电磁阀的工作原理及选型

电磁阀的工作原理及选型

电磁阀的工作原理及选型

电磁阀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。电磁阀用于控制液压流动方向，工厂的机械装置一般都由液压钢控制，所以就会用到电磁阀。电磁阀是用电磁控制的工业设备，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。电磁阀有很多种，不同的电磁阀在控制系统的不同位置发挥作用，最常用的是单向阀、安全阀、方向控制阀、速度调节阀等。电磁阀是用电磁的效应进行控制，主要的控制方式由继电器控制。这样，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。

图中杆状的物体就是通过电控制的阀杆，利用电磁力可以将阀杆打开或者关闭。

下面以气动系统为例子说明电磁阀在工业控制中的应用。所谓气动系统，就是以气体为介质的控制系统。气动系统中，这种能源的介质通常就是空气。在真正使用的时候，通常把大气中的空气的体积加以压缩，从而提高它的压力。压缩空气主要通过作用于活塞或叶片来作功。

气动系统中，电磁阀的作用就是在控制系统中按照控制的要求来调整压缩空气的各种状态，气动系统还需要其他元件的配合，其中包括动力元件、执行元件、开关、显示设备及其它辅助设备。动力元

件包括各种压缩机，执行元件包括各种气缸。这些都是气动系统中不可缺少的部分。而阀体是控制算法得以实现的重要设备。

比如单向阀让压缩空气从压缩机进入气罐，当压缩机关闭时，阻止压缩空气反方向流动；安全阀当储气罐内的压力超过允许限度，可将压缩空气排出；方向控制阀通过对气缸两个接口交替地加压和排气，来控制运动的方向；速度调节阀能简便实现执行元件的无级调速。

气路系统：油路系统：冷冻系统：

A 进气过滤器J 油箱P 冷冻压缩机

B 空气进气阀K 恒温旁通阀Q 冷凝器

C 压缩机主机L 油冷却器R 热交换器

D 单向阀M 油过滤器S 旁通系统

E 空气／油分离器N 回油阀T 空气出口过滤器

F 最小压力阀O 断油阀

G 后冷却器

H 带自动疏水器的水分离器

气动系统的示意图

电磁阀不但能够应用在气动系统中，在油压的系统、水压的系统中也能够得到相同或者类似的应用，比如低功率不供油小型电磁换向阀，密封件不需供油，排出的气体不会污染环境，可用于食品、医药、电子等行业。

电磁换向阀

现在，电磁阀技术与控制技术、计算机技术、电子技术相结合，已经能够进行多种复杂的控制。比如可以把电磁阀应用在智能控制领域，应用在无线控制技术等方面。电磁阀正是因为能够用电磁进行控制，所以它能与现在的各种电子系统很好地接口，这也是它得到广泛应用的一个主要原因。

电磁阀已经广泛地应用在生产的各个领域中，随着电磁控制技术和制造工艺的提高，电磁阀能够实现更加精巧的控制，为实现不同的气动系统、液压系统发挥它的作用。

电磁阀的工作原理：

电磁阀里有密闭的腔，在的不同位置开有通孔，每个孔都通向不同的油管，腔中间是阀，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档住或漏出不同的排油的孔，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刚的活塞，活塞又带动活塞杆，活塞竿带动机械装置动。这样通过控制电磁铁的电流就控制了机械运动。

电磁阀的结构原理

一：直动式电磁阀

有常闭型和常开型二种。常闭型断电时呈关闭状态，当线圈通电时产生电磁力，使动铁芯克服弹簧力同静铁芯吸合直接开启阀，介质呈通路；当线圈断电时电磁力消失，动铁芯在弹簧力的作用下复位，

直接关闭阀口，介质不通。结构简单，动作可靠，在零压差和微真空下正常工作。常开型正好相反。如小于φ6流量通径的电磁阀。（图一是典型结构图）

二、分步直动式电磁阀

该阀采用一次开阀和二次开阀连在一体，主阀和导阀分步使电磁力和压差直接开启主阀口。当线圈通电时，产生电磁力使动铁芯和静铁芯吸合，导阀口开启而导阀口设在主阀口上，且动铁芯与主阀芯连在一起，此时主阀上腔的压力通过导阀口卸荷，在压力差和电磁力的同时作用下使主阀芯向上运动，开启主阀介质流通。当线圈断电时电磁力消失，此时动铁芯在自重和弹簧力的作用下关闭导阀孔，此时介质在平衡孔中进入主阀芯上腔，使上腔压力升高，此时在弹簧复位和压力的作用下关闭主阀，介质断流。结构合理，动作可靠，在零压差时工作也可靠。如：ZQDF，ZS，2W等。（图二是典型结构图）

三、间接先导式电磁阀

该系列电磁阀由先导阀和主阀芯联系着形成通道组合而成；常闭型在未通电时，呈关闭状态。当线圈通电时，产生的磁力使动铁芯和静铁芯吸合，导阀口打开，介质流向出口，此时主阀芯上腔压力减少，低于进口侧的压力，形成压差克服弹簧阻力而随之向上运动，达到开启主阀口的目的，介质流通。当线圈断电时，磁力消失，动铁芯在弹簧力作用下复位关闭先导口，此时介质从平衡孔流入，主阀芯上腔压力增大，并在弹簧力的作用下向下运动，关闭主阀口。

常开式原理正好相反。如：SLA，DF（φ15以上口径），ZCZ等。（图三是典型结构图）

电磁阀的选型

一：适用性

管路中的流体必须和选用的电磁阀系列型号中标定的介质一致。流体的温度必须小于选用电磁阀的标定温度。

电磁阀允许液体粘度一般在20CST以下，大于20CST应注明。

工作压差，管路最高压差在小于0.04MPa时应选用如

ZS,2W,ZQDF,ZCM系列等直动式和分步直动式；最低工作压差大于0.04MPa时可选用先导式（压差式）电磁阀；最高工作压差应小于电磁阀的最大标定压力；一般电磁阀都是单向工作，因此要注意是否有反压差，如有安装止回阀。

流体清洁度不高时应在电磁阀前安装过滤器，一般电磁

阀对介质要求清洁度要好。

注意流量孔径和接管口径；电磁阀一般只有开关两位控制；条件允许请安装旁路管，便于维修；有水锤现象时要定制电磁阀的开闭时间调节。

注意环境温度对电磁阀的影响

电源电流和消耗功率应根据输出容量选取，电源电压一般允许

±10%左右，必须注意交流起动时VA值较高。

二、可靠性

电磁阀分为常闭和常开二种；一般选用常闭型，通电打开，断电关