直動(dòng)式電磁閥的基本原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
直動(dòng)式電磁閥是指電磁力直接作用于閥芯系統(tǒng),電磁閥的動(dòng)作功能完全依靠電磁力及復(fù)位彈簧,不受介質(zhì)壓差等因素的影響,可靠性很高。
由于要求較大的電磁力,限于經(jīng)濟(jì)性的影響,這種結(jié)構(gòu)的電磁閥國內(nèi)過去大多為小口徑(≤DN10)的電磁閥,應(yīng)用于壓力等級(jí)不高的管路系統(tǒng)中。20世紀(jì)90年代,鞍山電磁閥有限責(zé)任公司技術(shù)引進(jìn)了世界上唯一的大口徑直動(dòng)式電磁閥技術(shù)——德國HERION公司的直動(dòng)式雙向電磁閥設(shè)計(jì)制造技術(shù),通過消化吸收自主創(chuàng)新,如今這種直動(dòng)式電磁閥已達(dá)DN300。
這種電磁閥的特點(diǎn):適應(yīng)介質(zhì)廣泛,在水、氣、油等流體工況條件下均可可靠工作。不大于DN50的電磁閥可以任意安裝使用,可以在無壓差(從0MPa開始工作)或真空(1.33×10-7MPa)狀態(tài)下進(jìn)行可靠的開關(guān)動(dòng)作,工作介質(zhì)可以正反兩個(gè)方向流動(dòng),可實(shí)現(xiàn)雙通雙向截止。電磁閥動(dòng)作可靠,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用及維修方便,深受用戶歡迎。
一、小口徑直動(dòng)式電磁閥
小口徑直動(dòng)式電磁閥(圖1)的公稱尺寸不大于DN10,動(dòng)鐵芯下部鑲嵌密封塞,動(dòng)鐵芯的上下動(dòng)作就可以實(shí)現(xiàn)電磁閥工作介質(zhì)的通斷控制,所以稱為直動(dòng)式電磁閥。
圖1 小口徑直動(dòng)式電磁閥
1—閥體;2—彈簧;3—閥蓋;4—動(dòng)鐵芯; 5—線圈;6—靜鐵芯
小口徑直動(dòng)電磁閥線圈通電時(shí),磁路產(chǎn)生電磁吸力,提起動(dòng)鐵芯,克服了復(fù)位彈簧力開啟閥座,于是工作介質(zhì)立即在管路中流通。當(dāng)線圈斷電時(shí),電磁力消失,動(dòng)鐵芯因自重與彈簧力而下落,將閥座密封,切斷工作介質(zhì)在管路中流通。
二、直動(dòng)式雙向電磁閥
鞍山電磁閥有限責(zé)任公司引進(jìn)德國HERION公司技術(shù)的直動(dòng)電磁閥為雙閥座雙方向的結(jié)構(gòu)(圖2),該類電磁閥設(shè)計(jì)先進(jìn)、性能可靠,工作壓力可以從0(無壓差)~4.0MPa,特別適用于小于或等于1.33×10-7MPa條件的真空系統(tǒng)中。該閥可實(shí)現(xiàn)正反兩個(gè)方向介質(zhì)的流動(dòng)(正反兩個(gè)方向密封),是目前世界上最先進(jìn)的直動(dòng)式電磁閥。
圖2 直動(dòng)式雙向電磁閥
1—電磁頭;2—動(dòng)鐵芯;3—閥桿組件; 4—閥座;5—閥體
雙向電磁閥的電磁線圈通電時(shí),產(chǎn)生電磁力,吸起動(dòng)鐵芯克服彈簧力帶動(dòng)閥桿組件向上運(yùn)動(dòng)開啟閥門。當(dāng)電磁線圈斷電時(shí),電磁力消失,動(dòng)鐵芯在彈簧力及自重的作用下推動(dòng)閥桿組件向下運(yùn)動(dòng)關(guān)閉閥門。
斷電時(shí)關(guān)閉電磁閥為常閉式電磁閥,斷電時(shí)開啟的電磁閥為常開式電磁閥。
三、多通直動(dòng)式電磁閥
小通徑的直動(dòng)三通電磁閥(圖3)在國內(nèi)很普遍,一般為0~1.0MPa,電磁閥小于或等于DN3的直動(dòng)式電磁閥在國內(nèi)外應(yīng)用很普遍,大部分作為多通氣動(dòng)電磁閥的先導(dǎo)閥用。
圖3 直動(dòng)三通式電磁閥
但較大通徑DN12~50的三通、四通(五通)電磁閥,國內(nèi)過去一直空白。自國內(nèi)引進(jìn)德國HERI-ON公司制造技術(shù)后,通過消化吸收,已實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化。不但作為執(zhí)行器的多通電磁閥應(yīng)用,而且在液動(dòng)、氣動(dòng)執(zhí)行器中得到應(yīng)用。
1、二位三通直動(dòng)式電磁閥結(jié)構(gòu)及工作原理直動(dòng)式二位三通電磁閥(圖4)根據(jù)其接管位置的不同,可實(shí)現(xiàn)常閉、常開、換向、合流4種功能。
圖4 直動(dòng)式二位三通電磁閥
1—閥體;2—閥座;3—閥桿組件; 4—動(dòng)鐵芯;5—電磁頭
常開功能:二位三通直動(dòng)式電磁閥中“1”口為進(jìn)口,“2”為工作口,“3”為排空口,在斷電狀態(tài)1口與2口是相通的,3口被截止。當(dāng)電磁線圈通電后產(chǎn)生電磁力,密封閥盤關(guān)閉1口,2口與3口相通,此時(shí)三通電磁閥實(shí)現(xiàn)常開功能。
常閉功能:二位三通直動(dòng)式電磁閥中“3”口為進(jìn)口,“2”為工作口,“1”為排空口,在斷電狀態(tài)1口與2口是相通,3口被截止。當(dāng)電磁線圈通電后產(chǎn)生電磁力,密封閥盤關(guān)閉1口,3口與2口相通,此時(shí)三通電磁閥實(shí)現(xiàn)常閉功能。
換向功能:二位三通直動(dòng)式電磁閥中“2”口為進(jìn)口,“1”和“3”為工作口,在斷電狀態(tài)2口與1
口是相通,3口被截止。當(dāng)電磁線圈通電后產(chǎn)生電磁力,密封閥盤關(guān)閉1口,2口與3口相通,此時(shí)三通電磁閥實(shí)現(xiàn)換向功能。
合流功能:二位三通直動(dòng)式電磁閥中“1”口和“3”口為進(jìn)口,“2”為工作口,通過將兩個(gè)進(jìn)口通入不同的介質(zhì),從2口端混合,此時(shí)三通電磁閥可實(shí)現(xiàn)合流(混合)功能。
2、直動(dòng)式二位四通(二位五通)電磁閥結(jié)構(gòu)及工作原理直動(dòng)二位四通電磁閥(圖5)及二位五通電磁閥的進(jìn)口方向及工作口的方向(常開口及常閉口)是一定的。其中,直動(dòng)二位四通電磁閥是將“A”和“B”工作口的排氣口合二為一,形成直動(dòng)二位四通電磁閥。
圖5 直動(dòng)式二位四通(二位五通)電磁閥
1—閥體;2—閥座;3—閥桿組件;4—密封圈; 5—動(dòng)鐵芯;6—復(fù)位彈簧;7—電磁頭
圖5中“P”口為進(jìn)口,“A”和“B”為工作口,“R”為排空口。電磁閥的線圈在斷電狀態(tài)下,P口與A口相通,B口與R口相通。當(dāng)電磁線圈通電后產(chǎn)生電磁力吸起動(dòng)鐵芯提起閥桿及閥盤,使電磁閥實(shí)現(xiàn)P口與B口相通,A口與R口相通的換向功能。