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不同類型的電磁閥及其工作原理
電磁閥（Electromagnetic valve）是用電磁控制的工業(yè)設(shè)備，是用來控制流體的自動化基礎(chǔ)元件，屬于執(zhí)行器，并不限于液壓、氣動。用在工業(yè)控制系統(tǒng)中調(diào)整介質(zhì)的方向、流量、速度和其他的參數(shù)。這些閥門的特點是結(jié)構(gòu)緊湊，能夠提供持久的流體服務(wù)，操作功率低且反應(yīng)迅速。這些閥門如何實現(xiàn)獨特的性能特征？答案在于它們的設(shè)計和閥門元件的電磁作用。
電磁閥包括閥體（包含孔口）和電磁閥。螺線管由圍繞鐵磁芯或柱塞的感應(yīng)線圈組成。通過傳遞電信號為線圈通電，從而產(chǎn)生穿過線圈的磁場。磁場吸引柱塞并引起線性運動，從而使柱塞在閥體內(nèi)運動。該運動導(dǎo)致各個閥門孔口的密封或打開。通過對螺線管通電產(chǎn)生的磁力足以克服慣性和相對彈簧的機(jī)械力，從而將柱塞移動到相對于孔口位置的次要位置。
電磁閥用途廣泛，電路設(shè)計多樣；它們可以打開或關(guān)閉流體的流動并控制流速，以及在管道系統(tǒng)中分配或混合服務(wù)流體。典型的應(yīng)用領(lǐng)域包括自動化過程控制、開/關(guān)流體服務(wù)、液壓和氣動回路、供水、燃料供應(yīng)、空調(diào)系統(tǒng)和廢水處理。
電磁閥的類型
根據(jù)驅(qū)動模式和流路數(shù)量的不同，電磁閥有不同類型。這些獨特的特征決定了特定電磁閥對工業(yè)應(yīng)用的適用性。在評估或選擇用于不同管道系統(tǒng)的電磁閥時，工程師和系統(tǒng)設(shè)計人員會權(quán)衡其他功能，例如閥門響應(yīng)時間、線圈保護(hù)、電磁閥材料以及閥門和密封材料。不同類型電磁閥的描述如下：
直動式電磁閥
這些閥門的操作完全取決于電磁場。它們不需要外部壓力或輔助執(zhí)行機(jī)構(gòu)即可運行。即使在閥門之間沒有壓差的情況下，直動式電磁閥也可以打開或關(guān)閉。柱塞將響應(yīng)螺線管通電產(chǎn)生的電磁場而移動。
一種流行的直動式電磁閥是雙向閥，可以選擇常開或常閉配置。在常開螺線管配置中，彈簧提供力以將密封件保持遠(yuǎn)離孔座，只要線圈斷電，就保持流路暢通。施加電力會產(chǎn)生電磁力，將密封件推向閥座并阻止沿所需方向的流動。對于常閉電路則正好相反。給電磁線圈通電后，密封件會從孔座上提起，打開流動通道，并允許流體流動。
由于執(zhí)行機(jī)構(gòu)位于閥體內(nèi)，因此直動式閥門具有緊湊的設(shè)計。通過直動式電磁閥的流體的流量和允許壓力限制取決于孔口的尺寸和電磁閥提供的磁力。它們適用于流速相對較低的應(yīng)用場景。
有一種獨特類型的直動式電磁閥，可以選擇常開或常閉配置。這些被稱為“雙穩(wěn)態(tài)”或“閉鎖螺線管”。
先導(dǎo)式電磁閥
這些閥門的操作需要工作流體壓力的幫助。它們在具有高壓工作范圍和高流量的流體應(yīng)用中很常見。這些閥門的電磁閥提供足夠的力來控制先導(dǎo)孔的打開和關(guān)閉。當(dāng)先導(dǎo)孔打開或關(guān)閉時，它允許流體進(jìn)入或排出頂部腔體，并將閥門隔膜保持在適當(dāng)?shù)奈恢谩?/p>
在先導(dǎo)式電磁閥中，服務(wù)介質(zhì)穿過電磁閥的先導(dǎo)孔口，并對隔膜的頂側(cè)施加一些壓力，使其保持在關(guān)閉位置。這些閥門包含機(jī)械彈簧，可將隔膜保持在主閥孔上以阻塞流道，不讓流體流過閥門。給電磁閥通電會導(dǎo)致工作流體從頂部腔體中排出，并將其釋放到主壓力管線中。它在隔膜的下側(cè)和上側(cè)之間產(chǎn)生壓力差。壓差克服隔膜和彈簧的力來打開主閥。
先導(dǎo)閥的孔口通常小于主閥的孔口。這樣的導(dǎo)向使得小型先導(dǎo)閥能夠使用少量的能量來操作大型閥門。相比之下，這些閥門的運行速度比直動閥門慢。它們適用于高壓液壓系統(tǒng)、蒸汽設(shè)施和高流量工業(yè)過程。
三通電磁閥
除了管道系統(tǒng)中的常規(guī)開/關(guān)流體服務(wù)之外，這些電磁閥還提供額外的流量控制。它們適用于混合從兩個不同來源抽取的流體或?qū)⒘黧w從公共入口轉(zhuǎn)移到兩個目的地。這些閥門的方向可以具有一個入口和兩個出口，或者兩個入口和一個公共出口。這些閥門可以根據(jù)其配置為混合或分流流體提供可靠的服務(wù)。
當(dāng)用于改變流體流動時，三通電磁閥將具有單個入口和兩個出口。在其初始設(shè)置中，流體將從入口孔流出并通過一個出口流出，而另一個出口保持在關(guān)閉位置。給電磁線圈通電將流量從最初打開的孔口轉(zhuǎn)移到最初關(guān)閉的出口的次級路徑。在混合應(yīng)用中，其中一個入口最初是打開的，另一個入口處于關(guān)閉位置。打開的入口將流體通過閥門轉(zhuǎn)移，并通過公共出口將其排出。電磁線圈通電后，柱塞移動到阻塞最初打開的孔口的位置，同時第二個孔口打開以允許流體流動。
NAMUR 安裝電磁閥
大多數(shù)電磁閥可以按預(yù)期固定到執(zhí)行器上，以方便不同應(yīng)用中的自動化閥門操作。許多應(yīng)用需要具有特定安裝模式和安裝方式的標(biāo)準(zhǔn)電磁閥。它們被稱為 NAMUR 安裝閥。
特定的電磁閥安裝設(shè)計適合專門設(shè)計用于適應(yīng)這種標(biāo)準(zhǔn)化安裝模式的氣動執(zhí)行器。這些閥門可以提供3路、4路甚至5路流道。給這些閥門的電磁閥通電會使柱塞移動到不同的位置并相應(yīng)地打開或關(guān)閉孔口。為氣動應(yīng)用選擇的NAMUR安裝閥應(yīng)滿足管道的流動條件和適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)時間，以保證氣動應(yīng)用的精度。
國內(nèi)部分電磁閥企業(yè)
█ 鞍山電磁閥有限責(zé)任公司
鞍山電磁閥有限責(zé)任公司坐落于遼寧省鞍山市岫巖縣，研發(fā)中心坐落于大連市，1965年開始在國內(nèi)生產(chǎn)電磁閥。其研究所1978年經(jīng)原機(jī)械工業(yè)部批準(zhǔn)成立，是國內(nèi)的電磁閥專業(yè)研究所，承擔(dān)了我國電磁閥行業(yè)主要的科研和科技攻關(guān)任務(wù)和涉核系統(tǒng)電磁閥的科研和科技攻關(guān)任務(wù)。
█ 迪艾智控迪艾智控是一家專業(yè)從事閥門產(chǎn)品研發(fā)與制造的產(chǎn)業(yè)集團(tuán)，是中國閥門行業(yè)知名品牌、中國通用機(jī)械工業(yè)協(xié)會閥門分會副理事長單位。旗下?lián)碛姓憬习强乜萍脊煞萦邢薰?、安徽紅星閥門有限公司、南通市電站閥門有限公司、浙江華益精密機(jī)械有限公司四家實體企業(yè)。
█ 百靈氣動/BLCH
百靈氣動科技有限公司成立于2004年，主要生產(chǎn)氣動元件，氣缸，氣源處理器電磁閥等產(chǎn)品，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于環(huán)保、輕紡、食品、科研、智能制造、新能源等國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域。
█ 浙江中孚流體機(jī)械有限公司浙江中孚流體機(jī)械有限公司位于聞名全國的“中國泵閥之鄉(xiāng)”-溫州甌北，是一家從事電磁閥、程控閥、調(diào)節(jié)閥、水泵產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷售服務(wù)的科技型企業(yè)。
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總而言之，電磁閥可以通過提供一種簡單的方式來遠(yuǎn)程驅(qū)動尺寸和設(shè)計適合任何流體流動操作的閥門，從而提高各種流動應(yīng)用的可靠性。選擇此類閥門時，應(yīng)確保其滿足管道的流動條件和閥體材料，并確保密封件與使用介質(zhì)兼容。