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电磁阀的位和通,直动式和先导式有什么区别!下面介绍电磁阀及应用!

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电磁阀作为最常见的外部驱动单元,被广泛应用在工业中,那么电磁阀是什么原理?有哪些分类?电磁阀的位和通,直动式和先导式有什么区别!下面介绍电磁阀及应用!

电磁阀的位和通,直动式和先导式!一文详细介绍电磁阀及应用!

 

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。

在工厂中常用的电磁阀有二位二通、三位四通等;电磁阀的 "通"和"位"是换向阀的重要概念。

位是指阀芯的状态;

“二位阀”是指阀芯的状态只有两种即“开”和“关”;对应电气系统指单个电磁阀线圈的带电和失电。

“三位阀”是指阀芯的状态有三种即“开”、“关”和“中间位”;对于电气系统是指两个线圈的配合使用的三种状态(1 A得电B失电;2 A失电B得电,3 AB都失电)。

通指阀体上各不相连的管道接口,不同的管道的切换是由阀芯动作控制,通道的变化意味着介质管路的变化,即外部设备的运动;

在PLC系统中电磁阀是这样应用的,PLC控制继电器输出,继电器触点闭合将电源传到电磁阀线圈,线圈得电带动阀芯动作,通过控制介质回路的变化来控制外部设备的动作,介质通常为气路或者油路。

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工厂最常用的电磁阀为二位二通电磁阀、二位三通电磁阀和三位四通电磁阀;

通常二位二通电磁阀包含一个线圈,PLC或者其他系统的一个输出点控制该线圈,即通电时打开或关闭,断电时没有动作,这种电磁阀在控制上只有一种运动,另一种运动需要机械条件配合,所以二位二通电磁阀多常见于安全阀系统。

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二位三通电磁阀也包含一个线圈,PLC或者其他系统的一个输出点控制这个线圈,即通电时打开或关闭,断电时动作相反;这种电磁阀适用于动作简单、反复运动的机械结构中,比如说单线圈控制的气缸等。

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三位四通电磁阀包含两个线圈,PLC或者其他系统的两个输出点控制两个线圈,即一个线圈通电时打开或关闭,另一个线圈通电时动作正好相反,没有电磁阀输出则保持原态,两个线圈不可以同时通电;这种电磁阀适用于行程较大的机械结构中且需要位置传感器配合使用。

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工厂中最常见的电磁阀为以上几种,除此之外还有一些特殊的电磁阀,比如说四通阀五通阀等等,它们都有各自的用途,但举一反三,学会原理后融会贯通就可以正确的使用它们。

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总结一下;阀芯会有几个位置就是几位阀;阀体上有几个出口就是几通阀,这样理解起来会很方便。

电磁阀的选型;

电磁阀可分为直动式和先导式两种,在本文分享直动式电磁阀和先导式电磁阀六个方面的不同,通过直动式电磁阀和先导式电磁阀的区别来帮助仪表人解决电磁阀选型难题。

电磁阀是仪表专业常用的基本部件,用于控制阀门开关或者开度(两段式气缸可控制开度)。对流程自动化控制最常用的是3/2、5/2电磁阀[对COD分析设备有2/2消解阀(浓硫酸)及4连体、6连体或者8通、9通阀等等,本文不一一介绍],就基本结构而言,有直动式和先导式两种。由于先导式与直动式电磁阀都可用于长期带电工况,在选型时,往往不知如何选择,本文主要通过两者区别,来帮助解决电磁阀选型难题。

顾名思义,直动式电磁阀是由线圈带电后直接拉动阀芯,联通气路。先导式电磁阀是由线圈带电后驱动先导块内的动作单元件,联通先导部分气路使滑阀活塞一侧带压,活塞在气压的作用下驱动滑阀阀芯产生位移,实现气路切换。如下图:

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隔爆直动式电磁阀 隔爆先导式电磁阀

先导式电磁阀与直动式电磁阀在使用中的区别

1、工作压力范围不同

直动结构为无压差启动,即工作压力为0-10kgf/cm2 , 先导结构需要活塞克服滑阀一侧的弹簧压力,所以工作压力基本为1.5-8kgf/cm2 (HERION为2.5-8kgf/cm2)但对双电控而言,则可实现无压差启动。因为双电控的滑阀阀芯的双向动作,都是是靠滑阀活塞在压缩空气的作用下驱动阀芯。而单电控先导结构则需克服一侧的弹簧压力。

2、响应时间不同

直动式因为线圈带电后直接驱动阀芯,所以响应时间短。先导结构不然,线圈带电后先驱动动作单元,待动作单元气路联通后驱动活塞,由活塞驱动滑阀阀芯,响应时间相对长。实际应用中,对于大多数工况两者差别不大。

3、可靠性不同

直动结构简单,没有先导部分气路,线圈失电时阀芯靠弹簧复位,一般只要阀芯密封没问题,则不会有问题。先导结构因为有先导块气路,气孔直径基本为1-1.5mm(高压为0.5-0.8mm),加上有先导排气孔与大气联通,在环境恶劣工况,相对而言阀芯容易被堵塞或者卡涩。

4、寿命

相对而言,直动结构因为阀芯的动作摩擦相对少(只有阀芯轴与PTFE环有摩擦),寿命长,基本都可达千万次。先导结构多为滑杆结构,阀芯内多处密封件,相对寿命较短!若密封件材质选择合适且工况不复杂,也可达千万次!

5、直动式都是3/2,只能直接应用于单作用执行机构。

若用于双作用执行机构控制阀门开关,需配合气控阀一起使用。先导式都是5/2,可用于双作用执行机构,也可以用于单作用执行机构(堵住一个工作口)。

6、在同等阀芯公称通径的情况下,大部分直动式Cv值相对小于先导结构。

在需要苛刻的开关时间的工况,需综合考虑选择用直动或者先导。对大口径阀门,如通径1000以上,大部分情况下用直动式结构+气控阀实现控制,即直动式电磁阀起先导作用,气缸进气排气通过气控阀实现。这样可以达到快速开关阀门的目的!

隔爆直动式电磁阀与隔爆先导式电磁阀选型要点

直动结构多为低功耗型,可用于长期带电工况,如SIS,ESD配套及相对要求高的位置。具体如压缩机防喘振进气口(保护压缩机),当系统断电时,阀门可打开,压缩机进气,避免喘振!

先导结构低功耗型也可以用于长期带电工况,单电控的先导结构因为响应时间和可能的寿命等原因,建议关键位置多选择直动结构。简而言之,要求苛刻及阀门快速切断的工况,建议选择直动式(需综合考虑阀芯Cv值及气缸排气量,达到最优控制)。

 

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