目录
一、电磁阀的基本认识
1.电磁阀的 “位”和“通”
2.电磁阀实现气路控制的原理:
二、电磁阀介绍和选型
2.1 二位二通
2.2 二位三通(重点)
2.3 二位五通阀(常用,重点)
2.3 三位五通电磁阀
2.3.1 三位五通中封电磁阀
2.3.2 中压电磁阀
2.3.3 中泄电磁阀
一、电磁阀的基本认识
1.电磁阀的 “位”和“通”
我个人理解的话就是,所谓的的位就是电磁阀有几种控制气路的方式;通就是有几个(进气出气泄气)
以下图的两位五通阀示例:
图中可以看到P进气口、A/B出气口(联通执行元件如:各类气缸),和R/S排气口。这三者中,前两者就是需要接气管的,后者则一般直接连通大气环境,常常装上消音器使用;两位则可以看上图中的一个电磁阀简图,电磁阀有两种气路方式:(1)P进气,A出气,同时B排气到S(2)P进气,B出气,同时A排气到R;综上,有五个口 两种控制方式 所以被称为二位五通。
注:也可以较粗暴地认为”位“,是气缸的动作有几种,一般说的二位就可以理解为是气缸伸出/气缸缩回位,当然因为二位二通一般仅当阀门用不连气缸,所以上述的这个说法不适用二位二通,如果是二通可以认为二位是气路通/气路断位
2.电磁阀实现气路控制的原理:
说白了就是里面有个阀芯,线圈得电之后的磁力会使得阀芯移动,改变阀芯活塞的位置可以改变气路。单电控和双电控的电磁阀的区别在于复位的方式不同,单电控的电磁阀依靠的是弹簧复位,阀芯上会套着弹簧,线圈得电,阀芯被推出之后压缩弹簧 ,断电之后,阀芯会受弹力并完成复位;双电控可以说就没有复位的说法,阀芯的位置只取决于哪个线圈得电。
二、电磁阀介绍和选型
2.1 二位二通
这个东西你就理解为水龙头就可以了,两位就是出水/不出水,两通就是只有连接水源的进水口和连接你家洗碗槽的出水口;感兴趣可以在淘宝上搜一下,我在非标设计的过程中暂时还没有用到,给我的感觉和球阀差不多,就是球阀要手动开关,二位二通电磁阀是电控。简单来说,你把它当成一个电控的阀门就行,设计的时候也是这样考虑去选用的。
这个会分成常开型/常闭型,常开型意味着在不通电的情况下,你装了这个电磁阀后气路是通的;常闭型则反之;
2.2 二位三通(重点)
重点在于常开常闭的选择,值得注意的是一般二位三通都是单电控的
二位三通电磁阀工作原理(尽量看过一遍,看完就明白为什么二位三通阀常用于单作用气缸),链接关联的视频说的蛮好的。二位三通和二位二通才有常开常闭的说法,可以在淘宝上搜来看看,只有这两款产品的型号会有NO/NC结尾即normal open /normal close.关于选择常开还是常闭,我们需要牢记一个点:线圈得电越久越不好,这是因为线圈得电越久越容易烧坏,所以在设计过程中我们需要明确执行元件的动作。
举例说明:
下图该机构,就是一个辊送机构。上面的过辊会被单作用气缸推动(虽然3D没连起来),气缸只需要完成伸出/缩回两个动作,便可以满足我们的使用需求。当我们使用两位三通阀的时候,考虑常开型好还是常闭型,那就要考虑是上过辊压住下过辊的事件长,还是不压的时间长;压的时间久则常开,压的时间较短则常闭
2.3 二位五通阀(常用,重点)
非标过程中,我自己感觉的话其实用的双作用的气缸比较多,所以两位五通阀是用的最多的
单电控还是双电控的电磁阀的选用主要是根据:
(1)以上图(辊送机构)为例,用的是双作用的气缸,上图中如果上过辊需要频繁的在“压紧”“放松”两种状态切换,需要气缸频繁的王府运动则需要双电控的电磁阀。如果无需频繁切换则用单电控即可。
(2)还有就是考虑是否安全:
这一点我们着重考虑的是在线圈失灵(烧坏/停电)同时供气没问题的情况下,双电控和单电控的复位情况 。下图中假设是这么一个情况,用的电磁阀是单电控的二位五通阀,线圈得电的时候气缸会缩回,此时你伸手于红框位置操作,突然断电了,那么单电控的线圈断电之后,会在弹簧的作用下复位,”位“切换了,气缸猛然伸出,那么便会产生事故。而若是使用双电控的电磁阀(注意双电控的二位三通阀没有常开常闭的说法),断电之后不会出现切换“位”的操作,气缸保持收缩而不是伸出从而保障操作人员人身安全。
电磁阀的用220V的交流还是24的直流,主要取决于相应执行元件-气缸的行程。通常行程>800的气缸我们会使用交流电,若小于则直流电。交流电由于电压大的原因,很容易烧坏电磁阀的线圈同时现场的操作人员在更换电磁阀的时候若不规范操作,容易电进医院,一般尽量少用。
2.3 三位五通电磁阀
2.3.1 三位五通中封电磁阀
三位,除了常用的推出位/缩回位还有一个中封位,出气口A/B,进气口P,排气口R/S 全都堵住了,当处于中位的时候,相当于不让已经流入气缸的气体流出,从而停止气缸动作,但是由于活塞它和气缸内壁总是有缝隙的,会出现一个气体泄露的问题,也就是说,当切换至中封位的时候,活塞杆并不能完美的停留在一个准确的位置,而总是有偏差的。我看到我们公司一般用这个中封的三位五通的电磁阀是出于两点考虑:
(1)气缸的动作是一个复合式的,也就是说在气缸不是一伸到底的(只有原位和到位),它可能是伸一截然后停止然后再伸一下,去满足与其他运动机构的一个运动配合的需要(但是这个动作的定位精度要求肯定是不是很高的)。
(2)考虑到安全的一个需要。上图可以看到是一个双电控的电磁阀,同时两边都有弹簧。断电的时候,弹簧会复位到中封位,气缸的动作停止,也就不容易发生事故。
2.3.2 中压电磁阀
中位可以看到,进气口P均连通A/B出气口,活塞两侧的气压相等,根据小学学到的压力公式F=PA,有活塞杆的那侧为F2 ,无活塞杆的那侧为F1,又因为横截面积A1>A2,所以F1>F2,即当处于中压位的时候,气缸将缓慢的推出。具体有什么用,还没有用过,所以也没太了解。
2.3.3 中泄电磁阀
中位可以看到,出气口均连通各自排气口,直连大气,此时活塞杆可以动,不受阻滞,和中压电磁阀一样,暂时不知道有啥用。