氣動電磁閥廣泛使用得益於氣動技術的發展,與熟悉的其它傳動技術相比,氣動技術更具有優勢。氣動裝置結構簡單,輕盈、維護簡單、壓力等級低,故使用安全。其工作介質是取之不盡,用之不竭的空氣,由於空氣本身不花錢,處理簡單,又不汙染環境,總得來說成本是相當低的。
說到氣動技術應用,可追溯到遠古,也是氣動技術應用的萌芽。例如1776年 John Wilkinson發明能產生一個大氣壓左右的壓力空氣壓縮機。到1880年,第一次用氣缸做成氣動剎車,成功應用在火車的制動。我們熟悉的各種機械輔助動作的應用,那是到了20世紀30年代初。氣動技術廣泛應用,那還是60年代到70年代初,主要是工業機械化和自動化的蓬勃發展,於是在生產過程自動化各個領域出現了氣動技術的滲透。
由此可見,科學技術發展促進了工業生產走向自動化的進程,為進一步解放勞動力提供了條件。電磁閥正是在這樣的時代需求下產生的,其利用電磁力控制流體介質流動方向從而來控制自動化元件,體現出了響應速度快、結構簡單、閥口抗汙染、抗幹擾能力強、重複性能優良、動作可靠、功耗小等優異的「表現」,在流體傳動和自動化控制系統中嶄露頭角。
氣動電磁閥基本結構及原理
作為氣動控制的主要控制元件之一,繁多的品種、各異的結構,但原理無太多的差異。氣動電磁閥原理通過其線圈通電產生電磁力,由電磁力來獲得軸向力,從而推動閥芯快速移動來改變流體介質的流動方向。氣動電磁閥的類型按照電磁力作用於閥芯方式分類;可分先導式與直動式。按照閥芯結構分類;滑柱式、閥座式、滑柱座閥式。按照密封形式分類;間隙密封式、彈性密封式。按照環境分類;普通型、防爆型、防塵型。安裝供電電源及功率分類;有交流和直流型,有一般功率和低功率型。按照潤滑條件分類;油霧潤滑和不給油潤滑。直動式電磁閥由電磁鐵產生電磁力,直接推動閥芯實現流動介質換向。根據閥芯復位控制有單電控制和雙電控制兩種。電磁閥線圈通電時,產生電磁力推動閥芯移動,從而打開閥門。電磁閥線圈斷電,電磁力消失,彈簧將閥芯壓在閥座上,閥門關閉。先導式電磁閥利用先導電磁閥輸出氣壓力來操縱閥芯實現流體介質換向。從實質上看,其由電磁控制和氣壓控制的符合控制。通電時,電磁力將先導孔打開,上腔壓力快速下降,閥芯周圍形成上低下高差壓,從而氣體壓力推動閥芯向上移動,將打開閥門。斷電時,彈簧彈力將關閉先導孔,入口壓力通過旁通孔快速在閥芯周圍形成上高下低的差壓。氣體壓力推動閥芯向下移動,把閥門關閉。
氣動電磁閥在工業現場的應用常見的氣動電磁閥牌子日本SMC電磁閥、臺灣亞德客電磁閥、德國FESTO電磁閥,國產正泰電磁閥等。常用的電磁閥形式兩位兩通、兩位三通、兩位四通、兩位五通,三位五通等。說到X位Y通,指的是什麼?X位這裡指的是電磁閥工作位,開位、關位。Y通指的是電磁閥氣孔數,氣孔數多少為幾通。兩位三通電磁閥及兩位五通電磁閥兩位三通電磁閥只有開和關兩個位,有三個氣孔。其所控制對象為單作用氣缸。兩位五通電磁閥只有開和關兩個位,有五個氣孔。所控制對象為雙作用氣缸。電磁閥選型根據工作環境選擇電磁閥材料,根據安全要求選擇防爆還是普通電磁閥以及是否防塵。根據電源的取用是否方便,選擇電磁閥線圈額定工作電壓24VDC還是220VAC。電磁閥的氣源管選用有氣源軟管、銅氣管、不鏽鋼氣管。在工作環境較為理想的情況下選用軟管,氣路連接方便。工作環境比較潮溼、粉塵多可用銅氣管。工作環境有腐蝕性氣體等介質,可用不鏽鋼氣管。相比氣源軟管,後兩種氣管用於氣路連接可靠,安全性高,不易脫落。在控制氣缸的氣路中,還有個關鍵輔助元件需要與電磁閥、氣缸一同使用。因為從氣源站過來的氣源,可能還有水分、雜質,對電磁閥閥體內部有嚴重的危害。滑閥芯密封圈加速老化,雜質入內加速密封圈磨損。同時,又因為從電磁閥出去的壓縮空氣,含有水分雜質,那麼進入氣缸缸體,對其密封圈和內部機械結構都有磨損等危害。因此為了解決壓縮可能不乾淨的情況,選用空氣過濾減壓閥。空氣過濾減壓閥其可用於壓縮空氣過濾、雜質濾除。除此之外,空氣過濾減壓閥還可以用於壓縮空氣出口壓力調節。改變壓縮空氣出口壓力,可調節氣缸的動作快慢。
在工作中常遇到的電磁閥故障動鐵芯不動作電源未通電、動鐵芯卡住、彈簧破損、密封圈磨損動鐵芯不復位彈簧破損、動鐵芯卡住、動鐵芯粘連線圈過熱或燒毀動鐵芯卡住、工作頻率高、流體或環境溫度高交流電磁閥線圈有蜂鳴聲分磁環損壞、電磁鐵吸合面不平、有汙染、生鏽電磁閥先導部分洩露先導部分動鐵芯卡或鏽蝕、緊固不良、彈簧鋼及密封圈損傷。電磁閥主閥洩露排氣口的閥芯及閥套磨損、閥體鑄件不合適、緊固不良、密封墊磨損。電磁閥主閥不能換向潤滑不夠、密封件損傷、彈簧損傷。
結束語:我們在工作中,熟悉元器件的工作原理對日常遇到的故障處理事倍功半,但是在日常工作中積累工作經驗至關重要。有理論組裝頭腦,又有豐富的經驗,一般情況下遇到生產現場故障處理起來得心應手。