更新时间:2019-10-30
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电磁阀之所以归划于自动化仪表行业中的执行器部分,虽外表与其他-些手动阀相似,甚至略显粗糙,但内部结构却十分精细,与一般手动阀门有着本质的区别。打个简单的比喻来说,普通手动阀的开关*靠人工用力的大小来操作,而电磁阀则*靠自身的功能达到控制目的,而非人力所为再者电磁阀区别于其他阀门的是因为内部结构不同,所以不同的工作介质不能通用一种阀门,一旦确定介质种类而选定的产品则不能与不同介质混用,否则会导致电磁阀失灵或损坏。
电磁阀分类:
一、按被控制管路内的介质及使用工况的不同可将电磁阀分为:液用电磁阀、气用电磁阀、蒸汽电磁阀、燃气电磁阀、油用电磁阀、消防电磁阀、制冷电磁阀、防腐电磁阀、高温电磁阀、高压电磁阀、无压差电磁阀、超低温电磁阀(深冷电磁阀)、真空电磁阀等。
二、按电磁阀内部结构不同可分为先导式、直动式、复合式、反冲式、自保持式、脉冲式、双稳态、等。
三、按电磁阀的使用材质不同可分为:铸铁体(灰口铸铁、球墨铸铁)、铜体(铸铜、锻铜)、铸钢体、全不锈钢体(304、 316)、非金属材料(ABS、聚四氟乙烯)。
四、按管道中介质的压力不同可分为:真空型( -0.1~0Mpa)、低压型( 0~0.8Mpa)、中压型( 1.0~2 5Mpa)、高压型(4.0~6.4Mpa)、超高压型(10~21Mpa)
五、按介质温度不同可分为:常温型( 5C~80C)、中温型( 100年~150C)、高温型( 150~220C)、超高温型(250C~450C)、低温型(-40C~0C)、超低温型(-196C)。
六、按工作电压不同分为:交流电压: AC230V 380V 110V 24Y直流电压: DC24V 12V 6V 220y;一般常用电压为AC230V DC24V, 推荐用户尽量选用常用电压、特殊电压供货周期较长。
七、按电磁阀的防护等级可分为:防爆型、防水型、普通型等。
电磁阀是用电磁控制的工业设备,是用来控制流体的自动化基础元件,属于执行器,并不限于液压、气动。用在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数。电磁阀可以配合不同的电路来实现预期的控制,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,常用的是单向阀、安全阀、方向控制阀、速度调节阀等。
液压系统的组成及其作用
一个完整的液压系统由五个部分组成,即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件(附件)和液压油。
动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能,指液压系统中的油泵,它向整个液压系统提供动力。液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。
执行元件(如液压缸和液压马达)的作用是将液体的压力能转换为机械能,驱动负载作直线往复运动或回转运动。
控制元件(即各种液压阀)在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。根据控制功能的不同,液压阀可分为村力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀又分为益流阀(安全阀)、诚压阀、顺序阀、压力继电器等;流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等,方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。根据控制方式不同,液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。
辅助元件包括油箱、滤油器、油管及管接头、密封圈、快换接头、高压球阀、胶管总成、测压接头、压力表、油位油温计等。
液压油是液压系统中传递能量的工作介质,有各种矿物油、乳化液和合成型液压油等几大类。
液压系统结构
液压系统由信号控制和液压动力两部分组成,信号控制部分用于驱动液压动力部分中的控制阀动作。
液压动力部分采用回路图方式表示,以表明不同功能元件之间的相互关系。液压源含有液压泵、电动机和液压辅助元件;液压控制部分含有各种控制阀,其用于控制工作油液的流量、压力和方向;执行部分含有液压缸或液压马达,其可按实际要求来选择。
在分析和设计实际任务时,一般采用方框图显示设备中实际运行状况。空心箭头表示信号流,而实心箭头则表示能量流。
基本液压回路中的动作顺序一控制元件(二位四通换向阀)的换向和弹簧复位、执行元件(双作用液压缸)的伸出和回缩以及溢流阀的开启和关闭。对 于执行元件和控制元件,演示文稿都是基于相应回路图符号,这也为介绍回路图符号作了准备。
根据系统工作原理,您可对所有回路依次进行编号。如果一个执行元件编号为0,则与其相关的控制元件标识符则为1。如果与执行元件伸出相对应的元件标识符为偶数,则与执行元件回缩相对应的元件标识符则为奇数。不仅应对液压回路进行编号,也应对实际设备进行编号,以便发现系统故障。
DIN ISO1219-2 标准定义了元件的编号组成,其包括下面四个部分,设备编号、回路编号、元件标识符和元件编号。如果整个系统仅有一种设备,则可省略设备编号。
实际中,另一种编号方式就是对液压系统中所有元件进行连续编号,此时,元件编号应该与元件列表中编号相*。这种方法特别适用于复杂液压控制系统,每个控制回路都与其系统编号相对应。
液压或气动技术在工业中的应用
液压传动和气压传动统称为流体传动,是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理,利用液体与气体来传递能量的一门新兴技术,是工农业生产中广为应用的一门技术。液压技术初用水作为工作介质,以水压机的形式将其应用于工业上,后来随着技术的逐步进步,介质改为油,至今大部分的液压机械仍然是使用油作为介质,但制造出来的产品无论在性能、范围、用途等各方面都是以往的技术所不能比及的。经过二百多年的发展,到如今,流体与气体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。液压与气动技术开始大范围的应用是在二十世纪,特别是1920年以后,发展更为迅速。液压元件大约在19世纪术20世纪初的20年间,才开始进入正规的工业生产阶段。1925年维克斯发明了压力平衡式叶片泵,为近代液压元件工业或液压传动标准的逐步建立奠定了基础。20世纪初康斯坦丁尼斯克对能量波动传递进行了理论及实际研究。
液压技术一般应用于重型、大型、特大型设备,如冶金行业轧机压下系统,连铸机压下系统等;高速响应随动系统等工程机械,抗冲击,要求功重比较高系统一般都采用液压系统,这是应用液压技术的大的三个领域。
液压传动基本原理
从原理上来说,液压传动所基于的基本的原理就是帕斯卡原理,就是说,液体各处的压强是*的,这样,在平衡的系统中,比较小的活塞上面施加的压力比较小,而大的活塞上施加的压力也比较大,这样能够保持液体的静止。所以通过液体的传递,可以得到不同端上的不同的压力,这样就可以达到一个变换的目的。我们所常见到的液压千斤顶就是利用了这个原理来达到力的传递。液压传动中所需要的元件主要有动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件等。其中液压动力元件是为液压系统产生动力的部件,主要包括各种液压泵。液压泵依靠容积变化原理来工作,所以一般也称为容积液压泵。齿轮泵是较常见的一-种液压泵,它通过两个啮合的齿轮的转动使得液体进行运动。其他的液压泵还有叶片泵、柱塞泵,在选择液压泵的时候主要需要注意的问题包括消耗的能量、效率、降低噪音。液压执行元件是用来执行将液压泵提供的液压能转变成机械能的装置,主要包括液压缸和液压马达。液压马达是与液压泵做相反的工作的装置,也就是把液压的能量转换称为机械能,从而对外做功。液压控制元件用来控制液体流动的方向、压力的高低以及对流量的大小进行预期的控制,以满足特定的工作要求。正是因为液压控制元器件的灵活性,使得液压控制系统能够完成不同的活动。液压控制元件按照用途可以分成压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀。按照操作方式可以分成人力操纵阀、机械操纵法、电动操纵阀等。除了上述的元件以外,液压控制系统还需要液压辅助元件。这些元件包括管路和管接头、油箱、过滤器.蓄能器和密封装置。通过以上的各个器件,我们就能够建设出一个液压回路。所谓液压回路就是通过各种液压器件构成的相应的控制回路。根据不同的控制目标,我们能够设计不同的回路,比如压力控制回路、速度控制回路、多缸工作控制回路等。根据液压传动的结构及其特点,在液压系统的设计中,首先要进行系统分析,然后拟定系统的原理图,其中这个原理图是用液压机械符号来表示的。
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电磁换向阀的主要故障及损排除
(一)电磁铁通电,阀芯不换向;或电磁铁断电,阀芯不复位;
1.检查电磁铁的电源电压是否符合使用的要求,如电源电压太低,则电磁铁推力不足,不能推动阀芯正常换向。
2.阀芯卡住。如果电磁换向阀的各项性能指标都合格,而在使用中出现上述故障,主要检查使用条件是否超过规定的指标。如工作的压力,通过的流量,油温以及油液的过滤精度等。再检查复位弹簧是否折断或卡住。对于板式连接的电磁换向阀,应检查安装底板表面的不平度,以及安装螺钉是否拧得太紧,以至引起阀体变形。另外,阀芯磨削加工时的毛刺、飞边, 被挤入径向平衡槽中未清除干净,在长期工作中,被油流冲出挤入径向间隙中使阀芯卡住,这时应拆开仔细清洗。
3.电磁换向阀的轴线,必须按水平方向安装。如垂直安装,受阀芯、衔铁等零件重量的影响,将造成换向或复位的不正常。
4.有泄油口的电磁换向阀,泄油口没有接回油箱,或泄油管路背压太高,造成阀芯“闷死”,不能正常工作。
(二)电磁铁烧毁
1.电源电压比电磁铁规定的使用电压高而引起线圈过热。
2.推杆伸出长度过长,与电磁铁的行程配合不当,电磁铁衔铁不能吸合,使电流过大,线圈过热。当一个电磁铁因其他原因烧毁后,使用者自行更换电磁铁时更容易出现这种情况。由于电磁铁的衔铁与铁芯的吸合面到与阀体安装表面的距离误差较大,与原来电磁铁相配合的推杆的伸出长度就不一定能*适合更换后的电磁铁。如更换后的电磁铁的安装距离比原来的短,则与阀装配后,由于推杆过长,将有可能使衔铁不能吸合,而产生噪声,抖动甚至烧毁。如果更换的电磁铁的安装距离比原来的长,则与阀装配后,由于推杆显得短了,在工作时,阀芯的换向行程比规定的行程要小,阀的开口度也变小,使压力损失增大,油液容易发热,甚至影响执行机构的运动速度。因此,使用者自行更换电磁铁时,必须认真测量推杆的伸出长度与电磁铁的配合是否合适,绝不能随意更换。
以上各项引起电磁铁烧毁的原因主要出现于交流型的电磁铁,直流电磁铁一般不致于因故障而烧毁。
3.换向频率过高,线圈过热。
(三)干式型电磁阀换向阀推杆处外渗漏油:
1.一般电磁阀两端的油腔是泄油腔或回油腔,应检查该腔压力是否过高。如果在系统中多个电磁阀的泄油或回油管道串接在一起造成背压过高,则应将它们分别单独接回油箱。
2.推杆处的动密封“O”形密封圈磨损过大,应更换。,
(四)板式连接电磁换向阀与底板的接合面处渗油:
1.安装底板应磨削加工,光洁度达0.8,同时应有不平度误差要求100: 0.01,并不得凸起。
2.安装螺钉拧得太松。
3.螺钉材料不符合要求,强度不够。目前,许多板式连接电磁换向阀的安装螺钉均采用合金钢螺钉。如果原螺钉断裂或丢失,随意更换一般碳钢螺钉,会因受油压作用引起拉伸变形,造成接合面的渗漏。
4.电磁换向阀底面“O”形密封圈老化变质,不起密封作用,应更换。
(五)湿式型电磁铁吸合释放过于迟缓:
电磁铁后端有个密封螺钉,在初次安装工作时,后腔存有空气。当油液进入衔铁腔内时,如后腔空气释放不掉,将受压缩而形成阻尼,使动作迟缓。应在初次使用时,拧开密封螺钉,释放空气,当油液充满后,再拧紧密封。
(六)长期使用后,执行机构出现运动速度变慢:
推杆因长期撞击,磨损变短,或衔铁与推杆接触点磨损,使阀芯换向行程不足,引起油腔开口变小,通过流量减小。应更换推杆或电磁铁。
(七)油流实际沟通方向不符合图形符号标志的方向:
这是使用中很可能出现的问题。我国有关部门制订颁发了液压元件的图表符号标准,但是,许多产品由于结构的特殊,实际通路情况与图形符号的标准是不符合的,如图34表示二位四通单电磁铁弹簧复位型电磁换向阀的液压图形符号,滑阀机能为I1型(C型),电磁铁符号画在右边,初始位置的通路形式为P→;B→0 (T) ;当电磁铁通电吸合时为P→B; A→0 (T)。但实际上,这种结构形式的电磁换向阀按设计图纸的绘制方法,电磁铁是安装在左边的。通路型式因阀芯结构的不同也有二种; -种是如图所示,另一种正好相反,即在初始位置是P→B沟通,A→0 (T)沟通,如图35所示。
因此,在设计或安装电磁阀的油路系统时,就不能单纯按照标准的液压图形符号,而应该根据产品的实际通路情况来决定。如果已经造成差错,那么,对于三位型阀可以采用调换电气线路的办法解决。对于二位阀,可以将电磁铁及有关零件调头安装的方法解决,如仍无法更正时,只得调换管路位置,或者采用增加过渡通路板的方法弥补。总之,我们应该知道,标准的液压图形符号,仅仅代表一种类型阀的代号,并不代表具体阀的结构。系统的设计和安装应根据各生产厂提供的产品样本进行。
这种情况对电液换向阀、液动换向阀、手动换向阀是*相似的。由于这类阀的口径一般都比较大,管道较粗,一旦发生差错,更改很困难,在设计安装时是必须加以注意的。
电磁换向阀的进出油腔,只要都是高压腔则是可以互换的,更换后的通路形式,则由具体更改的情况而定。但回油腔与高压腔不能掉换。在有专门泄油腔结构的电磁阀中,如回油腔的回油背压低于泄油腔的允许背压,则回油腔可以串接一起接回油箱。否则均应单独接回油箱。
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电磁阀里有密闭的腔,在不同位置开有通孔,每个孔连接不同的油管,腔中间是活塞,两面是两块电磁铁,哪面的磁铁线圈通电阀体就会被吸引到哪边,通过控制阀体的移动来开启或关闭不同的排油孔,而进油孔是常开的,液压油就会进入不同的排油管,然后通过油的压力来推动油缸的活塞,活塞又带动活塞杆,活塞杆带动机械装置。这样通过控制电磁铁的电流通断就控制了机械运动。
一、电磁阀从原理上分为三大类:
1)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。
2)分步直动式电磁阀:
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*动作,但功率较大,要求必须水平安装。
3)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)但必须达到流体压差条件。
二、电磁阀从阀结构和材料上的不同与原理上的区别,分为六个分支小类:直动膜片结构、分步直动膜片结构、先导膜片结构、直动活塞结构、分步直动活塞结构、先导活塞结构。
三、电磁阀按照功能分类:水用电磁阀、蒸汽电磁阀、制冷电磁阀、低温电磁阀、燃气电磁阀、消防电磁阀、氨用电磁阀、气体电磁阀、液体电磁阀、微型电磁阀、脉冲电磁阀、液压电磁阀 常开电磁阀、油用电磁阀、直流电磁阀、高压电磁阀、防爆电磁阀等。
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