更新時間:2019-10-30
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電磁閥之所以歸劃于自動化儀表行業中的執行器部分,雖外表與其他-些手動閥相似,甚至略顯粗糙,但內部結構卻十分精細,與一般手動閥門有著本質的區別。打個簡單的比喻來說,普通手動閥的開關*靠人工用力的大小來操作,而電磁閥則*靠自身的功能達到控制目的,而非人力所為再者電磁閥區別于其他閥門的是因為內部結構不同,所以不同的工作介質不能通用一種閥門,一旦確定介質種類而選定的產品則不能與不同介質混用,否則會導致電磁閥失靈或損壞。
電磁閥分類:
一、按被控制管路內的介質及使用工況的不同可將電磁閥分為:液用電磁閥、氣用電磁閥、蒸汽電磁閥、燃氣電磁閥、油用電磁閥、消防電磁閥、制冷電磁閥、防腐電磁閥、高溫電磁閥、高壓電磁閥、無壓差電磁閥、超低溫電磁閥(深冷電磁閥)、真空電磁閥等。
二、按電磁閥內部結構不同可分為先導式、直動式、復合式、反沖式、自保持式、脈沖式、雙穩態、等。
三、按電磁閥的使用材質不同可分為:鑄鐵體(灰口鑄鐵、球墨鑄鐵)、銅體(鑄銅、鍛銅)、鑄鋼體、全不銹鋼體(304、 316)、非金屬材料(ABS、聚四氟乙烯)。
四、按管道中介質的壓力不同可分為:真空型( -0.1~0Mpa)、低壓型( 0~0.8Mpa)、中壓型( 1.0~2 5Mpa)、高壓型(4.0~6.4Mpa)、超高壓型(10~21Mpa)
五、按介質溫度不同可分為:常溫型( 5C~80C)、中溫型( 100年~150C)、高溫型( 150~220C)、超高溫型(250C~450C)、低溫型(-40C~0C)、超低溫型(-196C)。
六、按工作電壓不同分為:交流電壓: AC230V 380V 110V 24Y直流電壓: DC24V 12V 6V 220y;一般常用電壓為AC230V DC24V, 推薦用戶盡量選用常用電壓、特殊電壓供貨周期較長。
七、按電磁閥的防護等級可分為:防爆型、防水型、普通型等。
電磁閥是用電磁控制的工業設備,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。用在工業控制系統中調整介質的方向、流量、速度和其他的參數。電磁閥可以配合不同的電路來實現預期的控制,而控制的精度和靈活性都能夠保證。電磁閥有很多種,不同的電磁閥在控制系統的不同位置發揮作用,常用的是單向閥、安全閥、方向控制閥、速度調節閥等。
液壓系統的組成及其作用
一個完整的液壓系統由五個部分組成,即動力元件、執行元件、控制元件、輔助元件(附件)和液壓油。
動力元件的作用是將原動機的機械能轉換成液體的壓力能,指液壓系統中的油泵,它向整個液壓系統提供動力。液壓泵的結構形式一般有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵。
執行元件(如液壓缸和液壓馬達)的作用是將液體的壓力能轉換為機械能,驅動負載作直線往復運動或回轉運動。
控制元件(即各種液壓閥)在液壓系統中控制和調節液體的壓力、流量和方向。根據控制功能的不同,液壓閥可分為村力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。壓力控制閥又分為益流閥(安全閥)、誠壓閥、順序閥、壓力繼電器等;流量控制閥包括節流閥、調整閥、分流集流閥等,方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭閥、換向閥等。根據控制方式不同,液壓閥可分為開關式控制閥、定值控制閥和比例控制閥。
輔助元件包括油箱、濾油器、油管及管接頭、密封圈、快換接頭、高壓球閥、膠管總成、測壓接頭、壓力表、油位油溫計等。
液壓油是液壓系統中傳遞能量的工作介質,有各種礦物油、乳化液和合成型液壓油等幾大類。
液壓系統結構
液壓系統由信號控制和液壓動力兩部分組成,信號控制部分用于驅動液壓動力部分中的控制閥動作。
液壓動力部分采用回路圖方式表示,以表明不同功能元件之間的相互關系。液壓源含有液壓泵、電動機和液壓輔助元件;液壓控制部分含有各種控制閥,其用于控制工作油液的流量、壓力和方向;執行部分含有液壓缸或液壓馬達,其可按實際要求來選擇。
在分析和設計實際任務時,一般采用方框圖顯示設備中實際運行狀況。空心箭頭表示信號流,而實心箭頭則表示能量流。
基本液壓回路中的動作順序一控制元件(二位四通換向閥)的換向和彈簧復位、執行元件(雙作用液壓缸)的伸出和回縮以及溢流閥的開啟和關閉。對 于執行元件和控制元件,演示文稿都是基于相應回路圖符號,這也為介紹回路圖符號作了準備。
根據系統工作原理,您可對所有回路依次進行編號。如果一個執行元件編號為0,則與其相關的控制元件標識符則為1。如果與執行元件伸出相對應的元件標識符為偶數,則與執行元件回縮相對應的元件標識符則為奇數。不僅應對液壓回路進行編號,也應對實際設備進行編號,以便發現系統故障。
DIN ISO1219-2 標準定義了元件的編號組成,其包括下面四個部分,設備編號、回路編號、元件標識符和元件編號。如果整個系統僅有一種設備,則可省略設備編號。
實際中,另一種編號方式就是對液壓系統中所有元件進行連續編號,此時,元件編號應該與元件列表中編號相*。這種方法特別適用于復雜液壓控制系統,每個控制回路都與其系統編號相對應。
液壓或氣動技術在工業中的應用
液壓傳動和氣壓傳動統稱為流體傳動,是根據17世紀帕斯卡提出的液體靜壓力傳動原理,利用液體與氣體來傳遞能量的一門新興技術,是工農業生產中廣為應用的一門技術。液壓技術初用水作為工作介質,以水壓機的形式將其應用于工業上,后來隨著技術的逐步進步,介質改為油,至今大部分的液壓機械仍然是使用油作為介質,但制造出來的產品無論在性能、范圍、用途等各方面都是以往的技術所不能比及的。經過二百多年的發展,到如今,流體與氣體傳動技術水平的高低已成為一個國家工業發展水平的重要標志。液壓與氣動技術開始大范圍的應用是在二十世紀,特別是1920年以后,發展更為迅速。液壓元件大約在19世紀術20世紀初的20年間,才開始進入正規的工業生產階段。1925年維克斯發明了壓力平衡式葉片泵,為近代液壓元件工業或液壓傳動標準的逐步建立奠定了基礎。20世紀初康斯坦丁尼斯克對能量波動傳遞進行了理論及實際研究。
液壓技術一般應用于重型、大型、特大型設備,如冶金行業軋機壓下系統,連鑄機壓下系統等;高速響應隨動系統等工程機械,抗沖擊,要求功重比較高系統一般都采用液壓系統,這是應用液壓技術的大的三個領域。
液壓傳動基本原理
從原理上來說,液壓傳動所基于的基本的原理就是帕斯卡原理,就是說,液體各處的壓強是*的,這樣,在平衡的系統中,比較小的活塞上面施加的壓力比較小,而大的活塞上施加的壓力也比較大,這樣能夠保持液體的靜止。所以通過液體的傳遞,可以得到不同端上的不同的壓力,這樣就可以達到一個變換的目的。我們所常見到的液壓千斤頂就是利用了這個原理來達到力的傳遞。液壓傳動中所需要的元件主要有動力元件、執行元件、控制元件、輔助元件等。其中液壓動力元件是為液壓系統產生動力的部件,主要包括各種液壓泵。液壓泵依靠容積變化原理來工作,所以一般也稱為容積液壓泵。齒輪泵是較常見的一-種液壓泵,它通過兩個嚙合的齒輪的轉動使得液體進行運動。其他的液壓泵還有葉片泵、柱塞泵,在選擇液壓泵的時候主要需要注意的問題包括消耗的能量、效率、降低噪音。液壓執行元件是用來執行將液壓泵提供的液壓能轉變成機械能的裝置,主要包括液壓缸和液壓馬達。液壓馬達是與液壓泵做相反的工作的裝置,也就是把液壓的能量轉換稱為機械能,從而對外做功。液壓控制元件用來控制液體流動的方向、壓力的高低以及對流量的大小進行預期的控制,以滿足特定的工作要求。正是因為液壓控制元器件的靈活性,使得液壓控制系統能夠完成不同的活動。液壓控制元件按照用途可以分成壓力控制閥、流量控制閥、方向控制閥。按照操作方式可以分成人力操縱閥、機械操縱法、電動操縱閥等。除了上述的元件以外,液壓控制系統還需要液壓輔助元件。這些元件包括管路和管接頭、油箱、過濾器.蓄能器和密封裝置。通過以上的各個器件,我們就能夠建設出一個液壓回路。所謂液壓回路就是通過各種液壓器件構成的相應的控制回路。根據不同的控制目標,我們能夠設計不同的回路,比如壓力控制回路、速度控制回路、多缸工作控制回路等。根據液壓傳動的結構及其特點,在液壓系統的設計中,首先要進行系統分析,然后擬定系統的原理圖,其中這個原理圖是用液壓機械符號來表示的。
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電磁換向閥的主要故障及損排除
(一)電磁鐵通電,閥芯不換向;或電磁鐵斷電,閥芯不復位;
1.檢查電磁鐵的電源電壓是否符合使用的要求,如電源電壓太低,則電磁鐵推力不足,不能推動閥芯正常換向。
2.閥芯卡住。如果電磁換向閥的各項性能指標都合格,而在使用中出現上述故障,主要檢查使用條件是否超過規定的指標。如工作的壓力,通過的流量,油溫以及油液的過濾精度等。再檢查復位彈簧是否折斷或卡住。對于板式連接的電磁換向閥,應檢查安裝底板表面的不平度,以及安裝螺釘是否擰得太緊,以至引起閥體變形。另外,閥芯磨削加工時的毛刺、飛邊, 被擠入徑向平衡槽中未清除干凈,在長期工作中,被油流沖出擠入徑向間隙中使閥芯卡住,這時應拆開仔細清洗。
3.電磁換向閥的軸線,必須按水平方向安裝。如垂直安裝,受閥芯、銜鐵等零件重量的影響,將造成換向或復位的不正常。
4.有泄油口的電磁換向閥,泄油口沒有接回油箱,或泄油管路背壓太高,造成閥芯“悶死”,不能正常工作。
(二)電磁鐵燒毀
1.電源電壓比電磁鐵規定的使用電壓高而引起線圈過熱。
2.推桿伸出長度過長,與電磁鐵的行程配合不當,電磁鐵銜鐵不能吸合,使電流過大,線圈過熱。當一個電磁鐵因其他原因燒毀后,使用者自行更換電磁鐵時更容易出現這種情況。由于電磁鐵的銜鐵與鐵芯的吸合面到與閥體安裝表面的距離誤差較大,與原來電磁鐵相配合的推桿的伸出長度就不一定能*適合更換后的電磁鐵。如更換后的電磁鐵的安裝距離比原來的短,則與閥裝配后,由于推桿過長,將有可能使銜鐵不能吸合,而產生噪聲,抖動甚至燒毀。如果更換的電磁鐵的安裝距離比原來的長,則與閥裝配后,由于推桿顯得短了,在工作時,閥芯的換向行程比規定的行程要小,閥的開口度也變小,使壓力損失增大,油液容易發熱,甚至影響執行機構的運動速度。因此,使用者自行更換電磁鐵時,必須認真測量推桿的伸出長度與電磁鐵的配合是否合適,絕不能隨意更換。
以上各項引起電磁鐵燒毀的原因主要出現于交流型的電磁鐵,直流電磁鐵一般不致于因故障而燒毀。
3.換向頻率過高,線圈過熱。
(三)干式型電磁閥換向閥推桿處外滲漏油:
1.一般電磁閥兩端的油腔是泄油腔或回油腔,應檢查該腔壓力是否過高。如果在系統中多個電磁閥的泄油或回油管道串接在一起造成背壓過高,則應將它們分別單獨接回油箱。
2.推桿處的動密封“O”形密封圈磨損過大,應更換。,
(四)板式連接電磁換向閥與底板的接合面處滲油:
1.安裝底板應磨削加工,光潔度達0.8,同時應有不平度誤差要求100: 0.01,并不得凸起。
2.安裝螺釘擰得太松。
3.螺釘材料不符合要求,強度不夠。目前,許多板式連接電磁換向閥的安裝螺釘均采用合金鋼螺釘。如果原螺釘斷裂或丟失,隨意更換一般碳鋼螺釘,會因受油壓作用引起拉伸變形,造成接合面的滲漏。
4.電磁換向閥底面“O”形密封圈老化變質,不起密封作用,應更換。
(五)濕式型電磁鐵吸合釋放過于遲緩:
電磁鐵后端有個密封螺釘,在初次安裝工作時,后腔存有空氣。當油液進入銜鐵腔內時,如后腔空氣釋放不掉,將受壓縮而形成阻尼,使動作遲緩。應在初次使用時,擰開密封螺釘,釋放空氣,當油液充滿后,再擰緊密封。
(六)長期使用后,執行機構出現運動速度變慢:
推桿因長期撞擊,磨損變短,或銜鐵與推桿接觸點磨損,使閥芯換向行程不足,引起油腔開口變小,通過流量減小。應更換推桿或電磁鐵。
(七)油流實際溝通方向不符合圖形符號標志的方向:
這是使用中很可能出現的問題。我國有關部門制訂頒發了液壓元件的圖表符號標準,但是,許多產品由于結構的特殊,實際通路情況與圖形符號的標準是不符合的,如圖34表示二位四通單電磁鐵彈簧復位型電磁換向閥的液壓圖形符號,滑閥機能為I1型(C型),電磁鐵符號畫在右邊,初始位置的通路形式為P→;B→0 (T) ;當電磁鐵通電吸合時為P→B; A→0 (T)。但實際上,這種結構形式的電磁換向閥按設計圖紙的繪制方法,電磁鐵是安裝在左邊的。通路型式因閥芯結構的不同也有二種; -種是如圖所示,另一種正好相反,即在初始位置是P→B溝通,A→0 (T)溝通,如圖35所示。
因此,在設計或安裝電磁閥的油路系統時,就不能單純按照標準的液壓圖形符號,而應該根據產品的實際通路情況來決定。如果已經造成差錯,那么,對于三位型閥可以采用調換電氣線路的辦法解決。對于二位閥,可以將電磁鐵及有關零件調頭安裝的方法解決,如仍無法更正時,只得調換管路位置,或者采用增加過渡通路板的方法彌補。總之,我們應該知道,標準的液壓圖形符號,僅僅代表一種類型閥的代號,并不代表具體閥的結構。系統的設計和安裝應根據各生產廠提供的產品樣本進行。
這種情況對電液換向閥、液動換向閥、手動換向閥是*相似的。由于這類閥的口徑一般都比較大,管道較粗,一旦發生差錯,更改很困難,在設計安裝時是必須加以注意的。
電磁換向閥的進出油腔,只要都是高壓腔則是可以互換的,更換后的通路形式,則由具體更改的情況而定。但回油腔與高壓腔不能掉換。在有專門泄油腔結構的電磁閥中,如回油腔的回油背壓低于泄油腔的允許背壓,則回油腔可以串接一起接回油箱。否則均應單獨接回油箱。
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電磁閥里有密閉的腔,在不同位置開有通孔,每個孔連接不同的油管,腔中間是活塞,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開啟或關閉不同的排油孔,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缸的活塞,活塞又帶動活塞桿,活塞桿帶動機械裝置。這樣通過控制電磁鐵的電流通斷就控制了機械運動。
一、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)分步直動式電磁閥:
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)但必須達到流體壓差條件。
二、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、分步直動膜片結構、先導膜片結構、直動活塞結構、分步直動活塞結構、先導活塞結構。
三、電磁閥按照功能分類:水用電磁閥、蒸汽電磁閥、制冷電磁閥、低溫電磁閥、燃氣電磁閥、消防電磁閥、氨用電磁閥、氣體電磁閥、液體電磁閥、微型電磁閥、脈沖電磁閥、液壓電磁閥 常開電磁閥、油用電磁閥、直流電磁閥、高壓電磁閥、防爆電磁閥等。