电磁阀基础知识解析

Ａ
Ａ
Ｂ
Ｂ
Ｒ
Ｐ
Ｒ
3位5通电磁阀
ABR连接〔中泄式〕
A 側 A 侧
ON
B側
ポート 接口 Ａ ポート 接口 Ｂ
B侧
OFF
A侧通电时
排気口 圧力口 排気口 排气口 压力口 排气口 P R
R
OFF
ON
Ｂ側通電時
B侧通电时
OFF
OFF
非通電時
不通电时
排出气缸与电磁阀之间的空气。
停止后气缸可在外力作用下动 作。因此在容易出现夹伤危险的 地方采取安全措施等。
A A B P 2位2通 A R P 2位4通 A B P R EA P EB 3位5通中间加压式 EA P EB 2位5通
位置数 (正方形)
气口数 进/排气口画在正方形下面 输出口画在正方形上面
A
B
EA P EB 3位5通中间封闭式 A B
2位3通 常闭（NC） A
A
B
R
P
2位3通 常通（NO）
EA P EB 3位5通中间排气式
2、先导式电磁阀
特点： 功率消耗低、通径较大, 而结构简单、安
装方向任意, 但只能用于电磁阀两端有一定压
差的场合。
电磁阀由先导阀与主阀组成, 两者有通道联系着, 如 图: 当电磁线圈通电, 动铁芯与静铁芯吸合而导阀孔①开 放, 阀芯背腔②的压力通过导阀孔①流向出口, 此时阀芯 背腔②的压力低于进口侧的压力, 利用压差使得阀芯脱 离主阀座③, 介质从进口流向出口。当线圈断电, 动铁芯 与静铁芯脱离, 关闭了导阀孔①, 阀芯背腔②压力受进口 侧压力关闭了导阀孔①, 阀芯背腔② 压力受进口侧压力的补充逐渐趋于和 进口侧平衡, 阀芯因弹簧作用把阀门关 闭。先导阀也可配常开式。
切断或接通气源以达到改变流体流动方向的目的，
电磁阀是由几个气路和阀芯组成的，由阀芯把各个
气路之间接通或者断开；
电磁阀的作用原理：
得电时利用电磁线圈产生的电磁力的作用，推动
阀芯移动，实现各个气路的通断，单电控的失电时在弹
簧力的作用下回复原位；双电控的保持原位；先导式的
按功能而定。
在电-气动控制中，电磁阀可以实现的功能有： 1、气动执行组件动作的方向控制，ON/OFF开关量控制， OR/NOT/AND 逻辑控制 ； 2、电磁阀是在气动回路中控制气路通道的通、断或改 变压缩空气的流动方向 ； 3、电磁阀只是气动调节阀的一个附件，是控制气动阀 门的气源气路的；
电磁阀基础知识解析
一.电磁阀的作用与原理 二.电磁阀的功能 三.电磁阀结构 四.电磁阀图形符号 五.电磁阀分类 六.电磁阀的应用 七.电磁阀使用和维修 八.电磁阀故障分析与排除方法
电磁阀：是用来控制流体方向的自动化基
础元件，属于执行器；通常用在机械控制和工业 阀门上面，通过一个电磁线圈来控制阀芯位置， 来对介质方向进行控制，从而达到对阀门开关的 控制。
1、2位3通电磁阀控制单作用气缸：
初始状态：电磁阀为常闭电磁阀，处于失电状态，单作
用气缸活塞由弹簧作用在气缸左侧，见图13； 工作状态：电磁阀得电，电磁阀P口与A口通，气源由A口 进入气缸，气缸活塞右移，见图14； 失电状态：电磁阀失电，电磁阀A口与R口通，气缸通过 电磁阀放气，活塞在弹簧作用下回到左侧，见图13。
不通电时
向气缸的两端口供给空气。 无杆气缸或双杆型气缸在左 右输 出相同后（平衡）停止。 停止后 可以通过外力使气缸 动作。 为了达到平衡，单杆气缸应 通过 带检验功能的减压阀进行 压力调 整。 用于防止带锁止功能的气缸 的控 制回路发生快速伸出现象。
A
B
P
图形符号的含义如下：
(1)、用方框表示阀的工作位置，有几个方框就表 示有几“位”。 (2)、方框内的箭头表示气路处于接通状态，但箭 头方向不一定表示流体的实际方向。 (3)、方框内符号“┻ ”或“┳’”表示该气路不 通。 (4)、方框外部连接的接口数有几个，就表示几
R
P
1
P2
A
R P R P
按位置数分类
换向阀的切换状态称为“位置”，有几个切换位置就称为几位阀。
1）二位 二通 A 常断 常通 P A P
三通
常断 R 五通 A B
A
常通 P R
A
P
RP R 2）三位 三通 五通
中封式
中排式
中压式
1、直动式电磁阀
特点： 结构简单、动作可靠,在零压差或真空下 能正常工作,可任意方向安装, 但一般适用于通 径在25mm以下。
“通”。
选型重点： 电磁阀选型应该依次遵循安全性，可靠性， 适用性，经济性四大原则和六个现场工况要求 (即通径大小、介质种类、压力等级、电源电压、 动作方式、特殊功能)。 选型依据： 1、根据管道参数选择电磁阀的：通径规格(即 DN)、接口方式（连接方式） （1）、按照现场管道内径尺寸或流量要求来确 定通径(DN)尺寸；
图13
图14
2、2位3通电磁阀控制气动薄膜驱动部：
初始状态：电磁阀为常闭电磁阀，处于失电状态，气动薄膜驱
动部的推杆由弹簧作用下停在上位，见图15； 工作状态：电磁阀得电，电磁阀P口与A口通，气源由A口进入 薄膜驱动部上气室，推动推杆下移，见图16； 失电状态：电磁阀失电，电磁阀A口与R口通，薄膜气室通过电 磁阀放气，推杆在弹簧作用下回到上位，见图15。
二位5通电磁阀有单电控型和双电控型两种。
5通阀 2通阀 3通阀
单电磁线 圈
双电磁线 圈
OFF 不通电时
线圈
ポー 接口 A
ポー 接口 B
线轴
复位力（弹簧、空气等）通 常 作用于阀体。
阀的原始位（不通电时）是 固定的。
排気口 排气口 圧力 压力口 排気口 排气 口 R 口 R P 復帰スプリング 复位弹簧
4、电磁阀常用于开关阀，通过电压信号控制气源 气路的通断，以控制阀门的开关 ； 5、电磁阀具有比定位器更大的流通口径，有时可 以用于需要快速开启及快速关闭 的阀门； 6、单电控电磁阀具有失电常闭或常开位置，可以 用于断气保护功能。
电磁阀的基本结构：包括一个或几个孔的阀体。阀体部 分由滑阀芯、滑阀套、弹簧底座等组成，当线圈通电或断电 时，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，动铁芯
ON 通电时
※解除通电，则自动回到初 始状态。
※初始状态不确定。〔不通电时， B不一定成立〕
P A 側 A侧
OFF
ポー 接口 Aト
ポート 接口 接口
B
B 側 B 侧 B 侧
O N
Ｂ
P B
通电时
A R
排気 排気口 排气口 排气口 圧力口 压力 ディテント機構 P 口R detent ）机构 口R 止动器（
（4）、流体状态：大至有气态，液态或混合
状态，特别是口径大于25 时一定要区分开来，
因它与导孔参数有关；
（5）、流体粘度：通常在50cSt以下可任意
选择，若超过此值，则需选用高粘度电磁阀。
（6）、流体清洁度：介质含少量微小杂质时 可选膜片结构的，但也可在电磁阀前安装过滤 器任选其它结构。
3、根据压力等级选择电磁阀的：原理结构类型 （1）、当电磁阀需要长时间的启动，并且持续开启的 时间大大超过关闭的时间，宜选用常开型。
4、电源电压选择：尽量优先选择常用AC220V，DC24V 较
为方便；
5、根据工作时间长短或特殊需要来选择控制方式：常闭
式、常开式、自保持、紧急切断式（手动复位）； （1）、公称压力：这个参数与其它通用阀门的含义是 一样的，是根据管道公称压力或使用压力的1.5 倍来定；
（2）、工作压差：是指电磁阀处于关闭或ห้องสมุดไป่ตู้启状态时，
（2）、要是开和关频繁切换或开启的时间短或开、关
的时间差不多时，则选常闭型。
（3）、但是有些用于安全保护的工况，如炉窑火焰监
测、燃气泄露报警、消防安全联动系统，则应该选择紧急 切断电磁阀，而不宜选长期通电型（长期通电只是一个相 对概念），更不能选常开式。 （4）、自保持式电磁阀（也称：双稳态）是一种新型 技术，它主要用于需要节约能源或低电压驱动的场合。
的运转将导致流体通
过阀体或被切断。
不通电时
可动铁心 （插棒式 铁 心 ） 固定铁 心 （铁心 ）
通电时
电磁 线 圈
线 圈
阀门
复位 弹 簧
SMC SMC SMC SMC（中国）有限公司无锡 （中国）有限公司无锡营业所 营业所 （ 中国）有限公司无锡营业所 （中国 ）有限公司无锡营业所
阀的主要功能及图形符号
阀前端管路压力减去阀后端管路压力得到的数值；当无压 当具备一定压差以上时各种原理结构形式均可选用；
差、低压差、真空时，必须选用直动式或分布直动式原理；
6、根据环境要求选择辅助功能：防爆、止回、 手动、防水雾、水淋、潜水等 （1）、易燃、易爆环境：必须选用相应等级的 防爆电磁阀； （2）、当管道介质有倒流现象时，可选择带止 回功能电磁阀； （3）、当需要对电磁阀进行现场人工操作时， 可选择带手动功能电磁阀； （4）、露天安装或粉尘多场合应选用防水，防 尘品种（防护等级在IP45 以上）。用于喷泉或水 下管路则必须采用潜水电磁阀（防护等级在IP68 以上）；
直动式和先导式比较：
直动式
滑阀 线圈 口 口
先导式
先导 阀
口
可动铁 心
排气口 压力口 排气 口 复位弹簧
排气口 口
压力
排气口
直动式
先导式
消耗电 力 大小
多 大 小
少
对策→ 外部先导 型
最低使用压 力
即使在0MPa 下 也可使用
〔切换〕
必须在 0.1～0.2MPa以上
（由于机种的不同而有所不同 ）
A 側 A侧
O N A侧通电时
全部接口封闭〔中封式〕
B側
B侧 OF F ポート 接口 Ａ ポー 接口 Ｂ ト
排気口 圧力口 排気口 排气口 压力口 排气口 R R P OF F B侧通电时 O N
OF F 不通电时
OF F
中封：全部通口封闭
封闭气缸和电磁阀之间的空气。
用于发生故障时的紧急停止和 中途停止。 如果从与配管和机器之间的连 接部漏气，气缸会动作，请注 意。 长时间保持停止位较为困难 。 停止后，即使通过装置入口 排除残压，气缸内仍会残留压 力。
OFF
OFF
即使解除通电，仍保持 其所在位。
O N OFF
Ａ
通电时
B R
P A
如果切断电源・・・
单电磁线圈〔复位型〕
依靠弹簧、气压（复位 力），阀门回到原始位。
双电磁线圈〔保持型〕
保持其位
OFF
OFF
瞬间通电时，通电时间需要在0.1秒以上， 即使在行程中途切断电源，也会动作到末端。
3位5通电磁阀
（2）、接口方式，一般DN＞50 要选择法兰 接口，DN=50 则可根据用户需要自由选择螺纹 式或者法兰式。 2、根据介质种类选择电磁阀的：阀体材质、密 封材料、温度等。
（1）、腐蚀性流体：阀体材质宜选用不锈钢
或PTFE（聚四氟乙烯，俗称塑料王），并选配
氟橡胶或PTFE 密封材料；
（2）、食用或超净流体：阀体材质宜选用卫 生级不锈钢，并选配硅橡胶密封材料； （3）、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 型原理结构的；
按通口数分类
换向阀的切换通口包括入口、出口和排气口。通常根据使用目的选择换向 阀的通口 数。
1）二通阀 常断 A P 2）三通阀 P 常断 A R P 分配 A1 阀 A A2 A1 2 P 3）五通阀 A B RA B R P P R A A P 常通 A P R P 选择阀 A P1 P
2
常通 A P A A
排气节流控制的场合，由于重
新启动时不能进行速度控制，会 发生快速伸出现象。 →对策（防止快速伸出） 同 时并用进气节流阀和排气节流 控制。
R
A
B
R
3位5通电磁阀
PAB连接〔中压式〕
A侧
O N
接口 Ａ
接口 Ｂ
B侧
OF F
A侧通电时
排気口 排气口压力口排气口
R
OF F
P
R
O N
B侧通电时
OF F
OF F
电磁阀一般分为直动式电磁阀和先导式电磁阀。 直动式电磁阀：直接利用电磁力推动电磁阀阀芯实现气 路之间的通断； 先导式电磁阀：则是在电磁力的作用下先打开先导阀， 使气体进入电磁阀阀芯气室，利用气压来推动电磁阀阀 芯，实现气路之间的通断。 电磁阀有几个气路就是几通，阀芯有几种位置就是几位， 如：2位3通、2位4通、2位5通、3位5通等； 电磁阀分单电控和双电控，电压分220V、110V、24V； 电磁阀分防爆和不防爆。
直动式电磁阀分常开、常闭两种：
如图是直动常闭电磁阀，在断电时, 电磁阀呈关
闭状态, 当电磁阀线圈②通电后, 产生的电磁力使动铁
芯③与静铁芯①吸合, 直接开启阀口, 介质从进口流向
出口；当线圈②断电后,
动铁芯③在复位弹簧④的作用
下复位, 直接关闭阀口, 而切断
了介质的流通。常开式则断电
时阀门开启, 通电时,阀门关闭。
图15
图16
3、2位5通单电控电磁阀控制双作用气缸：