工业控制
什么是电磁阀?日常生活中很少用到电磁阀,而在工业设备中,电磁阀是一种必不可少的元件。电磁阀(Electromagnetic valve)是用电磁控制流体工业设备的自动化基础元件,属于执行器,并不限于液压、气动。
用在工业控制系统中,电磁阀可以配合不同的电路来控制调整介质的方向、流量、速度和其他的参数,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,最常用的是单向阀、安全阀、方向控制阀、速度调节阀等。
到目前为止,国内外的电磁阀从原理上分为三大类,即直动式、分布直动式和先导式,而从阀瓣结构和材料上的不同与原理上的区别又分为六个分支小类,即直动膜片结构、分步重片结构、先导膜式结构、直动活塞结构、分步直动活塞结构和先导活塞结构。
直动式电磁阀:
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。特点是在真空、负压、零压时能正常工作,但通径一般不超过25mm。
分布直动式电磁阀:
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。
先导式电磁阀:
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。
换向阀是在机械控制和工业阀门上面,通过电磁线圈、控制气信号、外部机械负载力来控制阀芯位置,切断或接通气源以达到改变流体流动方向的目的,来对介质方向进行控制,从而达到预期控制。
换向阀按照控制方式可以分成四部分:
①电磁阀:易于实现电气联合控制,通断电来控制流体的通断或者换向;
②气控阀:在易燃,易爆,粉尘大,强磁场,高温等恶劣环境下,使用气压控制要比电磁控制安全可靠;
③机械阀:用机械力来获得轴向力使阀芯迅速移动换向,主要用作触发信号以输出控制气压型号,实现自动化;
④人控阀:按照人的意志改变阀控制状态的产品。
而换向阀又具有不同的的位数和通数及控制方式
①位数:指换向阀的切换状态数,几个框表示几个位数,以下面三图为例,均为两位置阀;
②通数:指方向阀上所具有的气流进出口的数目,以下面三图为例,左边两个是五通阀,最右边一个为三通阀;
③控制方式的有弹簧,电控,气控,先导气等控制方式
电磁阀符号
P—阀入口 A B—阀工作口
R S口—阀排气口
换向阀根据结构的不同,分为截止式和滑柱式
截止式
截止式结构指的是密封件沿着阀口作轴向移动来切换空气通路的阀。
截止式结构图
截止阀阀芯结构优点是流量大:很小的移动量 L 可使阀完全开启,流通能力强,易设计成结构紧凑的大通径阀; 对气体质量要求较低:采用软质平面密封, 磨损小,对气体过滤精度要求较低;
缺点是换向存在冲击噪音:阀芯关闭时,阀芯上始终存在输入压力的作用,这对阀的密封是有利的,但由于阀芯受轴向背压力的作用,特别是流通面积大时,会形成很大的切换阻力,因此,所需换向力较滑柱式结构的阀大,且冲击和噪声大,大通径的截止阀宜采用 气压控制或先导控制方式。
滑柱式
滑柱式阀芯结构是通过阀芯(台肩的圆柱体)在管状阀体内轴向移动改变通气方向。
滑柱式阀芯结构
滑柱式阀芯结构优点是易实现记忆功能:阀芯台肩两面对称,气压对阀芯产生的轴向力保持平衡; 频率高:阀芯台肩两面对称,换向时阀芯上不受背压阻力,换向力小,动作灵敏;
注意点是滑柱式对气体质量要求较高:阀芯密封面为圆柱面,阀芯换向时,沿密封面进行滑动,对介质中的杂质比较敏感,若压缩空气处理不当或环境恶劣,将降低阀的寿命,引起阀动作失灵。
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