先导式双向电磁阀的结构和原理.docx

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先导式双向电磁阀的结构和原理

先导式双向电磁阀主要由阀体、常闭主阀瓣、常开主阀瓣、先导阀瓣、电磁铁等零部件组成。

主阀瓣和活塞之间通过顶杆相连（图1）,其特点是内部无弹簧等弹性复位元件,完全靠气动力和电磁力切换各气路通道,控制常开腔和常闭腔供气和密封,最高工作压力5.0MPa。

当电磁铁处于断电状态时,进口气体分为两路,一路直接作用于常开主阀瓣上使其打开,电磁阀常开腔B供气,另外一路作用于先导阀瓣上,并沿气体通道进入常闭控制腔F内,使常闭主阀瓣密封。

当电磁铁通电后,先导阀瓣关闭,常闭控制腔F内气体从放气口D排入大气,常闭控制腔F泄压,常闭主阀瓣开启,电磁阀常闭腔C供气,同时气体也会沿气体通道进入到常开控制腔E内,将常开主阀瓣压紧密封。

1.阀体　2.常开主阀瓣　3.膜片　4.先导阀瓣　5.电磁铁　6.常闭主阀瓣

直动式电磁阀的特点与原理

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。

特点：

在真空、负压、零压时能正常工作，但通径一般不超过25mm。

如图：

示意图如下：

先导式电磁阀

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。

动作时间很短频率较高时一般选用直动式，大口径选用先导式。

　　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。

[编辑本段]

先导式电磁阀特性

　　先导膜片式结构，低功能。

　　保护型膜片结构设计，寿命延长两倍。

　　配管方式可以任意角度安装，为增强寿命最好是水平管接线圈朝上。

　　线圈防护等级IP65。

　　适用介质：

液体、水、热水、气、油、瓦斯等

 电磁阀的分类

追朔电磁阀的发展史，到目前为止，国内外的电磁阀从原理上分为三大类，即：

直动式、分步直动式和先导式。

      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）。

       直动式电磁阀：

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。

特点：

在真空、负压、零压时能正常工作，但通径一般不超过25mm。

       分布直动式电磁阀：

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，使阀门关闭。

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。

       先导式电磁阀：

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。

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

电磁阀选型要考虑的技术参数

选择使用时需要注意的特性

一、安全性：

1、腐蚀性介质：

宜选用塑料王电磁阀和全不锈钢；对于强腐蚀的介质必须选用隔离膜片式。

例CD-F.Z3CF。

中性介质，也宜选用铜合金为阀壳材料的电磁阀，否则，阀壳中常有锈屑脱落，尤其是动作不频繁的场合。

氨用阀则不能采用铜材。

2、爆炸性环境：

必须选用相应防爆等级产品，露天安装或粉尘多场合应选用防水，防尘品种。

3、电磁阀公称压力应超过管内最高工作压力。

二、适用性：

1.介质特性

1.1质气，液态或混合状态分别选用不同品种的电磁阀，例ZQDF用于空气，ZQDF—Y用于液体，ZQDF—2（或-3）用于蒸汽，否则易引起误动作。

ZDF系列多功能电磁阀则可通通于气.液体。

最好订时告明介质状态，安装用户就不必再调式。

1.2介质温度不同规格产品，否则线圈会烧掉，密封件老化，严重影响寿命命。

1.3介质粘度，通常在50cSt以下。

若超过此值，通径大于15mm用ZDF系列多功能电磁阀作特殊订货。

通径小于15mm订高粘度电磁阀。

1.4介质清洁度不高时都应在电磁阀前配装反冲过滤阀，压力低时尚可选用直动膜片式电磁阀作例如CD—P。

1.5介质若是定向流通，且不允许倒流ZDF—N和ZQDF—N单需用双向流通，请作特殊要求提出。

1.6介质温度应选在电磁阀允许范围之内。

2.管道参数

2.1根据介质流向要求及管道连接方式选择阀门通口及型号。

例如，用于一条管道向两条管道切换的，小通径的选CA5和Z3F，中等或大通径请选ZDF—Z1/2。

又如控制两条管道汇流的，请选ZDF—Z2/1等。

2.2根据流量和阀门Kv值选定公称通径，也可选同管道内径。

请注意有的厂家未标有Kv值，往往阀孔尺寸小于接口管径，切不可贪图价低而误事。

2.3工作压差

最低工作压差在0.04Mpa以上是可选用间接先导式；最低工作压差接近或小于零的必须选用直动式或分步直接式。

3.环境条件

3.1环境的最高和最低温度应选在允许范围之内，如有超差需作特殊订货提出。

3.2环境中相对湿度高及有水滴雨淋等场合，应选防水电磁阀

3.3环境中经常有振动，颠簸和冲击等场合应选特殊品种，例如船用电磁阀。

3.4在有腐蚀性或爆炸性环境中的使用应优先根据安全性要求选用耐发蚀

3.5环境空间若受限制，请选用多功能电磁阀，因其省去了旁路及三只手动阀且便于在线维修。

4.电源条件

4.1根据供电电源种类，分别选用交流和直流电磁阀。

一般来说交流电源取用方便。

4.2电压规格用尽量优先选用AC220V.DC24V。

4.3电源电压波动通常交流选用+%10%.-15%，直流允许±%10左右，如若超差，须采取稳压措施或提出特殊订货要求。

4.4应根据电源容量选择额定电流和消耗功率。

须注意交流起动时VA值较高，在容量不足时应优先选用间接导式电磁阀。

5.控制精度

5.1普通电磁阀只有开、关两个位置，在控制精度要求高和参数要求平稳时请选用多位电磁阀；Z3CF三位常开电磁阀，具有微启，全开和关闭三种流量；

ZDF－Z1/1组合多功能电磁阀具有全开、大开、小开、全开四种流量。

5.2动作时间：

指电信号接通或切断至主阀动作完成时间，只有本公司专利产品多功能电磁阀可对开启和关闭时间分别调节，不仅可满足控制精度要求，还可防止水锤破坏。

5.3泄漏量

样本上给出的泄漏量数值为常用经济等级，若嫌偏高，请作特殊订货。

三、可靠性：

1、工作寿命，此项不列入出厂试验项目，属于型式试验项目。

为确保质量应选正规厂家的名牌产品。

2、工作制式：

分长期工作制，反复短时工作制和短时工作制三种。

本公司常规产品均为长期工作制，即线圈允许长期通电工作。

对于长时间阀门开通只有短时关闭的情况，则宜选用常开电磁阀。

用在短时工作制而批量又

很大时，可作特殊订货以降低功耗。

3、工作频率：

动作频率要求高时，结构应优选直动式电磁阀，电源听优选交流。

4、动作可靠性

严格地来说此项试验尚未正式列入我国电磁阀专业标准，为确保质量应选正规厂家的名牌产品。

有些场合动作次数并不多，但对可靠性要求却很高，如消防、紧急保护等，切不可掉以轻心。

特别重要的，还应采取两只连用双保险。

四、经济性：

它选用的尺度之一，但必须是在安全、适用、可靠的基础上的经济。

经济性不单是产品的售价，更要优先考虑其功能和质量以及安装维修及其它附件所需用费用。

更重要的是，一只电磁阀在整个自控系统中在整个自控系统中乃至生产线中所占成本微乎其微，如果贪图小便宜而错选早造成损害群是巨大的。

安装注意事项如下：

1、安装时应注意阀体上箭头应与介质流向一致。

不可装在有直接滴水或溅水的地方。

电磁阀应垂直向上安装。

2、电磁阀应保证在电源电压为额定电压的15%-10%波动范围内正常工作。

3、电磁阀安装后，管道中不得有反向压差。

并需通电数次，使之适温后方可正式投入使用。

4、电磁阀安装前应彻底清洗管道。

通入的介质应无杂质。

阀前装过滤器。

5、当电磁阀发生故障或清洗时，为保证系统继续运行，应安装旁路装置。

PLC编程

题目：

有一物料传送系统，能够将传送带送过来的物料提升到一定的高度，并自动翻斗卸料。

爬斗由电动机M1拖动，将物料提升到上限时，由行程开关SQ1控制自动翻斗卸料时间，随后反向下降，到达下限SQ2位置停留20秒。

料斗下落到SQ2位置时，同时起动由电动机M2拖动的皮带运输机，向料斗加料，加料工作在20秒内完成。

20秒后皮带运输机自动停止工作，料斗又自动上升，如此不断地循环。

提示：

爬斗送料的电气控制要求

1，设置单动/自动选择开关，可以使该装置实现单动调试或自动循环工作。

2，当选择开关转到单动位置时，爬斗可单独升，降，皮带机可单独运行。

3，自动循环工作时，爬斗应从原位（SQ2）处开始，按照皮带运输机起动，工作20秒后爬斗上升，SQ1动作，自动翻斗动作10秒，爬斗下降，SQ2动作，皮带运输机起动......顺序连续工作。

按下停止按钮时，料斗产即停止。

4，操作面板上需设有PLC运行指示灯，料斗升降指示灯和皮带运输机运行指示灯。

5，要有必要的电气保护和互锁。

台达PLC.建议用SX型设置：

上限SQ1—X10、下限SQ2—X11；皮带机单独运行X12、升X13、翻X14、降X15；PLC运行—Y0、皮带机运行Y1、升Y2、翻斗Y3、降Y4。

X0：

手动操作，X1：

原点回归，X2：

步进，X3：

一次循环，X4：

连续运行，X5：

原点回归启动，X6：

连续运行启动，X7：

连续运行停止。