小很多。電磁閥的驅(qū)動是通過電磁線圈，比較容易被電壓沖擊損壞。相當(dāng)于開關(guān)的作用，就是開和關(guān)2個作用。
　　電動閥的驅(qū)動一般是用電機，比較耐電壓沖擊。電磁閥是快開和快關(guān)的，一般用在小流量和小壓力，要求開關(guān)頻率大的地方電動閥反之。電動閥閥的開度可以控制，狀態(tài)有開、關(guān)、半開半關(guān)，可以控制管道中介質(zhì)的流量而電磁閥達(dá)不到這個要求。
　　電磁閥一般斷電可以復(fù)位，電動閥要這樣的功能需要加復(fù)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(zhì)特殊等，價格較貴。
　　電動閥一般用于調(diào)節(jié)，也有開關(guān)量的，比如：風(fēng)機盤管末端。