電磁閥：是用來控制流體方向的自動化基礎元件，屬于執行器；通常用在機械控制和工業閥門上面，通過一個電磁線圈來控制閥芯位置，切斷或接通氣源以達到改變流體流動方向的目的，來對介質方向進行控制，從而達到對閥門開關的控制。

電磁閥是由幾個氣路和閥芯組成的，由閥芯把各個氣路之間接通或者斷開。

工作原理：在氣動回路中，電磁控制換向閥的作用是控制氣流通道的通、斷或改變壓縮空氣的流動方向。主要工作原理是利用電磁線圈産生的電磁力的作用，推動閥芯切換，實現氣流的換向。

按電磁控制部分對換向閥推動方式的不同，可以分為直動式電磁閥和先導式電磁閥。直動式電磁閥直接利用電磁力推動閥芯換向，而先導式換向閥則利用電磁先導閥輸出的先導氣壓推動閥芯換向。

電磁閥結構：

電磁閥的基本結構：包括一個或幾個孔的閥體。閥體部分由滑閥芯、滑閥套、彈簧底座等組成，當線圈通電或斷電時，以達到改變流體方向的目的。電磁閥的電磁部件由固定鐵芯、動鐵芯、線圈等部件組成，動鐵芯的運轉将導緻流體通過閥體或被切斷。

操作方式—電氣（電磁線圈）：

常用電磁閥：

直動式電磁閥：線圈帶電時，閥門打開流體通過。線圈停電時，閥門關閉，流體不能通過。

二位二通閥：當線圈帶電時活塞右移，A、P通，流體流過，斷電時，A，P不通，流體不能流過。

備注：閥上主流囗的數目稱為"通",閥芯與閥體間的相對應位置稱為"位"。

三位三通閥：通電時，活塞移動B、P通，A、P不通，流體流過B、P。斷電時A、P通，B、P不通，流體流過A、P。

左線圈通電時A、P通A、O閉，右線圈通電時A、O通，A、P閉，都斷電時A、P和A、O都閉。

三位四通閥：左線圈通電時A、P通B、O通，右線圈通電時A、O通，B、P通，都斷電時A、P和B、O都閉。

電磁閥圖形符号：

閥的主要功能及圖形符号：

電磁閥分類：

電磁閥一般分為直動式電磁閥和先導式電磁閥。

直動式電磁閥：直接利用電磁力推動電磁閥閥芯實現氣路之間的通斷；

先導式電磁閥：則是在電磁力的作用下先打開先導閥，使氣體進入電磁閥閥芯氣室，利用氣壓來推動電磁閥閥芯，實現氣路之間的通斷。

電磁閥有幾個氣路就是幾通，閥芯有幾種位置就是幾位，如：2位3通、2位4通、2位5通、3位5通等；電磁閥分單電控和雙電控，電壓分220V、110V、24V；電磁閥分防爆和不防爆。

按通口數分類：

換向閥的切換通口包括入口、出口和排氣口。通常根據使用目的選擇換向閥的通口數。

按位置數分類：

換向閥的切換狀态稱為“位置”，有幾個切換位置就稱為幾位閥。

1、直動式電磁閥：

特點：結構簡單、動作可靠,在零壓差或真空下能正常工作,可任意方向安裝, 但一般适用于通徑在25mm以下。

直動式電磁閥分常開、常閉兩種：

如圖是直動常閉電磁閥，在斷電時，電磁閥呈關閉狀态，當電磁閥線圈通電後，産生的電磁力使動鐵芯與靜鐵芯吸合，直接開啟閥口，介質從進口流向出口；當線圈斷電後，動鐵芯在複位彈簧的作用下複位，直接關閉閥口，而切斷了介質的流通。常開式則斷電時閥門開啟，通電時，閥門關閉。

2、先導式電磁閥

特點：功率消耗低、通徑較大，而結構簡單、安裝方向任意，但隻能用于電磁閥兩端有一定壓差的場合。電磁閥由先導閥與主閥組成，兩者有通道聯系着，如圖：當電磁線圈通電，動鐵芯與靜鐵芯吸合而導閥孔開放，閥芯背腔的壓力通過導閥孔流向出口， 此時閥芯背腔的壓力低于進口側的壓力，利用壓差使得閥芯脫離主閥座，介質從進口流向出口。當線圈斷電，動鐵芯與靜鐵芯脫離，關閉了導閥孔，閥芯背腔壓力受進口側壓力關閉了導閥孔，閥芯背腔壓力受進口側壓力的補充逐漸趨于和進口側平衡，閥芯因彈簧作用把閥門關閉。先導閥也可配常開式。

直動式和先導式比較：

電磁線圈的數量：

二位5通電磁閥有單電控型和雙電控型兩種。

單電控〔複位型〕

雙電磁線圈〔保持型〕

3位5通電磁閥：

中封：全部通口封閉

ABR連接（中洩）：

中壓：PAB連接：

向氣缸的兩端口供給空氣。

無杆氣缸或雙杆型氣缸在左右輸出相同後（平衡）停止。停止後可以通過外力使氣缸動作。

為了達到平衡，單杆氣缸應通過帶檢驗功能的減壓閥進行壓力調整。用于防止帶鎖止功能的氣缸的控制回路發生快速伸出現象。

圖形符号的含義如下：

(1)用方框表示閥的工作位置，有幾個方框就表示有幾“位”。

(2)方框内的箭頭表示氣路處于接通狀态，但箭頭方向不一定表示流體的實際方向。

(3)方框内符号“┻ ”或“┳’”表示該氣路不通。

(4)方框外部連接的接口數有幾個，就表示幾“通”。

電磁閥的選型指導：

選型重點：電磁閥選型應該依次遵循安全性，可靠性，适用性，經濟性四大原則和六個現場工況要求(即通徑大小、介質種類、壓力等級、電源電壓、動作方式、特殊功能)。

選型依據：

1、根據管道參數選擇電磁閥的：通徑規格(即DN)、接口方式（連接方式）

（1）按照現場管道内徑尺寸或流量要求來确定通徑(DN)尺寸；

（2）、接口方式，一般DN＞50 要選擇法蘭接口，DN=50 則可根據用戶需要自由選擇螺紋式或者法蘭式。

2、根據介質種類選擇電磁閥的：閥體材質、密

封材料、溫度等。

（1）腐蝕性流體：閥體材質宜選用不鏽鋼或PTFE（聚四氟乙烯，俗稱塑料王），并選配氟橡膠或PTFE 密封材料；

（2）食用或超淨流體：閥體材質宜選用衛生級不鏽鋼，并選配矽橡膠密封材料；

（3）高溫流體：要選擇采用耐高溫的電工材料和密封材料制造的電磁閥，而且要選擇活塞型原理結構的；

（4）流體狀态：大至有氣态，液态或混合狀态，特别是口徑大于25 時一定要區分開來，因它與導孔參數有關；

（5）流體粘度：通常在50cSt以下可任意選擇，若超過此值，則需選用高粘度電磁閥。

（6）流體清潔度：介質含少量微小雜質時可選膜片結構的，但也可在電磁閥前安裝過濾器任選其它結構。

3、根據壓力等級選擇電磁閥的：原理結構類型

（1）當電磁閥需要長時間的啟動，并且持續開啟的時間大大超過關閉的時間，宜選用常開型。

（2）要是開和關頻繁切換或開啟的時間短或開、關的時間差不多時，則選常閉型。

（3）但是有些用于安全保護的工況，如爐窯火焰監測、燃氣洩露報警、消防安全聯動系統，則應該選擇緊急切斷電磁閥，而不宜選長期通電型（長期通電隻是一個相對概念），更不能選常開式。

（4）自保持式電磁閥（也稱：雙穩态）是一種新型技術，它主要用于需要節約能源或低電壓驅動的場合。

4、電源電壓選擇：盡量優先選擇常用AC220V，DC24V 較為方便；

5、根據工作時間長短或特殊需要來選擇控制方式：常閉式、常開式、自保持、緊急切斷式（手動複位）；

（1）公稱壓力：這個參數與其它通用閥門的含義是一樣的，是根據管道公稱壓力或使用壓力的1.5 倍來定；

（2）工作壓差：是指電磁閥處于關閉或開啟狀态時，閥前端管路壓力減去閥後端管路壓力得到的數值；當無壓差、低壓差、真空時，必須選用直動式或分布直動式原理；當具備一定壓差以上時各種原理結構形式均可選用；

6、根據環境要求選擇輔助功能：防爆、止回、手動、防水霧、水淋、潛水等。

（1）易燃、易爆環境：必須選用相應等級的防爆電磁閥；

（2）當管道介質有倒流現象時，可選擇帶止回功能電磁閥；

（3）當需要對電磁閥進行現場人工操作時，可選擇帶手動功能電磁閥；

（4）露天安裝或粉塵多場合應選用防水，防塵品種（防護等級在IP45 以上）。用于噴泉或水下管路則必須采用潛水電磁閥（防護等級在IP68 以上）；

電磁閥應用：

1、2位3通電磁閥控制單作用氣缸：

初始狀态：電磁閥為常閉電磁閥，處于失電狀态，單作用氣缸活塞由彈簧作用在氣缸左側，見圖13；

工作狀态：電磁閥得電，電磁閥P口與A口通，氣源由A口進入氣缸，氣缸活塞右移，見圖14；

失電狀态：電磁閥失電，電磁閥A口與R口通，氣缸通過電磁閥放氣，活塞在彈簧作用下回到左側，見圖13。

2、2位3通電磁閥控制氣動薄膜驅動部：

初始狀态：電磁閥為常閉電磁閥，處于失電狀态，氣動薄膜驅動部的推杆由彈簧作用下停在上位，見圖15；

工作狀态：電磁閥得電，電磁閥P口與A口通，氣源由A口進入薄膜驅動部上氣室，推動推杆下移，見圖16；

失電狀态：電磁閥失電，電磁閥A口與R口通，薄膜氣室通過電磁閥放氣，推杆在彈簧作用下回到上位，見圖15。

3、2位5通單電控電磁閥控制雙作用氣缸：

初始狀态：電磁閥失電狀态，電磁閥P口與A口相通，氣源通過A口進入雙作用氣動活塞驅動部左側氣室，活塞停在右側，B口與S口相通，與B口相通的氣動活塞驅動部的右側氣室為排氣狀态，見圖17；

工作狀态：電磁閥得電，電磁閥P口與B口通，氣源由B口進入雙作用氣動活塞驅動部右側氣室，活塞移動到左側， A口與R口相通，與R口相通的氣動活塞驅動部的左側氣室為排氣狀态，見圖18；

失電狀态：電磁閥恢複初始狀态，見圖17。

4、2位5通雙電控電磁閥控制雙作用氣缸：

左側線圈得電狀态：電磁閥左側線圈得電，電磁閥P口與A口通，氣源由A口進入雙作用氣動活塞驅動部一側氣室，推動活塞到氣缸另一側， B口與S口相通，與B口相通的氣動活塞驅動部的另一側氣室為排氣狀态，在另一側線圈不得電之前會保持該狀态不動，見圖19；

右側線圈得電狀态：電磁閥右側線圈得電，電磁閥P口與B口通，氣源由B口進入雙作用氣動活塞驅動部一側氣室，郭鵬學暖通推動活塞到氣缸另一側， A口與R口相通，與A口相通的氣動活塞驅動部的另一側氣室為排氣狀态，在另一側線圈不得電之前會保持該狀态不動，見圖20；

故障分析處理方法〔彈性密封型電磁閥實例〕

電磁閥通電不動作：

1.無電壓、壓降過大或電壓不正确。

2.線圈燒毀，線圈電阻為短路或斷路。

3.進口壓力太小，不滿足最小操作壓差要求（對于先導式操作結構）

4.流量太小，尤其是大流量閥（316&344系列）。

5.雜質卡死或堵塞。

6.缺少零件或零件損壞、鏽蝕。

7.零件安裝不正确或不到位。

給壓後發現洩漏或不複位：

1.雜質造成堵塞或卡死導緻開關不到位。

2.進口壓力太小或太大，不滿足壓差要求。

3.流量太小，不能在瞬間将閥杆或活塞推到位，尤其是大流量閥（316 &344系列）。

4. 電磁閥進出口方向裝反。

5.對于3，4，5通先導式電磁閥，出氣口必須連接氣缸或用絲堵堵住，形成閉合回路。

6.缺少零件、密封件劃傷或損

電磁閥通電時有較大噪音：

1.雜質堵塞或卡住，使得閥芯移動不到位。

2.電源電壓不正确，AC與DC通常不可互換。

3.屏蔽環損壞或脫落（AC結構）。

4.零件變形或松動，或沒有裝配到位。

5.電磁閥裝反方向。

電磁閥使用和維修：

1、每年1-2 次的定期檢修是電磁閥可靠工作和長壽命的最佳方法。電磁閥内部的下列幾種情況是妨礙電磁閥正常工作與縮短壽命的原因。

(1) 使用介質品質發生變化；

(2) 接管内生鏽；

(3) 空壓機的油氧化，産生炭粒、焦油等雜物混入管道；

(4) 管道中有塵粒污垢等雜物。

2、電磁閥安裝後或長時間停用後投入運作時，須通入介質試動作幾次，工作正常後方可投入運行；

3、在蒸汽閥長時間停用後再次投入運行時，應排淨凝結水後再動作幾次，工作正常後方可投入運行；

4、在維護之前，必須切斷電源，卸去介質壓力；

5、線圈組件不宜拆開；

6、拆開電磁閥進行清洗時，可使用煤油、三氯乙烯等溶液。

（來源：暖通南社 郭鵬學暖通）

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