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电磁阀基本原理与结构

电磁阀基本原理与结构
电磁阀基本原理与结构

电磁阀基本原理及结构

直动式电磁阀

原理: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: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

原理: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。

特点:在零压差或真空、高压时亦能可靠动作,但功率较大,要求必须水平安装。

先导式电磁阀

原理: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。

特点:流体压力范围上限较高,可任意安装(需定制)但必须满足流体压差条件

电磁阀使用过程中常见问题

1、为什么双座阀小开度工作时容易振荡?

对单芯而言,当介质是流开型时,阀稳定性好;当介质是流闭型时,阀的稳定性差。双座阀有两个阀芯,下阀芯处于流闭,上阀芯处于流开,这样,在小开度工作时,流闭型的阀芯就容易引起阀的振动,这就是双座阀不能用于小开度工作的原因所在。

2、为什么双密封阀不能当作切断阀使用?

双座阀阀芯的优点是力平衡结构,允许压差大,而它突出的缺点是两个密封面不能同时良好接触,造成泄漏大。如果把它人为地、强制性地用于切断场合,显然效果不好,即便为它作了许多改进(如双密封套筒阀),也是不可取的。

3、什么直行程调节阀防堵性能差,角行程阀防堵性能好?

直行程阀阀芯是垂直节流,而介质是水平流进流出,阀腔内流道必然转弯倒拐,使阀的流路变得相当复杂(形状如倒“S”型)。这样,存在许多死区,为介质的沉淀提供了空间,长此以往,造成堵塞。角行程阀节流的方向就是水平方向,介质水平流进,水平流出,容易把不干净介质带走,同时流路简单,介质沉淀的空间也很少,所以角行程阀防堵性能好。

4、为什么直行程调节阀阀杆较细?

它涉及一个简单的机械原理:滑动摩擦大、滚动摩擦小。直行程阀的阀杆上下运动,填料稍压紧一点,它就会把阀杆包得很紧,产生较大的回差。为此,阀杆设计得非常细小,填料又常用摩擦系数小的四氟填料,以便减少回差,但由此派出的问题是阀杆细,则易弯,填料寿命也短。解决这个问题,最好的办法就是用旅转阀阀杆,即角行程类的调节阀,它的阀杆比直行程阀杆粗2~3倍,且选用寿命长的石墨填料,阀杆刚度好,填料寿命长,其摩擦力矩反而小、回差小。

5、为什么角行程类阀的切断压差较大?

角行程类阀的切断压差较大,是因为介质在阀芯或阀板上产生的合力对转动轴产生的力矩非常小,因此,它能承受较大的压差。

6、为什么脱盐水介质使用衬胶蝶阀、衬氟隔膜阀使用寿命短?

脱盐水介质中含有低浓度的酸或碱,它们对橡胶有较大的腐蚀性。橡胶的被腐蚀表现为膨胀、老化、强度低,用衬胶的蝶阀、隔膜阀使用效果都差,其实质就是橡胶不耐腐蚀所致。后衬胶隔膜阀改进为耐腐蚀性能好的衬氟隔膜阀,但衬氟隔膜阀的膜片又经不住上下折叠而被折破,造成机械性破坏,阀的寿命变短。现在最好的办法是用水处理专用球阀,它可以使用到5~8年。

7、为什么切断阀应尽量选用硬密封?

切断阀要求泄漏越低越好,软密封阀的泄漏是最低的,切断效果当然好,但不耐磨、可靠性差。从泄漏量又小、密封又可靠的双重标准来看,软密封切断就不如硬密封切断好。如全功能超轻型调节阀,密封而堆有耐磨合金保护,可靠性高,泄漏率达10-7,已经能够满足切断阀的要求。

8、为什么套筒阀代替单、双座阀却没有如愿以偿?

60年代问世的套筒阀,70年代在国内外大量使用,80年代引进的石化装置中套筒阀占的比率较大,那时,不少人认为,套筒阀可以取代单、双座阀,成为第二代产品。到如今,并非如此,单座阀、双座阀、套筒阀都得到同等的使用。这是因为套筒阀只是改进了节流形式、稳定性和维护好于单座阀,但它重量、防堵和泄漏指标上与单、双座阀一致,它怎能取代单、双座阀呢?所以,就只能共同使用。

9、为什么说选型比计算更重要?

计算与选型比较而言,选型要重要得多,复杂得多。因为计算只是一个简单的公式计算,它的本身不在于公式的精确度,而在于所给定的工艺参数是否准确。选型涉及到的内容较多,稍不慎,便会导致选型不当,不仅造成人力、物力、财力的浪费,而且使用效果还不理想,带来若干使用问题,如可靠性、寿命、运行质量等。

10、为什么在气动阀中活塞执行机构使用会越来越多?

对于气动阀而言,活塞执行机构可充分利用气源压力,使执行机构的尺寸比薄膜式更小巧,推力更大,活塞中的O型圈也比薄膜可靠,因此它的使用会越来越多

手动换向阀

三位四通手动换向阀

(a)弹簧钢球定位式符号,(b)弹簧自动复位式符号

机动换向阀又称行程换向阀,它是用挡铁或凸轮推动阀芯实现换向。

二位二通机动换向阀

1-挡铁;2-滚轮;3-阀芯;4-弹簧

机动换向阀

主要有弹簧复位和钢球定位两种形式。

电磁换向阀

电磁换向阀是利用电磁铁吸力推动阀芯来改变阀的工作位置。由于它可借助于按钮开关、行程开关、限位开关、压力继电器等发出的信号进行控制,所以操作轻便,易于实现自动化,因此应用广泛。

电磁换向阀的品种规格很多,但其工作原理是基本相同的。

电磁换向阀工作原理:

阀用电磁铁根据所用电源的不同,有以下三种:

?①交流电磁铁。阀用交流电磁铁的使用电压一般为交流220V,电气线路配置简单。交流电磁铁启动力较大,换向时间短。但换向冲击大,工作时温升高(外壳设有散热筋);当阀芯卡住时,电磁铁因电流过大易烧坏,可靠性较差,所以切换频率不许超过30次/min,寿命较短。

?②直流电磁铁。直流电磁铁一般使用24V直流电压,因此需要专用直流电源。其优点是不会因铁芯卡住而烧坏(其圆筒形外壳上没有散热

筋),体积小,工作可靠,允许切换频率为120次/min,换向冲击小,使用寿命较长。但启动力比交流电磁铁小。

?③本整型电磁铁。本整型指交流本机整流型。这种电磁铁本身带有半波整流器,可以在直接使用交流电源的同时,具有直流电磁铁的结构和特性。

干式、油浸式、湿式电磁铁

不管是直流电磁铁还是交流电磁铁,都可做成干式的、油浸式的和湿式的。

?①干式电磁铁。干式电磁铁的线圈、铁芯与轭铁处于空气中不和油接触,电磁铁与阀联结时,在推杆的外周有密封圈。由于回油有可能渗入对中弹簧腔中,所以阀的回油压力不能太高。此类电磁铁附有手动推杆,一旦电磁铁发生故障时可使阀芯手动换位。此类电磁铁是简单液压系统常用的一种形式。

?②油浸式电磁铁。油浸式电磁铁的线圈和铁芯都浸在无压油液中。推杆和衔铁端部都装有密封圈。可帮助线圈散热,且可改善推杆的润滑条件,所以寿命远比干式电磁铁为长。因有多处密封,此种电磁铁的灵敏性较

差,造价较高。

?③湿式电磁铁。湿式电磁铁也叫耐压式电磁铁,它和油浸式电磁铁不同之处是推杆处无密封圈。线圈和衔铁都浸在有压油液中,故散热好,摩擦小。还因油液的阻尼作用而减小了切换向时的冲击和噪声。

所以湿式电磁铁具有吸声小、寿命长、温升低等优点,是目前应用最广的一种电磁铁。也有人将油浸式电磁铁和耐压式电磁铁都叫做湿式电磁铁

如图l所示,单向阀是气流只能一个方向流动而不能反向流动的方向控制阀。其工作原理与液压单向阀一样。压缩空气从尸口进入,克服弹簧力和摩擦力使单向阀阀口开启,压缩空气从P流至A;当P口无压缩空气时,在弹簧力和A 口(腔)余气力作用下;阀口处于关闭状态,使从A至P气流不通。单向阀应用于不允许气流反向流动的场合,如空压机向气罐充气时,在空压机与气罐之间设置一单向阀,当空压机停止工作时,可防止气罐中的压缩空气回流到空压机。单向阀还常与节流阀、顺序阀等组合成单向节流阀、单向顺序阀使用。

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