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电磁换向阀

1作用
变换阀心在阀体内的相对工作位置，使阀体各油口连通或断开，从而控制实行元件的换向或启停。
2性能要求
1.换向性能　　在规定的工作条件下，电磁阀通电后能否可靠地换向，断电后能否可靠地复位。　　2.压力损失　　电磁换向阀的压力损失由液流流过电磁换向阀的阀口时产生的流动损失和节流损失组成。　　3.内泄露量　　电磁换向阀的内泄露量是指在规定的工作条件下，处于各个不同工作位置时，从高压腔到低压腔的泄露量。　　4.换向和复位时间　　从电磁铁通电到阀芯换向终止所需要的时间，复位时间是指从电磁断电到阀芯回复到初始位置所需要的时间。　　5.换向频率　　在单位时间内所允许的最大换向次数　　6.使用寿命　　电磁阀使用到主要零部件损坏，不能进行正常的换向和复位动作，或者使用到其主要性能指标明显恶化超过了规定指标所经历的换向次数。
3分类
电磁换向阀的品种繁多，按其工作位置数和通路数的多少可分为二位三通、二位四通、三位四通等；按其复位和定位形式可分为弹簧复位式、钢球定位式、无复位弹簧式；按其阀体与电磁铁的连接形式可分为法兰连接和螺纹连接；按其所配电磁铁的结构形式可分为干式和湿式，每一类又有交流、直流、本整等形式，而且所需电源电压又有好多种，因而在其结构上存在很多差别。1.按接口数及切换位置数分类接口是指阀上各种接油管的进、出口，进油口通常标为P，回油口则标为R或T，出油口则以A、B来表示。阀内阀芯可移动的位置数称为切换位置数,通常大家将接口称为“通”，将阀芯的位置称为“位”。因此，按其工作位置数和通路数的多少可分为二位三通、二位四通、三位四通等。2.按操作方式分类　　推动阀内阀芯移动的动力有手、脚、机械、液压、电磁等方法。3.按其复位和定位形式分类可分为弹簧复位式、钢球定位式、无复位弹簧式。4.按其阀体与电磁铁的连接形式分类　　可分为法兰连接和螺纹连接。5.按其所配电磁铁的结构形式分类可分为干式和湿式。　　归类一下：按照结构形式分：座阀式换向阀、滑阀式换向阀、转阀式换向阀
4结构种类
在液压传动系统中广泛采用的是滑阀式换向阀，在这里主要先容这种换向阀的几种结构。　　1.手动换向阀：手动换向阀是利用手动杠杆来改变阀芯位置实现换向的　　2.机动换向阀：又称行程阀,它主要用来控制液压机械运动部件的行程，它是借助于安装在工作台上的挡铁或凸轮来迫使阀芯移动，从而控制油液的流动方向。机动换向阀通常是二位的,有二通、三通、四通和五通几种,其中二位二三通机动阀又分常闭和常开两种。　　3.电磁换向阀：利用电磁铁的通、断电而直接推动阀芯来控制油口的连通状态。　　4.液动换向阀　　5.电液换向阀：由电磁换向阀和液动换向阀组合而成。　　电磁换向阀起先导作用，它可以改变控制液流的方向，从而改变液动换向阀的位置。由于操纵液动换向阀的液压推力可以很大，所以主阀可以做得很大，允许有较大的流量通过。这样用较小的电磁铁就能控制较大的液流。　　6.比例式电磁换向阀　　比例方向阀是以在阀芯外装置的电磁线圈所产生的电磁力，来控制阀芯的移动，依靠控制线圈电流来控制方向阀内阀芯的位移量，故可同时控制油流动的方向和流量。滑阀式换向阀　　1.换向阀的结构和工作原理　　结构　　阀体：有多级沉割槽的圆柱孔　　阀芯：有多段环行槽的圆柱体　　分类　　按工作位置数分（阀心相对于阀体的工作位置数）：二位、三位、四位　　按通路数分（阀体对外连接的主要油口数，不包括控制油和泄漏油口）：二通、三通、四通、五通　　按控制方式分：电磁、液动、电液、机动、手动　　　　图形符号含义：　　1 位——用方格表示，几位即几个方格　　2 通——↑ 　　不通—— ┴ 、┬ 　　箭头首尾和堵截符号与一个方格有几个交点即为几通。　　3 油口有固定方位和含义：　　p——进油口(左下）　　T——回油口（右下）　　A.B——与实行元件连接的工作油口（左、右上) 　　2.滑阀的中位机能　　滑阀机能：换向阀处于常态位置时，阀中各油口的连通方式，对三位阀即中间位置各油口的连通方式，所以称中位机能。　　中位机能：三位换向阀处于中立位置时，阀中各油口的连通方式。
5选型注意
选型依据
电磁阀选型首先应该依次遵循安全性，可靠性，适用性，经济性四大原则，其次是根据六个方面的现场工况（即管道参数、流体参数、压力参数、电气参数、动作方式、特殊要求进行选择）。
选型依据：
1、根据管道参数选择电磁阀的：通径规格（即DN）、接口方式
1）按照现场管道内径尺寸或流量要求来确定通径（DN）尺寸；
2）接口方式，一般>DN50要选择法兰接口，≤DN50则可根据用户需要自由选择。
2、根据流体参数选择电磁阀的：材质、温度组
1）腐蚀性流体：宜选用耐腐蚀电磁阀和全不锈钢；食用超净流体：宜选用食品级不锈钢材质电磁阀；
2）高温流体：要选择采用耐高温的电工材料和密封材料制造的电磁阀，而且要选择活塞式结构类型的；
3）流体状态：大至有气态，液态或混合状态，特别是口径大于DN25时一定要区分开来；
4）流体粘度：通常在50cSt以下可任意选择，若超过此值，则要选用高粘度电磁阀。
3、根据压力参数选择电磁阀的：原理和结构品种
1）公称压力：这个参数与其它通用阀门的含义是一样的，是根据管道公称压力来定；
2）工作压力：如果工作压力低则必须选用直动或分步直动式原理；最低工作压差在0.04Mpa以上时直动式、分步直动式、先导式均可选用。
4、电气选择：电压规格应尽量优先选用AC220V、DC24较为方便。
5、根据持续工作时间长短来选择：常闭、常开、或可持续通电
1）当电磁阀需要长时间开启，并且持续的时间多于关闭的时间应选用常开型；
2）要是开启的时间短或开和关的时间不多时，则选常闭型；
3）但是有些用于安全保护的工况，如炉、窑火焰监测，则不能选常开的，应选可长期通电型。
6、根据环境要求选择辅助功能：防爆、止回、手动、防水雾、水淋、潜水。
选型原则
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。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。
适用性：
1、介质特性
1）质气，液态或混合状态分别选用不同品种的电磁阀；
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；
3）介质粘度，通常在50cSt以下。若超过此值，通径大于15mm时，用多功能电磁阀；通径小于15mm时，用高粘度电磁阀。
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，可选用直动膜片式电磁阀；
5）介质若是定向流通，且不允许倒流，需用双向流通；
6）介质温度应选在电磁阀允许范围之内。
2、管道参数
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；
2）根据流量和阀门Kv值选定公称通径，也可选同管道内径；
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
1）环境的最高和最低温度应选在允许范围之内；
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）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；
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型；
5）环境空间若受限制，需选用多功能电磁阀，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
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；
2）电压规格用尽量优先选用AC220V.DC24V；
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；
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
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需选用多位电磁阀；
2）动作时间：指电信号接通或切断至主阀动作完成时间；
3）泄漏量：样本上给出的泄漏量数值为常用经济等级。
6常见故障
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。电磁阀的电磁部件由固定铁芯、动铁芯、线圈等部件组成;阀体部分由滑阀芯、滑阀套、弹簧底座等组成。电磁线圈被直接安装在阀体上，阀体被封闭在密封管中，构成一个简洁、紧凑的组合。大家在生产中常用的电磁阀有二位三通、二位四通、二位五通等。这里先说说二位的含义：对于电磁阀来说就是带电和失电，对于所控制的阀门来说就是开和关。
电磁阀的故障将直接影响到切换阀和调节阀的动作，常见的故障有电磁阀不动作，应从以下几方面排查：
1、电磁阀接线头松动或线头脱落，电磁阀不得电，可紧固线头。
2、电磁阀线圈烧坏，可拆下电磁阀的接线，用万用表测量，如果开路，则电磁阀线圈烧坏。原因有线圈受潮，引起绝缘不好而漏磁，造成线圈内电流过大而烧毁，因此要防止雨水进入电磁阀。此外，弹簧过硬，反作用力过大，线圈匝数太少，吸力不够也可使得线圈烧毁。紧急处理时，可将线圈上的手动按钮由正常工作时的“0”位打到“1”位，使得阀打开。
3、电磁阀卡住：电磁阀的滑阀套与阀芯的配合间隙很小(小于0.008mm)，一般都是单件装配，当有机械杂质带入或润滑油太少时，很容易卡住。处理方法可用钢丝从头部小孔捅入，使其弹回。根本的解决方法是要将电磁阀拆下，取出阀芯及阀芯套，用CCI4清洗，使得阀芯在阀套内动作灵活。拆卸时应注意各部件的装配顺序及外部接线位置，以便重新装配及接线正确，还要检查油雾器喷油孔是否堵塞，润滑油是否足够。
4、漏气：漏气会造成空气压力不足，使得强制阀的启闭困难，原因是密封垫片损坏或滑阀磨损而造成几个空腔窜气。在处理切换系统的电磁阀故障时，应选择适当的时机，等该电磁阀处于失电时进行处理，若在一个切换间隙内处理不完，可将切换系统暂停，从容处理。[1]
超高压三位四通电磁换向阀，涉及流体压力实行机构技术领域。本发明包括阀体，在阀体内设置通孔，在通孔的两端分别连接电磁铁；在通孔内套置配油滑套，于配油滑套的外周设置第一环形沉割槽、第二环形沉割槽和第三环形沉割槽，在第二环形沉割槽上设置进油孔，在第一环形沉割槽上设置第一出油孔，在第三环形沉割槽上设置第二出油孔，在配油滑套内设置阀芯，沿阀芯的长度方向分别设置与第一出油孔和第二出油孔相配合的环形块；在通孔内、于配油滑套的两端与两块电磁铁之间分别设置弹簧座，每个弹簧座均设有内座体和外座体，在每组内座体和外座体之间分别连接弹簧，在每组内座体和外座体
额定压力为70MPa电磁换向阀是液压机具、液压成型、金属挤压、岩石试验、粉末冶金、射流加工、矿油化工以及一些尖端科学技术研究、试验等超高压液压系统中的重要组成元件,具有压力高,出力大的特点。在满足国家标准规定尺寸的前提下,进行电磁换向阀阀体和阀芯强度分析和确定合理的结构尺寸对研制一种额定压力为70MPa电磁换向阀具有重要工程意义。本文根据性能指标,应用流体力学、材料力学、机械设计、液压传动以及液压阀设计理论等相关常识对电磁换向阀的主要结构参数进行设计及计算,采用有限元仿真AppANSYS对阀体和阀芯进行应力数值计算,对性能试验结果与性能指标和理论计算值进行。

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