电磁阀、两位式气动执行机构、调节型气动执行机构检修维护知识

1、电磁阀、两位式气动执行机构、调节电磁阀、两位式气动执行机构、调节型气动执行机构检修维护知识型气动执行机构检修维护知识内容简介内容简介一、电磁阀一、电磁阀n工作原理：工作原理： 电磁阀由两个基本功能单元组成：电磁线圈和磁芯。电磁阀由两个基本功能单元组成：电磁线圈和磁芯。包含一个或几个孔的阀体。当电线圈通电或断电时，磁芯包含一个或几个孔的阀体。当电线圈通电或断电时，磁芯的运转将控制流体的通断。电磁线圈被直接安装在阀体上的运转将控制流体的通断。电磁线圈被直接安装在阀体上，磁芯被封闭在密封管中，构成一个简洁，紧凑的组合。，磁芯被封闭在密封管中，构成一个简洁，紧凑的组合。 电磁阀的分类电磁阀的分类n 从

2、原理上分为三大类从原理上分为三大类( (即：直动式、分步直动、先导即：直动式、分步直动、先导式式) )，而从阀瓣结构和材料上的不同与原理上的区别又，而从阀瓣结构和材料上的不同与原理上的区别又分为六个分支小类分为六个分支小类( (直动膜片结构、分步重片结构、先直动膜片结构、分步重片结构、先导膜式结构、直动活塞结构、分步直动活塞结构、先导膜式结构、直动活塞结构、分步直动活塞结构、先导活塞结构导活塞结构) )。直动式直动式n原理：原理： 通电时，电磁线圈产通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断电上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧把时，电磁力消失，弹

3、簧把关闭件压在阀座上，关闭关闭件压在阀座上，关闭。 特点：在真空、负压、特点：在真空、负压、零压时能正常工作，但通零压时能正常工作，但通径一般不超过径一般不超过25mm25mm。分布直动式分布直动式n 原理：原理： 分布直动式是一种直动式分布直动式是一种直动式和先导式相结合的原理。常闭和先导式相结合的原理。常闭式式-当入口与出口没有压差时当入口与出口没有压差时，通电后电磁力直接打开先导，通电后电磁力直接打开先导孔连接主阀活塞依次向上提起孔连接主阀活塞依次向上提起，阀门打开；当入口与出口达，阀门打开；当入口与出口达到启动压差时，通电后，电磁到启动压差时，通电后，电磁力先打开先导孔，主阀活塞上力先

4、打开先导孔，主阀活塞上腔压力下降，从而利用压差和腔压力下降，从而利用压差和电磁力拉动主活塞，阀口打开电磁力拉动主活塞，阀口打开；断电时，靠弹簧复位关闭先；断电时，靠弹簧复位关闭先导孔，主活塞上腔增压，推动导孔，主活塞上腔增压，推动主活塞向下移动，阀关闭。常主活塞向下移动，阀关闭。常开式与常闭式相反。开式与常闭式相反。 特点：在零压差或真空、特点：在零压差或真空、高压时亦能可动作，但功率较高压时亦能可动作，但功率较大，要求必须水平安装。大，要求必须水平安装。 先导式先导式n 原理：原理： 其结构主要由导阀和主阀组成，主阀采用橡胶密封结其结构主要由导阀和主阀组成，主阀采用橡胶密封结构。构。 常位时

5、，活动铁芯封住导阀口，阀腔内压力平衡，常位时，活动铁芯封住导阀口，阀腔内压力平衡，主阀口封阀。当线圈通电时，产生电磁力将活动铁芯吸上主阀口封阀。当线圈通电时，产生电磁力将活动铁芯吸上，主阀腔内的介质自导阀口外泄，以至产生压力差，膜片，主阀腔内的介质自导阀口外泄，以至产生压力差，膜片或阀杯被迅速托起，主阀口开启，阀便呈通路了。或阀杯被迅速托起，主阀口开启，阀便呈通路了。 当线当线圈断电，磁场消失，活动铁芯复位，封闭导阀口，导阀和圈断电，磁场消失，活动铁芯复位，封闭导阀口，导阀和主阀腔内压力平衡后，阀又呈关闭常位。主阀腔内压力平衡后，阀又呈关闭常位。 特点：特点： 流体压力范围上限较高，电磁阀必须

6、满足流体流体压力范围上限较高，电磁阀必须满足流体压差条件压差条件 。先导式电磁阀工作示意图先导式电磁阀工作示意图电磁阀的分类电磁阀的分类n 电磁阀分为单电控和双电控，单线圈的称为单电控电磁阀分为单电控和双电控，单线圈的称为单电控，双线圈的称为双电控，双线圈的称为双电控，2 2 位位2 2 通，通，2 2 位位3 3 通一般为单通一般为单电控（单线圈），电控（单线圈），2 2 位位4 4 通，通，2 2 位位5 5 通可以是单电控（通可以是单电控（单线圈），也可以是双电控（双线圈）。单线圈），也可以是双电控（双线圈）。n 按工作电压不同分为：交流电压：按工作电压不同分为：交流电压：AC220V

7、380V AC220V 380V 110V 24V110V 24V；直流电压：；直流电压：DC24V 12V 6V 220VDC24V 12V 6V 220V；一般常用；一般常用电压为电压为AC220V DC24VAC220V DC24V。n 按电磁阀的防护等级可分为：防爆型、防水型、户按电磁阀的防护等级可分为：防爆型、防水型、户外型等。外型等。两位三通电磁阀两位三通电磁阀n 电磁阀二位是指电磁阀的阀芯有两个不同的工作位电磁阀二位是指电磁阀的阀芯有两个不同的工作位 置置( (开、关开、关) )。 电磁阀二通、三通指电磁阀的阀体上电磁阀二通、三通指电磁阀的阀体上 有两个、三个通道口。有两个、三个

8、通道口。n 两位三通电磁阀分为常闭型和常开型两种：两位三通电磁阀分为常闭型和常开型两种： 常闭型两位三通电磁阀动作原理：线圈得电时，常闭型两位三通电磁阀动作原理：线圈得电时，气路接通，线圈失电时，气路断开。气路接通，线圈失电时，气路断开。 常开型两位三通电磁阀动作原理：给线得电时，常开型两位三通电磁阀动作原理：给线得电时，气路断开，线圈失电时，气路接通。气路断开，线圈失电时，气路接通。两位三通电磁阀两位三通电磁阀两位五通单电控电磁阀两位五通单电控电磁阀n 两位五通双电控电磁阀两位五通双电控电磁阀两位五通双电控电磁阀两位五通双电控电磁阀n 两位五通双电控电磁阀动作原理：给正动作线圈通两位五通双电

9、控电磁阀动作原理：给正动作线圈通电，则正动作气路接通电，则正动作气路接通( (正动作出气孔有气正动作出气孔有气) )，即使给正，即使给正动作线圈断电后正动作气路仍然是接通的，将会一直维动作线圈断电后正动作气路仍然是接通的，将会一直维持到给反动作线圈通电为止。持到给反动作线圈通电为止。 给反动作线圈通电，则给反动作线圈通电，则反动作气路接通反动作气路接通( (反动作出气孔有气反动作出气孔有气) )，即使给反动作线，即使给反动作线圈断电后反动作气路仍然是接通的，将会一直维持到给圈断电后反动作气路仍然是接通的，将会一直维持到给正动作线圈通电为止。这相当于正动作线圈通电为止。这相当于“自锁自锁”。 基

10、于两位基于两位五通双电控电磁阀的这种特，在设计机电控制回路或编五通双电控电磁阀的这种特，在设计机电控制回路或编制制PLCPLC程序的时候，可以让电磁阀线圈动作程序的时候，可以让电磁阀线圈动作1212秒就可以秒就可以了，这样可以保护电磁阀线圈不容易损坏。双电控原理了，这样可以保护电磁阀线圈不容易损坏。双电控原理：双电控电磁阀通过两侧电磁线圈的得电、失电来控制：双电控电磁阀通过两侧电磁线圈的得电、失电来控制开闭，当一个线圈失电，另一个未得电时可以保持阀芯开闭，当一个线圈失电，另一个未得电时可以保持阀芯不动，称为有记忆功能的阀不动，称为有记忆功能的阀。两位五通双电控电磁阀两位五通双电控电磁阀两位五通

11、双电控电磁阀两位五通双电控电磁阀电磁阀开关量控制回路电磁阀开关量控制回路n电磁阀开关量控制电磁阀开关量控制电磁阀常见故障及分析电磁阀常见故障及分析n 电磁阀在长期运行中，因环境、频繁使用、自身质量等因素会有电磁阀在长期运行中，因环境、频繁使用、自身质量等因素会有这样那样的故障，从故障类型可以分为这样那样的故障，从故障类型可以分为4 4类：类： 一、电磁阀通电后不动作一、电磁阀通电后不动作 1 1、首先检查电磁线圈是否带电，方法为使用螺丝刀（铁质）靠、首先检查电磁线圈是否带电，方法为使用螺丝刀（铁质）靠近线圈上部检查是否带有磁性。近线圈上部检查是否带有磁性。 2 2、如果线圈没有磁性（不带电），

12、切断电源，检查线圈电阻是、如果线圈没有磁性（不带电），切断电源，检查线圈电阻是否为断路，线圈烧毁或者断线都会导致线圈断路，若线圈短路烧毁否为断路，线圈烧毁或者断线都会导致线圈断路，若线圈短路烧毁则更换线圈，若线圈断线可以重新焊接接线。如果线圈电阻正常，则更换线圈，若线圈断线可以重新焊接接线。如果线圈电阻正常，说明线圈没问题，检查电源是否正常：说明线圈没问题，检查电源是否正常：电源是否有电压电源是否有电压, ,电磁阀电磁阀的电源连接插头是否松动。电压是否符合电磁阀要求。从而判断的电源连接插头是否松动。电压是否符合电磁阀要求。从而判断是电源的问题，还是电缆接地、短路或断路。是电源的问题，还是电缆接

13、地、短路或断路。 3 3、如果线圈有磁性（带电），说明阀芯卡涩。卡涩的原因有多、如果线圈有磁性（带电），说明阀芯卡涩。卡涩的原因有多种：种：密封圈损坏或有杂质导致阀芯无法动作；密封圈损坏或有杂质导致阀芯无法动作；线圈老化电阻增线圈老化电阻增加电流减小导致磁力不够；加电流减小导致磁力不够；工艺介质内有杂质导致阀芯卡涩无法工艺介质内有杂质导致阀芯卡涩无法关闭；关闭；工艺介质压力、差压不符合要求（先导电磁阀）。工艺介质压力、差压不符合要求（先导电磁阀）。电磁阀常见故障及分析电磁阀常见故障及分析n二、电磁阀不能关闭二、电磁阀不能关闭 电磁阀阀芯和阀座之间出现了问题。从工艺介质来说，如果压力电磁阀阀芯和

14、阀座之间出现了问题。从工艺介质来说，如果压力和粘度不适于电磁阀工作则会导致电磁阀不能关闭。电磁阀隔离套管和粘度不适于电磁阀工作则会导致电磁阀不能关闭。电磁阀隔离套管内阀芯弹簧老化会导致阀门失电后阀芯不会动作。如果杂质进入阀芯内阀芯弹簧老化会导致阀门失电后阀芯不会动作。如果杂质进入阀芯或者阀芯自身变形会导致阀芯卡涩。或者阀芯自身变形会导致阀芯卡涩。n三、电磁阀漏三、电磁阀漏 电磁阀虽然没有阀杆，但也会有阀门内漏或者外漏的故障。外漏电磁阀虽然没有阀杆，但也会有阀门内漏或者外漏的故障。外漏可能因为电磁阀与管道连接处松动导致，或者连接处密封损坏。内漏可能因为电磁阀与管道连接处松动导致，或者连接处密封损

15、坏。内漏则说明电磁阀阀芯没有完全压在阀座上，这可能由于阀座密封圈（阀则说明电磁阀阀芯没有完全压在阀座上，这可能由于阀座密封圈（阀芯密封圈）损坏导致，也可能因为阀芯与阀座之间有杂质或者变形，芯密封圈）损坏导致，也可能因为阀芯与阀座之间有杂质或者变形，导致无法压紧。导致无法压紧。n四、噪音大四、噪音大 电磁阀在通电后噪音太大。可能为电磁线圈的紧固螺栓松动，紧电磁阀在通电后噪音太大。可能为电磁线圈的紧固螺栓松动，紧固电磁线圈螺栓。如果噪音高不能得到改善，检查电磁线圈电压是否固电磁线圈螺栓。如果噪音高不能得到改善，检查电磁线圈电压是否为电磁阀额定电压。检查电磁阀阀芯与阀座吸合面上是否有杂质，二为电磁阀

16、额定电压。检查电磁阀阀芯与阀座吸合面上是否有杂质，二者是否能压紧。者是否能压紧。气动执行机构气动执行机构n气动执行机构工作原理气动执行机构工作原理 气动阀是借助压缩空气驱动的阀门。利用压缩空气推气动阀是借助压缩空气驱动的阀门。利用压缩空气推动执行器内多组组合气动活塞运动，传力给横梁和内曲线动执行器内多组组合气动活塞运动，传力给横梁和内曲线轨道的特性，带动空芯主轴作旋转运动，压缩空气气盘输轨道的特性，带动空芯主轴作旋转运动，压缩空气气盘输至各缸，改变进出气位置以改变主轴旋转方向，根据负载至各缸，改变进出气位置以改变主轴旋转方向，根据负载( (阀门阀门) )所需旋转扭矩的要求，可调整气缸组合数目，

17、带动所需旋转扭矩的要求，可调整气缸组合数目，带动负载负载( (阀门阀门) )工作。两位式气动阀在工作状态下只有全开或工作。两位式气动阀在工作状态下只有全开或全关两种情况。全关两种情况。 气动执行机构的结构和分类气动执行机构的结构和分类n“失气开失气开”和和“失气关失气关” “失气开失气开” 气缸没有进气时，阀门全开。气缸没有进气时，阀门全开。 “失气关失气关” 气缸没有进气时，阀门全关。气缸没有进气时，阀门全关。 执行机构手轮结构执行机构手轮结构n “ “直接式直接式”手轮手轮 手轮杆和阀杆在一条轴线上，手轮在阀体的正手轮杆和阀杆在一条轴线上，手轮在阀体的正上方，适用于小口径，要求开关速度比较

18、快的阀门上方，适用于小口径，要求开关速度比较快的阀门 。 n “ “间接式间接式”手轮手轮 手轮的转动扭矩通过一副蜗轮装置传递给阀杆手轮的转动扭矩通过一副蜗轮装置传递给阀杆，手轮杆和阀杆不在一条轴线上。多用于大口径、系统压力高、对开，手轮杆和阀杆不在一条轴线上。多用于大口径、系统压力高、对开关速度要求不高，传递扭矩比较大的阀门。关速度要求不高，传递扭矩比较大的阀门。 手轮装置作用以及中性点的概念手轮装置作用以及中性点的概念n手轮装置作用主要有以下两点。手轮装置作用主要有以下两点。 1 1、气源中断、调节器故障无输出以及膜片损坏等情况、气源中断、调节器故障无输出以及膜片损坏等情况, , 用手轮操

19、作使阀门动作用手轮操作使阀门动作, ,以保障生产过程的正常进行以保障生产过程的正常进行 ，保证电站安全。，保证电站安全。 2 2、用于加强隔离、用于加强隔离( (用手轮增大阀座用手轮增大阀座/ /阀瓣的压紧力阀瓣的压紧力) )，或，或 根据系统需要控制下游流量和压力的作用。根据系统需要控制下游流量和压力的作用。n气动阀手动气动阀手动“中性点中性点”的概念的概念 手动操作装置（手轮）行程上的某一点，手轮设定在手动操作装置（手轮）行程上的某一点，手轮设定在该点后阀门在气动操作时能够完全开启或关闭而不受手轮该点后阀门在气动操作时能够完全开启或关闭而不受手轮阻碍影响。阻碍影响。n阀门在正常情况下其手轮

20、都应处于中性点的位置。阀门在正常情况下其手轮都应处于中性点的位置。 气动执行机构动作方式的选择气动执行机构动作方式的选择n气动执行机构的气开、气关、活塞式选择气动执行机构的气开、气关、活塞式选择 气动执行机构作用方式的选择应根据生产工艺要求来决气动执行机构作用方式的选择应根据生产工艺要求来决定，考虑当信号压力中断（仪表供电中断或气源中断）时定，考虑当信号压力中断（仪表供电中断或气源中断）时，视气动阀所处开启或关闭的位置。对生产工艺造成的危，视气动阀所处开启或关闭的位置。对生产工艺造成的危害性大小而定。如阀处于打开位置时危害小，则应选用气害性大小而定。如阀处于打开位置时危害小，则应选用气关式；反

21、之，则选用气开式。关式；反之，则选用气开式。 如要求执行机构输出功率较大、响应速度较快时，应如要求执行机构输出功率较大、响应速度较快时，应选用活塞式执行机构。该类阀门失气失信号时阀门时保位选用活塞式执行机构。该类阀门失气失信号时阀门时保位的。的。双作用执行机构双作用执行机构n 气动执行机构分为单作用和双作用两种类型，执行器气动执行机构分为单作用和双作用两种类型，执行器的开、关行程都要通过压缩空气来驱动执行，叫做双作用的开、关行程都要通过压缩空气来驱动执行，叫做双作用，见下图，见下图。单作用执行机构单作用执行机构n 而单作用的执行器开关动作，只有开（关）行程是通而单作用的执行器开关动作，只有开（

22、关）行程是通过压缩空气来驱动，而关（开）行程是靠弹簧复位来完成，过压缩空气来驱动，而关（开）行程是靠弹簧复位来完成，见下图。见下图。气动执行机构的调试气动执行机构的调试n调试流程调试流程气动执行机构调试中的注意事项气动执行机构调试中的注意事项n注意事项注意事项 1 1、调试前应熟悉阀门所控制的管路的工作状态，检查阀体、调试前应熟悉阀门所控制的管路的工作状态，检查阀体 的安装是否与流体方向一致。的安装是否与流体方向一致。 2 2、通电调试前必须检查电磁阀的电压等级是否与设计一致。、通电调试前必须检查电磁阀的电压等级是否与设计一致。 3 3、直流电磁阀的极性必须接正确、直流电磁阀的极性必须接正确.

23、 . 4 4、电磁阀电阻检查。用、电磁阀电阻检查。用500V500V兆欧表检查绝缘，其绝缘电阻兆欧表检查绝缘，其绝缘电阻 应不小于应不小于1M1M，潮湿地区应不小于，潮湿地区应不小于0.5M0.5M。 5 5、对于阀门开关时间有要求的，要对仪用空气进气速度控、对于阀门开关时间有要求的，要对仪用空气进气速度控 制阀与排气阀进行相应的整定，以达到相应的时间要求。制阀与排气阀进行相应的整定，以达到相应的时间要求。 6 6、行程开关应安装牢固、动作灵活正常。、行程开关应安装牢固、动作灵活正常。 用兆欧表对行程开关的触点之间及触点对地绝缘检查。用兆欧表对行程开关的触点之间及触点对地绝缘检查。 用用500

24、V500V兆欧表检查绝缘，其绝缘电阻应不小于兆欧表检查绝缘，其绝缘电阻应不小于1M1M，潮，潮 湿地区应不小于湿地区应不小于0.5M0.5M。常见故障及处理常见故障及处理常见故障及处理常见故障及处理案例案例n某电厂某电厂#1#1、#2#2机除盐水车间，经常出现远方操作阀门，阀机除盐水车间，经常出现远方操作阀门，阀门不动作等故障。门不动作等故障。n故障故障1 1：n检查：指令线无脱落，气源压力正常，电源也正常，再次检查：指令线无脱落，气源压力正常，电源也正常，再次联系操作台操作阀门，可以听见电磁阀带电的联系操作台操作阀门，可以听见电磁阀带电的“咯哒咯哒”声声，手动操作电磁阀，电磁阀仍不会动作，由

25、此判断此电磁，手动操作电磁阀，电磁阀仍不会动作，由此判断此电磁阀阀芯卡涩。阀阀芯卡涩。n处理方法：做好断电，关闭气源等相关隔离措施，拆下该处理方法：做好断电，关闭气源等相关隔离措施，拆下该电磁阀，将内部阀芯拆出，发现阀腔、阀芯里有大量黑色电磁阀，将内部阀芯拆出，发现阀腔、阀芯里有大量黑色沉积污垢。用棉布对阀芯进行擦拭并清理干净，再重新安沉积污垢。用棉布对阀芯进行擦拭并清理干净，再重新安装，反复操作该电磁阀，电磁阀动作正常。装，反复操作该电磁阀，电磁阀动作正常。案例案例n注意事项：注意事项：n在拆除电磁阀时，做好防护措施，防止在拆除过程中，电在拆除电磁阀时，做好防护措施，防止在拆除过程中，电磁阀

26、垫圈或者内部小原件掉落丢失。对阀芯进行清理时，磁阀垫圈或者内部小原件掉落丢失。对阀芯进行清理时，应用软布擦拭，防止硬物摩擦阀芯产生毛刺，卡涩电磁阀应用软布擦拭，防止硬物摩擦阀芯产生毛刺，卡涩电磁阀。如阀芯需要清洗，需用酒精或汽油清洗并擦拭干净。切。如阀芯需要清洗，需用酒精或汽油清洗并擦拭干净。切勿用粘性比较大的油类清洗和对电磁阀加粘性较大的润滑勿用粘性比较大的油类清洗和对电磁阀加粘性较大的润滑油。防止阀芯表面的油粘附压缩空气的小颗粒导致阀芯卡油。防止阀芯表面的油粘附压缩空气的小颗粒导致阀芯卡涩。涩。n原因分析：原因分析：n在对多次这样的缺陷处理，已可以确定是压缩空气杂质太在对多次这样的缺陷处理，已可以确定是压缩空气杂质太多不干净，联系机务对压缩空气出口母管过滤器进行清洗多不干净，联系机务对压缩空气出口母管过滤器进行清洗并加装更精细的滤网，此后该类缺陷很少发生。并加装更精细的滤网，此后该类缺陷很少发生。气动调节阀气动调节阀- -概述概述调节阀的三断保护调节阀的三断保护气动调节阀的