电磁阀的工作原理及应用(课堂PPT)

• （3）漏气。漏气会造成空气压力不足，使得强制阀的启闭困难，原因是密封垫片损坏或滑阀磨损而造成几个 空腔窜气。在处理切换系统的电磁阀故障时，应选择适当的时机， 等该电磁阀处于失电时进行处理，若在一 个切换间隙内处理不完，可将切换系统暂停，从容处理。
4
• 二位五通电磁阀 • 两位五通电磁阀具有1个进气孔(接进气气源)、1个正动作出气孔和1个反动作出气孔(分别提供给目标设备的一
正一反动作的气源)、1个正动作排气孔和1个反动作排气孔(安装消声器)。 • 两位五通电磁阀一般为双电控(即双线圈)。两位五通双电控电磁阀动作原理：给正动作线圈通电，则正动作气
路接通(正动作出气孔有气)，即使给正动作线圈断电后正动作气路仍然是接通的，将会一直维持到给反动作线 圈通电为止。 给反动作线圈通电，则反动作气路接通(反动作出气孔有气)，即使给反动作线圈断电后反动作 气路仍然是接通的，将会一直维持到给正动作线圈通电为止。这相当于“自锁”。 基于两位五通双电控电磁 阀的这种特性，在设计机电控制回路或编制PLC程序的时候，可以让电磁阀线圈动作1~2秒就可以了，这样可以 保护电磁阀线圈不容易损坏。
• 常见故障处理
• 电磁阀的故障将直接影响到切换阀和调节阀的动作，常见的故障有电磁阀不动作，应从以下几方面排查：
• （1）电磁阀线圈烧坏，可拆下电磁阀的接线，用万用表测量，如果开路，则电磁阀线圈烧坏。
•
原因有线圈受潮，引起绝缘不好而漏磁，造成线圈内电流过大而烧毁，硬，反作用力过大，线圈匝数太少，吸力不够也可使得线圈烧毁。紧急处理时，可将线圈上的手动按钮
电磁阀工作原理
电磁阀是由电磁线圈和磁芯组成，是包含一个或几个孔的阀体。当线圈通电或断电时，磁芯的运转将导致 流体通过阀体或被切断，以达到改变流体方向的目的。电磁阀的电磁部件由固定铁芯、动铁芯、线圈等部 件组成；阀体部分由滑阀芯、滑阀套、弹簧底座等组成。电磁线圈被直接安装在阀体上，阀体被封闭在密 封管中，构成一个简洁、紧凑的组合。

油压装置的自动控制应满足下列要求： （3）集水井排水装置的自动控制
压力信号器1—4BP用于监视油压。
蝴蝶阀由阀体、活门、密封装置、锁定装置和附属部件构成。
导叶处于全关位置；
➢ 机组在正常运行或事故情况下，均应保证有足够的压力油来操作机 组和主阀，特别是在厂用电消失的情况下应有一定的能源储备；
➢ 无论机组是处于运行状态还是处于停机状态，油压装置都应经 常处于准备工作状态，即油压装置的自动控制是独立的，并按 本身规定的条件（油压和油位）自动进行的；
排水
排水
2M 1M
排 水位信号器 水 总 管
备用泵启动水位 工作泵启动水位
水泵停止水位
根据水位信号器发出的信号，自动启动和停止工作水泵，维持集水井水位在规定的范围内；当 工作水泵故障或排水量大增而使集水井水位下降到备用泵启动水位时，自动启动备用泵并报警 。
（4）空气压缩装置的自动控制
空气压缩装置为机组调相运行和制动等提供压缩空气。空 气压缩装置的自动控制应实现如下操作：
KST — 开机继电器，开机时动作，停机时复归；
1K — 导叶开位置继电器重复接点，导叶打开时动作，关闭时复归； 2K — 示流信号器重复接点，当冷却水中断时动作； 3K —导叶关位置继电器重复接点，导叶关闭（调相运行）时动作；
1MF，1QC— 空气开关和选择开关。
（3）集水井排水装置的自动控制
为了保证水电站的生产安全，使厂房不至潮湿和被淹，采用集水 井排水装置来自动排除厂房渗漏水和生产污水。
用于对发电机推力轴承及导轴承润滑油进行冷却的油冷却器；空气 压缩机冷却；油压装置集油槽冷却器；水轮机导轴承的润滑和冷 却。
➢ 技术供水系统的水源
水源的选择须考虑用水设备的水量、水压、水温和水质的要 求以保证用水设备的安全运行。一般作为技术供水的水源可有： 上游水库、下游尾水和地下水源。

直接控制式电磁阀原理
直接控制式电磁阀外型
二位二通阀
当线圈带电时活塞右移，A、P通，流体流过，断电时，A，P 不通，流体不能流过。
备注：阀上主流囗的数目称为"通",阀芯与阀体间的相对应位置称为"位"
二位三通阀
通电时，活塞移动B、P通，A、P不通，流体流过B、P 。 断电时A、P通，B、P不通，流体流过A、P。
电磁阀的工作原理及应用
电磁阀的工作原理及在生产中的应用
1.工作原理 2.几种常用电磁阀 3.常见故障及处理
电磁阀的工作原理及在生产中的应用
工作原理：
在气动回路中，电磁控制换向阀的作用是控制气 流通道的通、断或改变压缩空气的流动方向。主要 工作原理是利用电磁线圈产生的电磁力的作用，推 动阀芯切换，实现气流的换向。
2019/10/26
7
三位三通阀
左线圈通电时A、P通A、O闭，右线圈通电时A、O通，A、P闭， 都断电时A、P和A、O都闭。
三位四通阀
左线圈通电时A、P通B、O通，右线圈通电时A、O通，B、P通， 都断电时A、P和B、O都闭。
常见故障以及原因
电磁阀通电不动作
1.无电压、压降过大或电压不正确。 2.线圈烧毁，线圈电阻为短路或断路。 3. 进口压力太小，不满足最小操作压差要求（对 于先导式操作结构） 4. 流量太小，尤其是大流量阀（316 & 344系列 ）。 5.杂质卡死或堵塞。 6.缺少零件或零件损坏、锈蚀。
7. 零件安装不正确或不到位。
Hale Waihona Puke 常见故障以及原因二、给压后发现泄漏或不复位
������ 1.杂质造成堵塞或卡死导致开关不到位。 ������ 2.进口压力太小或太大，不满足压差要求。 ������ 3.流量太小，不能在瞬间将阀杆或活塞推到位， 尤其是大流量阀（316 &344系列）。

1、电磁阀的主要分类：
• 国内外的电磁阀从原理上分为三大类（即：直动式、分步直动式、 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（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、先导活塞结构)，按照气路数 分为2位2通，2位3通，2位4通，2位5通。
部引出，而应装在容器底部稍上的位置。 • 6.如果介质会起水击现象，那么应该选用多功能电磁阀或采取相应的防范措施。 • 7.蒸汽用电磁阀入口侧应装有疏水阀，该处接管应倾斜，疏水阀装在低位，最
好装多通反冲过滤器。
.
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• 8.电磁阀一般是定向的，不可装反，通常在阀体上用“箭头”指出介质流动方向， 安装时要依照“箭头”指示方向安装。
• 三、其它情况
• 内泄漏→检查密封件是否损坏,弹簧是否装配不良
• 外泄漏→连接处松动或密封件已坏→紧螺丝或更换密封件
• 通电时有噪声→头子上坚固件松动,拧紧。电压波动不在允许范围内，
调整好电压。铁芯吸合面杂质或不平，及时清洗或更换。
.
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4、电磁阀选型要领：
•
电磁阀选型首先应该依次遵循安全性，可靠性，适用性，经济性四 大原则，其次是根据六个方面的现场工况(即管道参数、流体参数、
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• 15.要确认一下，电磁阀本身及它与接管连接处是否有泄漏。 • 16.对线圈引出线的连接要核查，特别是三根引出线的场合。 • 17.连接于电磁阀的电器元件，如继电器、开关和接触器等。开阀
时触点不应振动，不然工作将不可靠并影响其电磁阀寿命。 • 18.电气回路要接入相应的保险线，作为电气回路的保护。 • 19.为了维护与修理作业方便，或不中断连续性生产，对于一般电
.

• 图1
• 图1表示二位三通直动式电磁阀(常断型)结构的简单剖面图及工作原理。线圈通电时，静铁芯产生电磁力， 阀芯受到电磁力作用向上移动，密封垫抬起，使1、2接通，2、3断开，阀处于进气状态，可以控制气缸动 作。当断电时，பைடு நூலகம்芯靠弹簧力的作用恢复原状，即1、2断，2、3通，阀处于排气状态。
• 二位五通电磁阀
常闭型指线圈没通电时气路是断的，常开型指线圈没通电时气路是通的。 电00磁8m阀m二）位，是一指般电都磁是阀单的件阀装芯配有，两当个有不机同械的杂工质作带位入置或（润开滑、油关太）少。时，很容易卡住。 而在多气少 路通(或指液电路磁)上阀来的说阀，体两上位有三多通少电个磁通阀道具口有；1个进气孔(接进气气源)、1个出气孔(提供给目标设备气源)、1个排气孔(一般安装一个消声器， 当如线果圈 不通怕电噪或音断的电话时也，可磁以芯不的装运）转。将导致流体通过阀体或被切断，以达到改变流体方向的目的。 常下闭面型 简指单线介圈绍没一通下电比时较气常路见是的断二的位，三常通开电型磁指阀线以圈及没二通位电五时通气电路磁是阀通。的。 常从闭气型 路两或位油三路通上电来磁说阀，动我作们原在理生：产给中线常圈用通的电，磁气阀路有接二通位，三线通圈、一二旦位断四电通，、气二路位就五会通断等开。，这相当于“点动”。 图 当2线表圈示通二电位或五断通电直时动，式磁电芯磁的阀运(常转断将型导)致结流构体的通简过单阀剖体面或图被及切工断作，原以理达。到改变流体方向的目的。 下气面动简 换单向介电绍磁一阀下是比一较进常一见出的一二排位气三；通电磁阀以及二位五通电磁阀。 阀电体磁部 阀分的由电滑磁阀部芯件、由滑固阀定套铁、芯弹、簧动底铁座芯等、组线成圈。等部件组成； 电此磁外阀 ，的弹电簧磁过部硬件，由反固作定用铁力芯过、大动，铁线芯圈、匝线数圈太等少部，件吸组力成不；够也可使得线圈烧毁。 根两本位的 五解通决双方电法控是电要磁将阀电动磁作阀原拆理下：，给取正出动阀作芯线及圈阀通芯电套，，则用正动CC作I4气清路洗接，通使(得正阀动芯作在出阀气套孔内有动气作)，灵即活使。给正动作线圈断电后正动作气路仍然是 在接气通路 的(，或将液会路一)上直来维说持，到两给位反三动通作电线磁圈阀通具电有为1止个。进气孔(接进气气源)、1个出气孔(提供给目标设备气源)、1个排气孔(一般安装一个消声器， 如下果面不 简怕单噪介音绍的一话下也比可较以常不见装的二）位。三通电磁阀以及二位五通电磁阀。 图常• 2闭表型图示两2二位位三五通通电直磁动阀式动电作磁原阀理(常：断给型线)圈结通构电的，简气单路剖接面通图，及线工圈作一原旦理断。电，气路就会断开，这相当于“点动”。 拆此比此在如气• 卸外如外气果动时 ， 二 ， 路 不 换图 产3排应弹位弹(怕向或2生表气注簧二簧噪电液电意过通过音磁示﹔路磁各硬电硬的阀二当)力上部，磁，话是位断，来件反阀反也一五电使说的作是作可进通时，先装用一用以一直，两导配力进力不出动先位阀顺过一过装一式导三动序大出大排）电阀通作及，（，气。磁在电，外线二线；阀弹磁压部圈个圈(簧阀常接匝通匝缩作具断线数道数空有用位太、太型气1下置少最少)通个结复，，普进过构位以吸通吸气气的，便力常力孔路简恢重不见不(进接单复新够）够入进剖装也二也到阀气面配可位可原先气图及使三使来源导及接得通得的)活工、线线电状塞1作正圈磁圈态个使原确烧阀烧。出活，毁控毁理气塞还。制。。孔启要液起(提动检体始供查是，状给油一在态目雾进活，标器二塞1设，喷出中备油 （2间进气孔两，气源是出密﹔)否分、封4堵别1，圆个塞是5面排排，一打气润个气开孔滑常﹔(通一油开线道般是一圈，安否个通1装足常电，一够闭时4个。）进，消；气静声，铁器2芯，，

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复位按钮的顶部圆锥切掉一部分，目的是复位 时阀芯和外套筒中间的气能卸掉
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阀芯
外套筒
阀芯滑竿可 不可被
被磁化
磁化
可被磁 化
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双电控电磁阀
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3 电磁阀的故障
处理
电磁阀润滑不到位造成的故障
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故障现象
得电不动作 阀芯卡死，电源接错 阀不能关闭 阀芯卡住；有内漏
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线圈阻值不通，更换一个好的电磁阀，使用后吊机正常 建议及措施
由于电磁阀长期带电，造成线圈老化，且阀杆与电磁阀间的空隙 过细，容易过流
电磁阀要有备件。 定期维护阀杆。(月检) 36
总结
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Have Fun!
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故障现象： 空气压力已降至加载值，但是系统压力并未见上涨；
故障原因： 电磁阀内部积液，结冰，导致电磁阀卡塞。
分析过程及检修措施（必要时附图说明） 观察加载状态下，进气蝶阀没有打开，拆卸蝶阀驱动机构驱动气源管
线，发现气流很小，压力不足以打开蝶阀； 拆除加载电磁阀，解体电磁阀，对阀体内部进行清理，发现有少量冰
电磁阀的符号
两位五通
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练习
绘制两位三通直动式电磁阀的符号 绘制两位五通先导式电磁阀的符号
12பைடு நூலகம்
2 电磁阀工作原理
先导式电磁阀原理
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两位三通电磁阀
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两位五通电磁阀原理
16
先导式电磁阀内部结构
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先导式电磁阀内部结构
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先导式电磁阀内部结构
工艺孔
进气孔
先导孔
通电时，电磁力把先导孔打开，上腔室压力迅速上升，流 体压力推动阀芯向下移动；断电时，弹簧力把先导孔关闭， 上腔室压力通过电磁阀铁芯套管排掉，阀体上、下部形成 压力差，流体压力推动阀芯向上移动。阀芯上下移动，实 现了流体通道的换向。

技术创新与改进
高效能电磁材料
01
采用新型的电磁材料，如稀土永磁材料，以提高电磁阀的响应
速度和性能。
智能化控制技术
02
结合微电子、传感器和人工智能技术，实现电磁阀的智能控制
和自适应调节。
长寿命与可靠性设计
03
优化电磁阀的结构设计，提高其抗磨损、耐腐蚀和长寿命性能
，降低故障率。
应用领域的拓展
新能源领域
智能化与网络化
结合物联网和云计算技术，实现电磁阀的远程监控和智能管理。
绿色环保
研发低能耗、低噪声、低污染的电磁阀，满足环保要求。
THANKS
谢谢
铁芯部分
铁芯是电磁阀的关键部分，通常 由软磁材料制成。
在线圈产生的磁场作用下，铁芯 会动作，进而控制阀口的开关状
态。
铁芯的设计需考虑磁性能、机械 性能、耐腐蚀等因素，以确保动
作准确、快速且可靠。
其他辅助部件
其他辅助部件包括密封圈、弹簧、垫 片等，用于保证电磁阀的密封性能和 稳定性。
这些辅助部件的设计和选用需根据具 体应用需求而定，以保证电磁阀的性 能和可靠性。
根据控制要求选择
根据系统控制精度、响应 速度、安全性能等要求选 择合适的电磁阀。
根据安装环境选择
考虑电磁阀的尺寸、重量 、防爆等级、防护等级等 要求，以确保安装和使用 安全。
使用注意事项
确保电源供应
在使用前应检查电源是否正常，并确保电压和电 流在规定范围内。
流体方向
确保流体流向与电磁阀箭头方向一致，避免反向 安装导致阀门无法正常工作。
应用于太阳能、风能等新能源设备的控制系统中，实现能源的高 效利用。
智能制造
应用于工业自动化和智能制造领域，实现生产过程的精确控制和 自动化。

• 1、腐蚀性流体：宜选用耐腐蚀电磁阀和全不锈钢；食用超净流体： 宜选用食品级不锈钢材质电磁阀。
• 2、高温流体：要选择采用耐高温的电工材料和密封材料制造的电 磁阀，而且要选择活塞式结构类型的。
.
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• 3、流体状态：大至有气态，液态或混合状态，特别是口径大于DN25订货 时一定要区分开来。.4.Fra bibliotek‹#›
• （2）按照气路数分： • “X位Y通”电磁阀的“X位”代表的就是阀门一共有几种状态： • “2位”表示“通”和“断”2种状态——P→A，P→B，A→R，
B→S等状态，断开的气路均处于排气状态； • “3位”包括上面2种状态，还包括第3种状态——对于第1路排气/
不排气，对于第2路排气/不排气的状态，有多种组合。 • “Y通”指的是电磁阀一共有几个孔，对于气体电磁阀，因为存
A侧线圈不通电时这两个孔相通）； • B——出气孔2（接气缸）； • S——与出气孔2相通的排气孔（A侧线圈已经通过电或手动控制过，
B侧线圈不通电时这两个孔相通）； • 两位两通（1个进气、1个出气） • 断电时，压力口连到气缸口----通电时，压力口、气缸口关闭； • 两（三）位三通（1个进气、1个出气、1个排气） • 常开：断电时，压力口连到气缸口而排气口关闭----通电时，压力口
关闭而气缸口连到排气口；
.
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• 常闭：断电时，压力口关闭而气缸口连到排气口----通电时，压力 口连到气缸口而排气口关闭；
• 通常结构：允许阀连接成常闭或常开的位置其中之一，或选择两 种流体之一，或由一个口转换流到另一个口
• 两位四通（1个进气、2个出气、1个排气）
• 一般用于操作双动气缸，在一位置，压力口连到A气缸口，而另 一个B气缸口连接到排气口,在二位置，压力口连到B气缸口，而另 一个A气缸口连接到排气口；

D=方向控制阀, G=底版安装, 4=电磁铁控制, V=额定压力（350bar) 接口：3=ISO 4401-03,CETOP 3(NEPA D03)(仅高性能） 阀芯型式：2=闭式中位（全部油口）, 阀芯弹簧配置：C=弹簧对中 线圈型式：U=DIN 43650线圈 线圈额定值：（标准功率）H=24VDC 油口节流孔：20=2.0MM直径 特殊部件：S300=特殊后缀
主阀芯卡死而烧毁线圈。
内部先导式
外部先导式
A B
RPR
外部先导压力
两位三通结构图
两位三通动作过程演示（气缸式）
进气
排气
Hale Waihona Puke 气缸电磁线圈弹簧复位执行器
不带电状态
电磁阀
两位三通动作过程演示（气缸式）
进气 排气
气缸
电磁线圈
弹簧复位执行器
带电状态
电磁阀
两位三通动作过程演示（膜片式）
电磁阀
两位五通结构图(1)
存在潜在危险：
1. 不能识别故障 2. 必须关闭维护 3. 不容易确认电磁阀的状态 4. 电磁阀维护周期短
阀门
电磁阀
两位三通电磁阀冗余控制回路
预防紧急关断
气源
电磁阀1 S
电磁阀2 S
通路
一个电磁阀出现故障，另一个电磁阀仍
然可以保证阀门正常动作，这种方式可
阀门
以提高稳定性。
两位三通电磁阀冗余控制回路动作演示
电磁阀的安装注意事项
1、工作参数(电源、介质压力、压差)满足工况条件。 2、保证管道的清洁，避免杂质进入电磁阀管道，安装 前要对电磁阀的管道进行清洗。
3、有杂质的介质，必须安装过滤网。 4、电磁线圈部件应竖直向上。 5、电磁阀前后可加装手动阀，同时设旁路，便于故 障 时维护。

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，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 通孔迅速进入上腔室在关阀件周围形成下低上高的压差，推动 关闭件向下移动，关闭阀门。
特点：流体压力范围上限很高，但必须满足流体压差条件 。
14、在冰冻场所使用时，须用隔热材料对管道加以保护或在管道上设置加 热器。
感谢下 载
5、电磁阀不宜装在管道低凹处 ，装在容器的排出管道中，注意不可自 容器底部引出，而应装在容器底部稍上位置。
6、如果介质会起水锤现象，那么应该选用具防水锤功能的电磁阀或采取 相应的防范措施。 7、蒸汽用电磁阀入口侧应装有疏水阀，该处接定向的，不可装反，通常在阀体上用“→”指出介 质流动方向，安装时要依照“→”指示的方向安装。 9、一般电磁阀的电磁线圈部件应竖直向上，垂直于管道，有些产品有 特别规定，请按说明书安装。 10、接管时注意，密封材料不可使用过量。如螺纹连接时，接管螺纹 应保持在有效长度内，并在端部半螺距处用锉刀倒棱，自端部起2牙处 开始缠绕密封带，不然过量的密封带或粘结剂将进入电磁阀的内腔， 而发生妨碍正常动作的事故。 11、电磁阀安装处应有一定的预留空间，以便日常保养与定期维修。 12、安装时用扳手或管钳固定好阀体，再拧上接管，千万不可将力作 用在电磁线圈组件上而引起变形，使电磁阀难以正常工作。 13、在管道刚性不足，或有水锤现象的情况下，请把阀前后接管用支 架固定好。
当入口与出口压差>0.05Mpa，通电时，电磁力先打开先导小阀，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， 先导阀和主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、高压时亦能可靠工作，但功率较大，要求竖直 安装。