氣動(dòng)電磁閥的功能及選型
一、電磁閥介紹
電磁閥的工作原理,電磁閥里有密閉的腔,在的不同位置開(kāi)有通孔,每個(gè)孔都通向不同的油管,腔中間是閥,兩面是兩塊電磁鐵,哪面的磁鐵線圈通電閥體就會(huì)被吸引到哪邊,通過(guò)控制閥體的移動(dòng)來(lái)檔住或漏出不同的排油的孔,而進(jìn)油孔是常開(kāi)的,液壓油就會(huì)進(jìn)入不同的排油管,然后通過(guò)油的壓力來(lái)推動(dòng)油剛的活塞,活塞又帶動(dòng)活塞桿,活塞竿帶動(dòng)機(jī)械裝置動(dòng)。這樣通過(guò)控制電磁鐵的電流就控制了機(jī)械運(yùn)動(dòng)。
二、電磁閥分類
國(guó)內(nèi)外的電磁閥從原理上分為三大類(即:直動(dòng)式、分步直動(dòng)式、先導(dǎo)式),而從閥瓣結(jié)構(gòu)和材料上的不同與原理上的區(qū)別又分為六個(gè)分支小類(直動(dòng)膜片結(jié)構(gòu)、分步重片結(jié)構(gòu)、先導(dǎo)膜式結(jié)構(gòu)、直動(dòng)活塞結(jié)構(gòu)、分步直動(dòng)活塞結(jié)構(gòu)、先導(dǎo)活塞結(jié)構(gòu)),按照氣路數(shù)分為2位2通,2位3通,2位4通,2位5通。
電磁閥分為單電控和雙電控,指的是電磁線圈的個(gè)數(shù),單線圈的稱為單電控,雙線圈的稱為雙電控,2位2通,2位3通一般時(shí)是單電控(單線圈),2位4通,2位5通可以是單電控(單線圈),也可以是雙電控(雙線圈)。
1、按被控制管路內(nèi)的介質(zhì)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?xì)怆姶砰y、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(wú)壓差電磁閥、超低溫電磁閥(深冷電磁閥)、真空電磁閥等。
2、按電磁閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同可分為先導(dǎo)式、直動(dòng)式、復(fù)合式、反沖式、自保持式、脈沖式、雙穩(wěn)態(tài)、雙向型等。
3、按電磁閥的使用材質(zhì)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)。
4、按管道中介質(zhì)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)
5、按介質(zhì)溫度不同可分為:常溫型、中溫型、高溫型、超高溫型、低溫型、超低溫型。
6、按工作電壓不同分為:交流電壓:AC220V 380V 110V 24V;直流電壓:DC24V 12V 6V 220V;一般常用電壓為AC220V DC24V,推薦用戶盡量選用常用電壓、特殊電壓供貨周期較長(zhǎng)。
7、按電磁閥的防護(hù)等級(jí)可分為:防爆型、防水型、戶外型等。
電控個(gè)數(shù):
1、單電控
回路的初始由三通閥的彈簧控制閥處于常閉狀態(tài)
電磁閥得電,三通閥換向,單作用氣缸活塞桿向前伸出
電磁閥失電,三通閥回到初始狀態(tài),單作用氣缸活塞桿在彈簧作用下退回
2、雙電控
使用雙電控閥具有記憶功能,電磁閥失電時(shí),氣缸仍能保持在原有的工作狀態(tài)
電磁閥仍然保持在失電前的位置,因此氣缸始終處于伸出狀態(tài)
從原理上分:
1、直動(dòng)式電磁閥:
原理:通電時(shí),電磁線圈產(chǎn)生電磁力把關(guān)閉件從閥座上提起,閥門打開(kāi);斷電時(shí),電磁力消失,彈簧把關(guān)閉件壓在閥座上,閥門關(guān)閉。
特點(diǎn):在真空、負(fù)壓、零壓時(shí)能正常工作,但通徑一般不超過(guò)25mm。
2、分布直動(dòng)式電磁閥:
原理:它是一種直動(dòng)和先導(dǎo)式相結(jié)合的原理,當(dāng)入口與出口沒(méi)有壓差時(shí),通電后,電磁力直接把先導(dǎo)小閥和主閥關(guān)閉件依次向上提起,閥門打開(kāi)。當(dāng)入口與出口達(dá)到啟動(dòng)壓差時(shí),通電后,電磁力先導(dǎo)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(kāi);斷電時(shí),先導(dǎo)閥利用彈簧力或介質(zhì)壓力推動(dòng)關(guān)閉件,向下移動(dòng),使閥門關(guān)閉。
特點(diǎn):在零壓差或真空、高壓時(shí)亦能可*動(dòng)作,但功率較大,要求必須水平安裝。 、
3、先導(dǎo)式電磁閥:
原理:通電時(shí),電磁力把先導(dǎo)孔打開(kāi),上腔室壓力迅速下降,在關(guān)閉件周圍形成上低下高的壓差,流體壓力推動(dòng)關(guān)閉件向上移動(dòng),閥門打開(kāi);斷電時(shí),彈簧力把先導(dǎo)孔關(guān)閉,入口壓力通過(guò)旁通孔迅速腔室在關(guān)閥件周圍形成下低上高的壓差,流體壓力推動(dòng)關(guān)閉件向下移動(dòng),關(guān)閉閥門。
電磁閥在液路系統(tǒng)中用來(lái)實(shí)現(xiàn)液路的通斷或液流方向的改變,它一般具有一個(gè)可以在線圈電磁力驅(qū)動(dòng)下滑動(dòng)的閥芯,閥芯在不同的位置時(shí),電磁閥的通路也就不同。閥芯的工作位置有幾個(gè),該電磁閥就叫幾位電磁閥:閥體上的接口,也就是電磁閥的通路數(shù),有幾個(gè)通路口,該電磁閥就叫幾通電磁閥。
按照氣路數(shù)分:
“X位Y通”電磁閥的“X位”代表的就是閥門一共有幾種狀態(tài):
“2位”表示“通”和“斷”2種狀態(tài)——P→A,P→B,A→R,B→S等狀態(tài),斷開(kāi)的氣路均處于排氣狀態(tài);
“3位”包括上面2種狀態(tài),還包括第3種狀態(tài)——對(duì)于第1路排氣/不排氣,對(duì)于第2路排氣/不排氣的狀態(tài),有多種組合。
“Y通”指的是電磁閥一共有幾個(gè)孔,對(duì)于氣體電磁閥,因?yàn)榇嬖谂艢獾膯?wèn)題,可能有2個(gè)孔(1個(gè)進(jìn)氣、1個(gè)出氣),3個(gè)孔(1個(gè)進(jìn)氣、1個(gè)出氣、1個(gè)排氣),4個(gè)孔(1個(gè)進(jìn)氣、2個(gè)出氣、1個(gè)排氣),5個(gè)孔(1個(gè)進(jìn)氣、2個(gè)出氣、2個(gè)排氣);對(duì)于液體電磁閥,就不存在排氣問(wèn)題,因?yàn)橐后w一般不能排空。
P——POWER,進(jìn)氣孔;
A——出氣孔1(接氣缸);
R——與出氣孔1相通的排氣孔(B側(cè)線圈已經(jīng)通過(guò)電或手動(dòng)控制過(guò),A側(cè)線圈不通電時(shí)這兩個(gè)孔相通);
B——出氣孔2(接氣缸);
S——與出氣孔2相通的排氣孔(A側(cè)線圈已經(jīng)通過(guò)電或手動(dòng)控制過(guò),B側(cè)線圈不通電時(shí)這兩個(gè)孔相通);
兩位兩通(1個(gè)進(jìn)氣、1個(gè)出氣)
斷電時(shí),壓力口連到氣缸口----通電時(shí),壓力口、氣缸口關(guān)閉;
兩(三)位三通(1個(gè)進(jìn)氣、1個(gè)出氣、1個(gè)排氣)
常開(kāi):斷電時(shí),壓力口連到氣缸口而排氣口關(guān)閉----通電時(shí),壓力口關(guān)閉而氣缸口連到排氣口;
常閉:斷電時(shí),壓力口關(guān)閉而氣缸口連到排氣口----通電時(shí),壓力口連到氣缸口而排氣口關(guān)閉;
通常結(jié)構(gòu):允許閥連接成常閉或常開(kāi)的位置其中之一,或選擇兩種流體之一,或由一個(gè)口轉(zhuǎn)換流到另一個(gè)口
兩位五通(1個(gè)進(jìn)氣、2個(gè)出氣、2個(gè)排氣)
工作過(guò)程:由圖可見(jiàn),1是進(jìn)氣管,2、4兩個(gè)是出氣管,3、5兩個(gè)是排氣管。當(dāng)12線圈通電時(shí),閥工作在右閥位,進(jìn)氣由1經(jīng)過(guò)閥從2出去,管4的氣經(jīng)閥從5排出;當(dāng)14線圈通電時(shí),閥工作在左閥位,進(jìn)氣由1經(jīng)過(guò)閥從4出去,管2的氣經(jīng)閥從3排出。
兩位五通雙電控電磁閥動(dòng)作原理:給正動(dòng)作線圈通電,則正動(dòng)作氣路接通(正動(dòng)作出氣孔有氣),即使給正動(dòng)作線圈斷電后正動(dòng)作氣路仍然是接通的,將會(huì)一直維持到給反動(dòng)作線圈通電為止。 給反動(dòng)作線圈通電,則反動(dòng)作氣路接通(反動(dòng)作出氣孔有氣),即使給反動(dòng)作線圈斷電后反動(dòng)作氣路仍然是接通的,將會(huì)一直維持到給正動(dòng)作線圈通電為止。這相當(dāng)于“自鎖”。基于兩位五通雙電控電磁閥的這種特性,在設(shè)計(jì)機(jī)電控制回路或編制PLC程序的時(shí)候,可以讓電磁閥線圈動(dòng)作1~2秒就可以了,這樣可以保護(hù)電磁閥線圈不容易損壞。
三位五通電磁閥中封、中泄與中壓的區(qū)別
中封:在兩個(gè)線圈都不給電的情況下.氣缸前腔和后腔的壓力保持在后一個(gè)線圈失電后的狀態(tài)不變;進(jìn)氣口關(guān)閉;排氣口關(guān)閉.(長(zhǎng)時(shí)間處于此狀態(tài),由于各連接處有微小泄漏,這種平衡慢慢會(huì)被打破.)
中泄:在兩個(gè)線圈都不給電的情況下.氣缸前腔和后腔都無(wú)壓力.進(jìn)氣口關(guān)閉,氣缸前后腔內(nèi)的壓力分別經(jīng)電磁閥兩個(gè)排氣口排出.
中壓:在兩個(gè)線圈都不給電的情況下,氣缸前腔和后腔的壓力保持在后一個(gè)線圈失電后的狀態(tài)不變,并持續(xù)給壓,使氣缸前腔和后腔壓力與進(jìn)氣端壓力一致;進(jìn)氣口打開(kāi);排氣口關(guān)閉.
密封分類:
金屬密封
位置1 位置2
橡膠密封
密封比較
三、電磁閥選型
根據(jù)配套不同的執(zhí)行元件或應(yīng)用而選定合適的電磁閥
選型步驟
1、選定電磁閥系列
其中:
Q:氣缸的大耗氣量,L/min
D:缸徑,cm
Vmax:氣缸的大速度,mm/s
P:使用壓力,Mpa
根據(jù)所需的耗氣量計(jì)算出CV值或S
或S=18Cv
Cv:流通能力,
Q:自由流量,L/min
P2:移動(dòng)負(fù)載所需要的壓力,bar
:壓力降,bar
S:有效流通面積,mm
2、選定電磁閥機(jī)能
3、電氣規(guī)格的選擇
從下列表中選擇出適當(dāng)?shù)膶?dǎo)線引出方式,由于各系列導(dǎo)線引出方式不同,就同一系列也有多種導(dǎo)線引出方式供選擇,故請(qǐng)確認(rèn)。
一般情況下,小型電磁閥的導(dǎo)線引出方式是直接出線式及L或M形插座式,大型的電磁閥是直接出線式及DIN形插座式。
4、配管形式的選擇
有兩種配管形式:直接配管型和底板配管型
5、選定配管口徑
每個(gè)電磁閥都有它的配管口徑,有些會(huì)有一個(gè)以上的口徑尺寸可供選擇。