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电磁阀结构原理

值得托付的第三方法定安全阀校验机构 [在线微信交谈] 时间：2024-01-03
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电磁阀结构原理

电磁阀是一个开关频率比较高的产品，电磁阀的结构原理是一种截止阀形式，在实际应用中需将安全阀校验纳入设备维护流程，属于上下运作的，通过一个截止密封来控制开关的。

电磁阀运用于一些口径比较小的一些场合，一般是口径DN50以下比较好，大口径我们都不建议选择。电磁阀运用行业是比较广的，包括气体，液体，只要介质比较干净都可以选择电磁阀，电磁阀的管道是有流通方向的，通常只能往一个方向。

电磁阀种类通常分为3种，分为：完全直动式，分步直动式，先导式

直动式电磁阀运用的环境和介质对压力要求非常低，通常情况下电磁阀使用介质压力只有1公斤以下，才能选择直动式电磁阀。分步直动式电磁阀适用于压力高1公斤以（一般是40公斤左右），可以选择分步直动式电磁阀。先导式电磁阀是针对压力更高一些的，比如几十公斤或者上百公斤压力这种场合可以选择先导式电磁阀。

首先我们要看电磁阀第一是介质的选择，第二是使用压力的选择，这两块对电磁阀选择是比较严格的，然后电磁阀对介质的要求主要又分为两种模式：活塞式和膜片式两款。

活塞式电磁阀模式，活塞密封，上海金钢是有专利的，密封性能比较好，从寿命上来讲，活塞式电磁阀要比膜片式电磁阀寿命高出很多，我们测试寿命的话正常能达到300万次左右，膜片式电磁阀寿命是100万次。

从结构上来讲，大部分是采用分步直动式的比较多，分步直动式和先导式都是需要有压差的情况下才能打开电磁阀，需要压差的力量去带动整个阀门。

什么是压差？压差就是阀前压力减去阀后压力就是压差。

活塞式电磁阀基本工作原理：活塞下面有个密封环，通过活塞下面的密封环，去关闭阀体，阀体下面有个阀口，通过活塞来上下运作，关闭阀门或者打开，打开阀门是通过线圈通电产生磁场，产生磁场带动活动铁芯，活动铁芯往上体，活动铁芯在带动活塞，再通过压差将阀门打开。

膜片式先导式工作原理：通常分为主阀和副阀两个部分，通过线圈通电，产生磁场之后带动活动铁芯，活动铁芯是磁性不锈钢的，带动铁芯，打开副阀，介质会往副阀上流动，这个时候通过压差的原理，将主阀膜片和主阀弹簧顶起，阀门打开。

在选型电磁阀的时候通常是口径小于50，频率比较高，,介质比较干净的情况下选择电磁阀，选择电磁阀成本相对来说会低一些。

1.电磁驱动部件

电磁线圈：核心部件，通电后产生磁场，驱动阀芯动作。线圈的匝数、线径和电阻等参数根据电压（如DC 12V/24V或AC 220V）和所需电磁力设计，影响响应速度和功耗。

铁芯/衔铁：由磁性材料（如软磁合金）制成，受磁场吸引后带动阀芯移动。部分高端电磁阀采用形状记忆合金（SMA）或压电陶瓷驱动，实现更紧凑的结构或更快响应。

2. 阀体与流体控制部件

阀体：外壳通常由金属（铝合金、不锈钢）或工程塑料制成，内部包含流体通道和安装接口。耐腐蚀性和耐压性是关键，例如航空电磁阀采用高温合金以应对极端环境。

阀芯：可移动部件，形式多样（活塞型、膜片型、滑柱型等），其运动直接控制流体的通断或流向。阀芯与阀座的配合精度决定密封性能，高精度设计可减少泄漏。

密封件：常用材料包括丁腈橡胶（NBR）、氟橡胶（FKM）或聚四氟乙烯（PTFE），分别适用于不同温度、压力及腐蚀性介质。例如氟橡胶耐高温和油性介质，PTFE几乎耐所有化学腐蚀。

3. 辅助功能部件

弹簧：用于断电时复位阀芯，确保阀门恢复常开或常闭状态。弹簧的弹性系数需精确计算，以平衡电磁力与流体压力。

先导阀与排气孔：先导式电磁阀通过小孔控制主阀动作，适用于高压大流量场景；排气孔则用于平衡阀内压力，确保阀芯顺利移动。

连接端口：包括进气口、出气口等，接口形式有螺纹（如G螺纹、NPT）、法兰等，需根据管路系统选择。

4. 特殊结构设计

防护与抗振性：工业电磁阀常具备IP65/IP67防护等级，防尘防水；航空电磁阀需通过抗振测试（如DO-160标准），以应对剧烈振动环境。

手动操作器：部分型号配备机械旋钮或推入结构，便于断电时手动操作，适用于紧急维护场景。

5. 分类与结构变体

直动式：电磁力直接驱动阀芯，结构简单但仅适用于小口径低压场景（如DN≤25mm）。

先导式：利用流体压差驱动主阀，适用于高压大流量，但需最小压差启动。

强制先导式：结合直动与先导特点，可在零压差下工作，压力适应范围更广

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