电磁阀的工作原理介绍
电磁阀的工作原理介绍
是用电磁控制的工业设备，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。在我们日常生活中应用十分广泛，首先我们先对电磁阀有个初步的认识，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。
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缸的活塞，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。
电磁阀按原理分为：直动式、分布直动式、先导式三大类；按结构分为膜片式电磁阀和活塞式电磁阀两类。
直动式电磁阀工作原理：
通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，阀门关闭。
分布直动式电磁阀工作原理：
它是一种直动式和先导式相结合的原理。常闭式---当入口与出口没有压差时，通电后电磁力直接打开先导孔连接主阀活塞依次向上提起，阀门打开；当入口与出口达到启动压差时，通电后，电磁力先打开先导孔，主阀活塞上腔压力下降，从而利用压差和电磁力拉动主活塞，阀口打开；断电时，靠弹簧复位关闭先导孔，主活塞上腔增压，推动主活塞向下移动，阀关闭。常开式与常闭式相反。
先导式电磁阀工作原理：
常闭式---通电时，电磁力吸合先导孔阀芯，先导孔打开，主阀活塞上腔压力下降，在主活塞上腔和下腔形成上低下高的压力，这样下腔压力推动主活塞打开阀门；断电时，弹簧力复位关闭先导孔，主活塞上腔增压，在主活塞上腔和下腔形成上高下低的压力，介质压力和弹簧力推动主活塞，阀关闭。常开式与常闭式相反。
膜片式电磁阀工作原理：
通电时，电磁力把先导孔打开，上腔室压力迅速下降，在关闭件周围形成上低下高的压差，流体压力推动关闭件向上移动，阀门打开；断电时，弹簧力把先导孔关闭，入口压力通过旁通孔迅速腔室在关阀件周围形成下低上高的压差，流体压力推动关闭件向下移动，关闭阀门。
活塞式电磁阀工作原理：
线圈通电后由于吸力作用，动铁芯下移，把副阀阀塞压下，副阀关闭，主阀阀杯内压力上升，当压力升到一定值时，主阀阀杯的上下压差一样，由于电磁力作用，动铁芯失去主阀阀杯下，压紧主阀阀座，阀门关闭。线圈断电时，电磁吸力为零，副阀阀塞和支铁芯由于弹簧作用向上提起，副阀打开，主阀阀杯上的流体经副阀流走，减少了作用在主阀阀杯上的压力，当主阀阀杯上的压力减少到一定值时，利用压差把主阀阀杯推起，主阀打开，介质流通。
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先导式电磁阀的工作原理
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。用于控制液压流动方向，工厂的机械装置一般都由液压缸控制，所以就会用到它的工作原理，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。
追朔的发展史，到目前为止，国内外的从原理上分为三大类(即：直动式、分步童先导式)，而从阀瓣结构和材料上的不同与原理上的区别又分为六个分支小类(直动膜片结构、分步重片结构、先导膜式结构、直动活塞结构、分步直动活塞结构、先导活塞结构)。
原理：通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，关闭。
特点：在真空、负压、零压时能正常工作，但通径一般不超过25mm。
分布直动式：
原理： 它是一种直动和先导式相结合的原理，当入口与出口没有压差时，通电后，电磁力直接把先导小阀和主阀关闭件依次向上提起，阀门打开。当入口与出口达到启动压差时，通电后，电磁力先导小阀，主阀下腔压力上升，上腔压力下降，从而利用压差把主阀向上推开；断电时，先导阀利用弹簧力或介质压力推动关闭件，向下移动，使关闭。
特点： 在零压差或真空、高压时亦能可动作，但功率较大，要求必须水平安装。
原理：通电时，电磁力把先导孔打开，上腔室压力迅速下降，在关闭件周围形成上低下高的压差，流体压力推动关闭件向上移动，打开；断电时，弹簧力把先导孔关闭，入口压力通过旁通孔迅速腔室在关阀件周围形成下低上高的压差，流体压力推动关闭件向下移动，关闭。
特点： 流体压力范围上限较高，可任意安装(需定制)但必须满足流体压差条件 。
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电磁阀工作原理(文并茂)
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电磁阀工作原理
纵观国内外电磁阀，到目前为止，从动作方式上可分为三大类即：直动式、反冲式、先导式，而从阀瓣结构和材料上的不同以及原理上的区别反冲式又可分为：膜片式反冲电磁阀、活塞式反冲电磁阀；先导式又可分为：先导式膜片电磁阀、先导式活塞电磁阀；从阀座及密封材料上分又可分为：软密封电磁阀、钢性密封电磁阀、半钢性密封电磁阀。??
一、直动式电磁阀原理：常闭型直动式电磁阀通电时，电磁线圈产生电磁吸力把阀芯提起，使关闭件离远开阀座密封副打开；断电时，电磁力消失，靠弹簧力把关闭元件压在阀座上阀门关闭。（常开型与此相反）特点：在真空、负压、零压差时能正常工作，DN50以下可任意安装，但电磁头体积较大。如我公司引进HERION公司技术生产的直动电磁阀可用于1.33×10-4 Mpa真空。二、反冲型电磁阀原理：它的原理是一种直动和先导相结合，通电时，电磁阀先将辅阀打开，主阀下腔压力大于上腔压力而利用压差及电磁阀的同时作用把阀门开启；断电时，辅阀利用弹簧力或介质压力推动关闭件，向下移动便阀门关闭。特点：在零压差或高压时也能可靠工作，但功率及体积较大，要求竖直安装。三、先导式电磁阀原理：通电时，电磁力驱动先导阀打开先导阀，主阀上腔压力迅速下降，在主阀上下腔内形成压差，依靠介质压力推动主阀关闭件上移，阀门开启；断电时，弹簧力把先导阀关闭，入口介质压力通过先导孔迅速进入主阀上腔在上腔内形成压差，从而使主阀关闭。特点：体积小，功率低，但介质压差范围受限，必须满足压差条件。两位三通电磁阀通常与单作用气动执行机构配套使用，两位是两个位置可控：开-关，三通是有三个通道通气，一般情况下1个通道与气源连接，另外两个通道1个与执行机构的进气口连接，1个与执行机构排气口连接，具体的工作原理可以参照单作用气动执行机构的工作原理图。两位五通电磁阀通常与双作用气动执行机构配套使用，两位是两个位置可控：开-关，五通是有五个通道通气，其中1个与气源连接，两个与双作用气缸的外部气室的进出气口连接，两个与内部气室的进出气口接连，具体的工作原理可参照双作用气动执行机构工作原理在气路(或液路)上来说，两位三通电磁阀具有1个进气孔(接进气气源)、1个出气孔(提供给目标设备气源)、1个排气孔(一般安装一个消声器，如果不怕噪音的话也可以不装@_@)。两位五通电磁阀具有1个进气孔(接进气气源)、1个正动作出气孔和1个反动作出气孔(分别提供给目标设备的一正一反动作的气源)、1个正动作排气孔和1个反动作排气孔(安装消声器)。对于小型自动控制设备，气管一般选用8~12mm的工业胶气管。在电气上来说，两位三通电磁阀一般为单电控(即单线圈)，两位五通电磁阀一般为双电控(即双线圈)。线圈电压等级一般采用DC24V、AC220V等。两位三通电磁阀分为常闭型和常开型两种，常闭型指线圈没通电时气路是断的，常开型指线圈没通电时气路是通的。常闭型两位三通电磁阀动作原理：给线圈通电，气路接通，线圈一旦断电，气路就会断开，这相当于“点动”。常开型两位三通单电控电磁阀动作原理：给线圈通电，气路断开，线圈一旦断电，气路就会接通，这也是“点动”。两位五通双电控电磁阀动作原理：给正动作线圈通电，则正动作气路接通(正动作出气孔有气)，即使给正动作线圈断电后正动作气路仍然是接通的，将会一直维持到给反动作线圈通电为止。给反动作线圈通电，则反动作气路接通(反动作出气孔有气)，即使给反动作线圈断电后反动作气路仍然是接通的，将会一直维持到给正动作线圈通电为止。这相当于“自锁”。基于两位五通双电控电磁阀的这种特性，在设计机电控制回路或编制PLC程序的时候，可以让电磁阀线圈动作1~2秒就可以了，这样可以保护电磁阀线圈不容易损坏。电磁阀在液路系统中用来实现液路的通断或液流方向的改变，它一般具有一个可以在线圈电磁力驱动下滑动的阀芯，阀芯在不同的位置时，电磁阀的通路也就不同。阀芯的工作位置有几个，该电磁阀就叫几位电磁阀：阀体上的接口，也就是电磁阀的通路数，有几个通路口，该电磁阀就叫几通电磁阀。电磁阀安装后，一般所有接口都应该是连接好了的，所谓工作位置指的是阀芯的位置。阀芯在线圈不通电时处在甲位置，在线圈通电时处在乙位置，阀芯在不同位置时，对各接口起到或接通或封闭的作用。电磁阀二位是指电磁阀的阀芯有两个不同的工作位置（开、关）。电磁阀二通、三通指电磁阀的阀体上有两个、三个通道口；比如二位二通电磁阀是一进一出（二个通道、最普通常见）二位三通电磁阀控制液体是一进二出（两出分别是一个常开一个常闭）；气动换向电磁阀是一进一出一排气；液压一进一出一回油。国内外的电磁阀从原理上分为三大类（即：直动式、分步直动式、先导式），而从阀瓣结构和材料上的不同与原理上的区别又分为六个分支小类（直动膜片结构、分步重
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先导式电磁阀工作原理和特点
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先导式电磁阀结构原理和问题分析
１结构原理&&& 先导式电磁阀由电磁先导阀（简称先导阀）与主阀组成，两者之间有节流通道联系，其结构原理如图１所示。图中Ｒ１、Ｒ２分别为节流孔和先导阀液阻，两者串联连接，构成先导液压半桥；ｐ１为供液压力ｐ２为主阀芯上腔压力，满足如下关系式：&&& 主阀的上腔为敏感腔，作用面积为Ａ２，弹簧刚度为ｋ；下腔为高压腔，作用面积为Ａ１（Ａ１＜Ａ２）。当先导阀处于失电关闭状态时，液阻Ｒ２无穷大，工作介质通过节流孔进入主阀上腔，由式（１）知ｐ１＝ｐ２，主阀芯在上腔液压力和弹簧力双重作用下处于关闭状态。&&& 当先导阀得电开启时，介质通过节流孔－上腔－先导阀通道进入偶合器（近似为无压腔），在节流孔和先导阀处分别形成压降，由式（１）知ｐ１＞ｐ２，当下腔液压力足以克服上腔液压力、弹簧力及阀芯与阀套之间的摩擦力时，主阀芯将开启，介质经主阀口进入偶合器进行充液。&&& 以上是对偶合器充液阀的分析，排液阀工作原理与之类似。&&& 主阀开启前平衡条件为Ｆｐ２＋Ｆｔ＋Ｆｆ＝Ｆｐ１（Ｆｐ２为上腔压力Ｆｔ为弹簧力Ｆｆ为摩擦力Ｆｐ１为下腔压力），即&&& 忽略弹簧力和摩擦力，即ｋｘ０＋Ｆｆ＝０，得到开启结构参数条件为Ｒ１＞（ｋ１－１）Ｒ２&用压力表示为Δｐ１＞（ｋ１－１）Δｐ２。&&& 若先导阀的通流能力很强，即Ｒ２＝０，得到开启压力参数条件为&２ 问题分析&&& 由上述分析可知，液阻对先导式电磁阀的开启起关键性作用，在主阀结构确定条件下，要正常开启，则希望液阻Ｒ１较大，Ｒ２较小。对于细长孔型节流孔，孔径越小，孔深越长，液阻也就越大，但也易导致堵塞现象发生。供液液压系统中虽然设置了高精度过滤器，然而由于偶合器工作过程中因滑差的存在产生大量的热使水温升高（带载启动或堵转时的温升尤其严重），若水质较硬则不可避免产生水垢，阻塞节流孔，致使主阀失控，偶合器无法正常充液、排液，影响整个工作面的生产甚至威胁人身安全。若要保持较大节流孔直径，提高抗堵塞能力，则必须使Ｒ２降低，即要求先导阀具有较强通流能力。在先导阀确定条件下，则需寻求满足开启和正常工作要求的尽可能大的节流孔。&&& 除结构参数外，流动形态对节流孔液阻同样有重要影响。液体在细长节流孔中的流动一般处于层流和紊流之间的过渡状态，流体的内摩擦力和惯性力都起着一定的作用，一般通过试验方法来确定参数之间的关系。先导阀内部孔道复杂，公式计算存在较大误差，同样有必要对节流孔压差－流量特性进行试验研究，准确了解其阻力特性，以保证所设计先导式电磁阀在规定压力范围内正常工作。
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