電磁閥(Electromagnetic valve)是用電磁控制的工業(yè)設(shè)備,是用來(lái)控制流體的自動(dòng)化基礎(chǔ)元件,屬于執(zhí)行器,并不限于液壓、氣動(dòng)。用在工業(yè)控制系統(tǒng)中調(diào)整介質(zhì)的方向、流量、速度和其他的參數(shù)。這些閥門的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊,能夠提供持久的流體服務(wù),操作功率低且反應(yīng)迅速。這些閥門如何實(shí)現(xiàn)獨(dú)特的性能特征?答案在于它們的設(shè)計(jì)和閥門元件的電磁作用。
電磁閥包括閥體(包含孔口)和電磁閥。螺線管由圍繞鐵磁芯或柱塞的感應(yīng)線圈組成。通過(guò)傳遞電信號(hào)為線圈通電,從而產(chǎn)生穿過(guò)線圈的磁場(chǎng)。磁場(chǎng)吸引柱塞并引起線性運(yùn)動(dòng),從而使柱塞在閥體內(nèi)運(yùn)動(dòng)。該運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致各個(gè)閥門孔口的密封或打開。通過(guò)對(duì)螺線管通電產(chǎn)生的磁力足以克服慣性和相對(duì)彈簧的機(jī)械力,從而將柱塞移動(dòng)到相對(duì)于孔口位置的次要位置。
電磁閥用途廣泛,電路設(shè)計(jì)多樣;它們可以打開或關(guān)閉流體的流動(dòng)并控制流速,以及在管道系統(tǒng)中分配或混合服務(wù)流體。典型的應(yīng)用領(lǐng)域包括自動(dòng)化過(guò)程控制、開/關(guān)流體服務(wù)、液壓和氣動(dòng)回路、供水、燃料供應(yīng)、空調(diào)系統(tǒng)和廢水處理。
電磁閥的類型
根據(jù)驅(qū)動(dòng)模式和流路數(shù)量的不同,電磁閥有不同類型。這些獨(dú)特的特征決定了特定電磁閥對(duì)工業(yè)應(yīng)用的適用性。在評(píng)估或選擇用于不同管道系統(tǒng)的電磁閥時(shí),工程師和系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員會(huì)權(quán)衡其他功能,例如閥門響應(yīng)時(shí)間、線圈保護(hù)、電磁閥材料以及閥門和密封材料。不同類型電磁閥的描述如下:
直動(dòng)式電磁閥:
這些閥門的操作取決于電磁場(chǎng)。它們不需要外部壓力或輔助執(zhí)行機(jī)構(gòu)即可運(yùn)行。即使在閥門之間沒有壓差的情況下,直動(dòng)式電磁閥也可以打開或關(guān)閉。柱塞將響應(yīng)螺線管通電產(chǎn)生的電磁場(chǎng)而移動(dòng)。
一種流行的直動(dòng)式電磁閥是雙向閥,可以選擇常開或常閉配置。在常開螺線管配置中,彈簧提供力以將密封件保持遠(yuǎn)離孔座,只要線圈斷電,就保持流路暢通。施加電力會(huì)產(chǎn)生電磁力,將密封件推向閥座并阻止沿所需方向的流動(dòng)。對(duì)于常閉電路則正好相反。給電磁線圈通電后,密封件會(huì)從孔座上提起,打開流動(dòng)通道,并允許流體流動(dòng)。
由于執(zhí)行機(jī)構(gòu)位于閥體內(nèi),因此直動(dòng)式閥門具有緊湊的設(shè)計(jì)。通過(guò)直動(dòng)式電磁閥的流體的流量和允許壓力限制取決于孔口的尺寸和電磁閥提供的磁力。它們適用于流速相對(duì)較低的應(yīng)用場(chǎng)景。
有一種獨(dú)特類型的直動(dòng)式電磁閥,可以選擇常開或常閉配置。這些被稱為“雙穩(wěn)態(tài)”或“閉鎖螺線管”。
先導(dǎo)式電磁閥:
這些閥門的操作需要工作流體壓力的幫助。它們?cè)诰哂懈邏汗ぷ鞣秶透吡髁康牧黧w應(yīng)用中很常見。這些閥門的電磁閥提供足夠的力來(lái)控制先導(dǎo)孔的打開和關(guān)閉。當(dāng)先導(dǎo)孔打開或關(guān)閉時(shí),它允許流體進(jìn)入或排出頂部腔體,并將閥門隔膜保持在適當(dāng)?shù)奈恢谩?br />
在先導(dǎo)式電磁閥中,服務(wù)介質(zhì)穿過(guò)電磁閥的先導(dǎo)孔口,并對(duì)隔膜的頂側(cè)施加一些壓力,使其保持在關(guān)閉位置。這些閥門包含機(jī)械彈簧,可將隔膜保持在主閥孔上以阻塞流道,不讓流體流過(guò)閥門。給電磁閥通電會(huì)導(dǎo)致工作流體從頂部腔體中排出,并將其釋放到主壓力管線中。它在隔膜的下側(cè)和上側(cè)之間產(chǎn)生壓力差。壓差克服隔膜和彈簧的力來(lái)打開主閥。
先導(dǎo)閥的孔口通常小于主閥的孔口。這樣的導(dǎo)向使得小型先導(dǎo)閥能夠使用少量的能量來(lái)操作大型閥門。相比之下,這些閥門的運(yùn)行速度比直動(dòng)閥門慢。它們適用于高壓液壓系統(tǒng)、蒸汽設(shè)施和高流量工業(yè)過(guò)程。
三通電磁閥:
除了管道系統(tǒng)中的常規(guī)開/關(guān)流體服務(wù)之外,這些電磁閥還提供額外的流量控制。它們適用于混合從兩個(gè)不同來(lái)源抽取的流體或?qū)⒘黧w從公共入口轉(zhuǎn)移到兩個(gè)目的地。這些閥門的方向可以具有一個(gè)入口和兩個(gè)出口,或者兩個(gè)入口和一個(gè)公共出口。這些閥門可以根據(jù)其配置為混合或分流流體提供可靠的服務(wù)。
當(dāng)用于改變流體流動(dòng)時(shí),三通電磁閥將具有單個(gè)入口和兩個(gè)出口。在其初始設(shè)置中,流體將從入口孔流出并通過(guò)一個(gè)出口流出,而另一個(gè)出口保持在關(guān)閉位置。給電磁線圈通電將流量從最初打開的孔口轉(zhuǎn)移到最初關(guān)閉的出口的次級(jí)路徑。在混合應(yīng)用中,其中一個(gè)入口最初是打開的,另一個(gè)入口處于關(guān)閉位置。打開的入口將流體通過(guò)閥門轉(zhuǎn)移,并通過(guò)公共出口將其排出。電磁線圈通電后,柱塞移動(dòng)到阻塞最初打開的孔口的位置,同時(shí)第二個(gè)孔口打開以允許流體流動(dòng)。
NAMUR 安裝電磁閥:
大多數(shù)電磁閥可以按預(yù)期固定到執(zhí)行器上,以方便不同應(yīng)用中的自動(dòng)化閥門操作。許多應(yīng)用需要具有特定安裝模式和安裝方式的標(biāo)準(zhǔn)電磁閥。它們被稱為NAMUR 安裝閥。
特定的電磁閥安裝設(shè)計(jì)適合專門設(shè)計(jì)用于適應(yīng)這種標(biāo)準(zhǔn)化安裝模式的氣動(dòng)執(zhí)行器。這些閥門可以提供3路、4路甚至5路流道。給這些閥門的電磁閥通電會(huì)使柱塞移動(dòng)到不同的位置并相應(yīng)地打開或關(guān)閉孔口。為氣動(dòng)應(yīng)用選擇的NAMUR安裝閥應(yīng)滿足管道的流動(dòng)條件和適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)時(shí)間,以保證氣動(dòng)應(yīng)用的精度。