電磁閥按動作原理分為直動式電磁閥、先導(dǎo)式電磁閥和反沖式電磁閥三大類,分別介紹如下。
直動式電磁閥是指電磁力直接作用于閥芯系統(tǒng),電磁閥的動作功能依靠電磁力及復(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)引進了世界上的大口徑直動式電磁閥技術(shù)——德國 HERION 公司的直動式雙向電磁閥設(shè)計制造技術(shù),通過消化吸收自主創(chuàng)新,如今這種直動式電磁閥已達 DN300。
這種電磁閥的特點: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(1.33×10-7 MPa)狀態(tài)下進行可靠的開關(guān)動作,工作介質(zhì)可以正反兩個方向流動,可實現(xiàn)雙通雙向截止。電磁閥動作可靠,結(jié)構(gòu)簡單,使用及維修方便,深受用戶歡迎。
(1)小口徑直動式電磁閥
小口徑直動式電磁閥(圖 10-1)的公稱尺寸不大于 DN10,動鐵芯下部鑲嵌密封塞,動鐵芯的上下動作就可以實現(xiàn)電磁閥工作介質(zhì)的通斷控制,所以稱為直動式電磁閥。
圖 10-1 小口徑直動式電磁閥
1—閥體;2—彈簧;3—閥蓋;4—動鐵芯; 5—線圈;6—靜鐵芯
小口徑直動電磁閥線圈通電時,磁路產(chǎn)生電磁吸力,提起動鐵芯,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,電磁力消失,動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。
(2)直動式雙向電磁閥
鞍山電磁閥有限責(zé)任公司引進德國 HERION 公司技術(shù)的直動電磁閥為雙閥座雙方向的結(jié)構(gòu)(圖 10-2),該類電磁閥設(shè)計先進、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 1.33×10-7 MPa 條件的真空系統(tǒng)中。該閥可實現(xiàn)正反兩個方向介質(zhì)的流動(正反兩個方向密封),是目前先進的直動式電磁閥。
圖 10-2 直動式雙向電磁閥
1—電磁頭;2—動鐵芯;3—閥桿組件; 4—閥座;5—閥體
雙向電磁閥的電磁線圈通電時,產(chǎn)生電磁力,吸起動鐵芯克服彈簧力帶動閥桿組件向上運動開啟閥門。當(dāng)電磁線圈斷電時,電磁力消失,動鐵芯在彈簧力及自重的作用下推動閥桿組件向下運動關(guān)閉閥門。
斷電時關(guān)閉電磁閥為常閉式電磁閥,斷電時開啟的電磁閥為常開式電磁閥。
(3)多通直動式電磁閥
小通徑的直動三通電磁閥(圖 10-3)在國內(nèi)很普遍,一般為 0~1.0MPa,電磁閥小于或等于 DN3 的直動式電磁閥在國內(nèi)外應(yīng)用很普遍,大部分作為多通氣動電磁閥的先導(dǎo)閥用。
圖 10-3 直動三通式電磁閥
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)引進德國 HERI-ON 公司制造技術(shù)后,通過消化吸收,已實現(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、氣動執(zhí)行器中得到應(yīng)用。
① 二位三通直動式電磁閥結(jié)構(gòu)及工作原理直動式二位三通電磁閥(圖 10-4)根據(jù)其接管位置的不同,可實現(xiàn)常閉、常開、換向、合流 4 種功能。
圖 10-4 直動式二位三通電磁閥
1—閥體;2—閥座;3—閥桿組件; 4—動鐵芯;5—電磁頭
常開功能:二位三通直動式電磁閥中「1」口為進口,「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,此時三通電磁閥實現(xiàn)常開功能。
常閉功能:二位三通直動式電磁閥中「3」口為進口,「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,此時三通電磁閥實現(xiàn)常閉功能。
換向功能:二位三通直動式電磁閥中「2」口為進口,「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,此時三通電磁閥實現(xiàn)換向功能。
合流功能:二位三通直動式電磁閥中「1」口和「3」口為進口,「2」為工作口,通過將兩個進口通入不同的介質(zhì),從 2 口端混合,此時三通電磁閥可實現(xiàn)合流(混合)功能。
② 直動式二位四通(二位五通)電磁閥結(jié)構(gòu)及工作原理直動二位四通電磁閥(圖 10-5)及二位五通電磁閥的進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,形成直動二位四通電磁閥。