1995高速开关电磁阀的现状及应用

双向复位高速开关电磁阀动态响应特性仿真研究

双向复位高速开关电磁阀动态响应特性仿真研究
史宇辰;王立勇;季文龙;贾然;陈涛;孙光新
【期刊名称】《机床与液压》
【年(卷),期】2024(52)1
【摘要】高速开关电磁阀作为典型的伺服液压系统执行元件,逐渐成为高精密液压系统的核心部件之一。

针对双复位弹簧式高速开关电磁阀的动态响应特性开展研究,建立高速开关电磁阀的多场耦合动力学模型,系统研究了高速开关电磁阀阀芯内径、弹簧刚度、线圈线径、工作温度、控制频率及占空比等对高速开关电磁阀阀芯所受到的电磁力和阀芯运动位移的影响,得到了高速开关电磁阀的优化设计参数,为进一
步研制响应速度快、性能稳定、流量及承压范围大、环境适应性强的高速开关电磁阀奠定了一定的理论基础。

【总页数】9页(P152-160)
【作者】史宇辰;王立勇;季文龙;贾然;陈涛;孙光新
【作者单位】北京信息科技大学机电工程学院;中国人民解放军32184部队;北京机械设备研究所总装调试室
【正文语种】中文
【中图分类】TH212;TH213.3
【相关文献】
1.高速电磁阀动态响应特性响应面预测模型的研究
2.电-液制动系统高速开关电磁阀的建模与动态特性仿真
3.高速电磁阀动态响应特性的仿真分析
4.高速开关电磁阀动态响应建模与仿真
5.双复位弹簧高速电磁阀动态特性研究
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高速开关电磁阀及其在连铸工业中的应用

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ｗｈｃａｅｈａｆｉｕｓｏｏｔｏｎｓｓｉｕｓｉｎｌｋｎｏｖｍｅｔＣｏ￣ｅｔｅｖｉｈｔｋｓｔｅｗｙｏｍｐｌｅｆｗｃｎｒｌｄｕｅｍｐｌｅｓｇａｓｔｍａｅｏ — ｆｍｏｅｎｓｌａｏｍｐｄｗｉｓｒｏｈａｄｐｏｏｔｎａｖｓｎｒｐｒｏａＶｅ，ＨＳａｄａｔｇｓｏｗｒｐｉｅ，ｌｗｒｓｎｉｖｔｏｃｎａｎｔｎ，ａｄｃｐｂｌｙｏｉｉｌｌＶｈｓａｖｎａｅｆｏｅｒｃｌｏｅｅｓｉｉｔｏｔｍｉａｉｓｎａａｉｔｆ — ｔｙｏｉｄ
０概述
表１高速开关阀与比例阀和伺服阀比较表
ＴａｌＣｏａｉｏｅｗｅｎＨＳＶ，ｂｅ１ｍｐｒｓｎｂｔｅｐｏｒｉｎａｄｓｒｏｖｖｓｒｐｔｏｌａｅｖａｅｏｎｌ
随着工业自动化的发展，液压技术与计算机
技术和电子技术的结合越来越紧密，字式液压数元器件的研发成为液压技术的一个重要发展方向。高速开关电磁阀就是一种数字式电液转换控
ｍｅｔｆＮ．３ｃｎｉｕｕａｔｒｉｏｔｅｓａｃｓｈｓａｉｌｎｒｄｃｓａｐｉａｉｎｆＨＳｓｉｈｏｔｎ — ｎｏｏｔｏｓｃｓｅｎＢａｓｅｌａｉｔｎｅ．ｔｉｒｃｅｉｔｕｅｐｌｔｓｏＶｔｅｃｎｉｕｏｎｓｎｔｏｃｏｎ

高速电磁阀的原理

高速电磁阀的原理
高速电磁阀是一种常用的控制元件，广泛应用于工业自动化系统中。

它通过电磁力的作用来控制流体的开关，实现流体的控制和传递。

高速电磁阀的工作原理如下：
1. 结构组成：高速电磁阀由电磁铁、阀体和阀芯组成。

电磁铁通电时会产生磁场，通过磁力来控制阀芯的运动，从而控制阀体的开启和关闭。

2. 电磁线圈：电磁线圈是高速电磁阀的核心部件，它由绝缘线圈和铁芯组成。

当通过电源施加电流时，电流会通过线圈，产生磁场。

磁场的强弱取决于电流的大小。

3. 阀芯运动：高速电磁阀的阀芯是铁芯和密封件组成，平时处于关闭状态。

当电磁线圈通电时，产生的磁场会吸引铁芯，使其向线圈方向移动，从而打开阀门。

当电磁线圈停电时，铁芯会恢复原位，由于密封件的作用，阀芯再次关闭，并阻断流体通过。

4. 流体控制：高速电磁阀通过阀体的开启和关闭来控制流体的通断。

当阀芯打开时，流体可以顺畅通过，实现通流；当阀芯关闭时，密封件会与阀体接触形成封闭状态，从而阻止流体通过。

5. 控制信号：高速电磁阀的开启和关闭是通过电源对电磁线圈通断来实现的。

通常，控制电源的电压大小和频率可以调节，从而控制阀芯的运动速度和频率，实现对流体的精细控制。

综上所述，高速电磁阀通过电磁力驱动阀芯的运动，从而控制流体的通断。

其工作原理简单、结构紧凑，具有响应速度快、控制精度高等特点，因此被广泛应用于各种工业自动化领域。

电磁阀的原理及应用

电磁阀的原理及应用1. 电磁阀的工作原理电磁阀是一种利用电磁原理控制气体或液体流动的装置。

它由电磁阀体、阀芯和导磁铁等组成。

以下是电磁阀的工作原理的详细说明：•电磁阀体：电磁阀体由阀座和外壳构成，阀座上有进口和出口，通过这两个通道介导气体或液体的流动。

•阀芯：阀芯是电磁阀的关键部件，它在电磁力的作用下，打开或关闭进口和出口之间的通道。

阀芯上设置有密封元件，以确保在关闭状态下不发生泄漏。

•导磁铁：导磁铁是由线圈和磁铁构成的，当通过线圈加上电流时，产生的磁场会使磁铁吸引或释放阀芯，从而控制流体的流动。

•控制电路：控制电路用于控制导磁铁的电流，可以通过开关或电气信号来实现电磁阀的开关控制。

2. 电磁阀的应用2.1 工业领域电磁阀在工业领域有着广泛的应用，主要体现在以下几个方面：•气动控制系统：电磁阀可用于控制气动设备，例如气缸、气动阀门等，实现自动化生产线上各种动作的控制，提高生产效率。

•液压控制系统：电磁阀可用于液压控制系统，如液压传动、液压启闭机构等。

通过控制电磁阀的开关，可以改变液压系统的流量、压力和方向等参数。

•环境监测系统：电磁阀可用于环境监测系统中的气体采样、气体分析和气体排放等环节。

通过电磁阀的控制，可以实现对不同气体的取样、传输和处理。

2.2 家用电器电磁阀也广泛应用于各类家用电器，主要体现在以下几个方面：•洗衣机：电磁阀用于控制洗衣机进水和排水，通过控制阀芯的开关，实现进水、排水的控制。

•冰箱：冰箱中的制冷系统需要通过电磁阀来控制制冷剂的流动，从而实现冷却和保持低温的功能。

•饮水机：电磁阀在饮水机中用于控制自来水和过滤后的水的流动，保证水的净化和供应。

2.3 其他领域此外，电磁阀还在医疗设备、交通系统等领域得到广泛应用：•医疗设备：电磁阀在医疗设备中用于控制液体药剂的输送，如输液器和呼吸机等。

•交通系统：电磁阀用于控制汽车空调系统中的制冷循环和加热循环的切换，以及控制液压刹车系统和气动悬挂系统。

高速开关阀

车用电控技术有限公司红林车用电控技术有限公司贵州红林HSV系列开关式高速电磁阀HSV系列开关式高速电磁阀系列产品是我公司与美国BKM公司联合研制、生产的快速响应开关式数字阀，是一种用于机电液一体化中电子与液压机构间理想的接口元件。

该系列产品结构紧凑、体积小、重量轻、响应快速、动作准确、重复性好、抗污染能力强、内泄漏小、可靠性高。

最显著的特点是该产品能够直接接受数字信号对流体系统的压力或流量进行PWM控制，该特点为数字控制进入液压气动领域提供了有效手段。

1992年该产品被评为国家级重点新产品并获得贵州省科学技术进步二等奖。

HSV高速电磁阀系列产品具有两通常开、两通常闭、三通常开、三通常闭四个系列近200个品种；材料有碳钢、不锈钢两种类别；工作方式可采用连续加载、脉冲宽幅调制、频率调制或脉宽——频率混合调制。

HSV高速电磁阀系列产品的上述特点使该电磁阀具有广泛的应用范围，如汽车变速器、燃油喷射、天然气喷射、压力调节、流量控制、宇航控制系统、先导阀、医疗器械、机床、机器人等领域。

性能数据结构：螺纹插装式，两通常开、两通常闭、三通常开、三通常闭额定压力：2、5、7、20、14、20 MPa流量：2～9L/min(额定压力下)内泄漏：0电压：12V 、24V DC工作方式：连续通电、脉冲宽幅调制、频率调制或脉宽——频率混合调制脉宽范围(占空比)：20％～80％最大功率：10～50W平均功率：3～15W动态响应时间：脉宽调制：常闭型：开放≤3.5ms，关闭≤2.5ms常开型：开放≤2.5ms，关闭≤3.5ms连续通电：常闭型：开放≤6.0ms，关闭≤4ms常开型：开放≤4.5ms，关闭≤6.0ms重复精度：±0.05ms温度范围：－40℃～＋135℃寿命：设计寿命不小于1×109次耐久性试验已超过2×109次型号说明通讯地址：贵州红林车用电控技术有限公司邮编：550009 公司地址：贵州省贵阳经济技术开发区松花江路111号电话：（0851）3895278 传真：（0851）38971194。

电磁阀的工作原理及应用

电磁阀的工作原理及应用1. 电磁阀的概述电磁阀是一种基于电磁力控制流体的设备，通过对电磁阀线圈施加电流来控制阀门的开关。

电磁阀由阀体、电磁铁组合而成，其主要工作原理是通过电磁力的作用使阀门开关。

2. 电磁阀的工作原理电磁阀的工作原理基于安培定律和法拉第电磁感应定律。

2.1 动作原理当电磁线圈通电时，产生的磁场会使得阀体内部的铁芯磁化并吸合，从而打开阀门；当电磁线圈断电时，磁场消失，铁芯失去磁化并回弹，阀门关闭。

2.2 工作过程1.电磁线圈通电：线圈中的电流会产生磁场，磁场的作用使得阀门打开。

此时，流体可以从阀门通过。

2.电磁线圈断电：线圈中断电后，磁场消失，阀门关闭。

此时，阀门停止流体通过。

2.3 特点•快速响应：由于电磁阀的工作原理是基于电磁力，因此响应速度快，可以迅速实现阀门的开关。

•可靠性高：电磁阀结构简单，没有动作件，因此寿命长且容易维护。

•隔离性强：电磁阀在开关状态下，可以有效地隔离流体，在工业控制系统中起到重要的作用。

3. 电磁阀的应用领域电磁阀广泛应用于各个领域，特别是涉及流体控制的工业领域。

3.1 自动化控制系统电磁阀在自动化控制系统中起着关键作用。

通过控制电磁阀的开关状态，可以实现对流体的控制，如液体的流量、液位和压力控制等。

3.2 液压与气动系统在液压和气动系统中，电磁阀用于控制流体的流向和流量。

例如，当液压系统中需要切换液压缸的工作方向，可以通过控制相应的电磁阀来实现。

3.3 燃气系统电磁阀在燃气系统中用于控制燃气的流量和开关。

例如，当燃气燃烧设备需要启停时，可以通过控制相应的电磁阀来实现燃气的供应或切断。

3.4 生命科学领域电磁阀在生命科学研究和医疗设备中也有应用。

例如，在实验室中对生物样品进行自动化处理时，可以通过控制电磁阀来调控液体的添加和移除。

3.5 其他领域除了上述领域之外，电磁阀还广泛应用于汽车工业、冶金工业、农业、环境保护等领域。

4. 总结电磁阀基于电磁力控制流体的开关，具有快速响应、可靠性高和隔离性强等优点。

电磁阀工作原理与用途介绍

电磁阀工作原理与用途介绍
电磁阀是利用电磁力来控制液体或气体流动的装置。

其工作原理是通过控制电流的通断，使电磁阀的阀芯在磁力的作用下开启或关闭阀门，从而控制流体的流动方向和流量。

电磁阀广泛应用于工业自动化控制系统中，其主要用途包括以下几个方面：
1. 流体控制：电磁阀可以控制液体或气体的流动，实现流体的开关、切换、调节和控制。

在自动化系统中，可以通过电磁阀来控制液体或气体的流向，实现流体的输送、分配和排放。

2. 流量调节：电磁阀可以根据需求来调节流体的流量大小，通过控制阀门的开度来改变流体的流速和流量。

3. 液位控制：通过电磁阀可以控制液体的进出口，实现对液体的液位控制。

比如在储罐中，可以通过电磁阀来控制液体的进出口，保持液位的稳定。

4. 温度控制：在一些温度控制系统中，可以利用电磁阀来控制热介质的流动，实现温度的调节和控制。

5. 自动化控制：电磁阀能够与传感器、PLC等设备配合使用，实现对工业自动化装置的控制。

比如在自动化生产线上，通过电磁阀可以实现对流体的自动控制，提高生产效率和品质。

总之，电磁阀具有快速响应、灵活可靠、节能环保等特点，被
广泛应用于工业、农业、建筑、机械等领域，发挥着重要的作用。

电磁阀的工作原理及应用

○ 5.电磁阀装反方向。
1. 电磁阀通电时有较大噪音
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演讲人姓名
流体流过，断电
时，A，P不通，
流体不能流过。
备注：阀上主流囗的数目称为"通",阀芯与
阀体间的相对应位置称为"位"
二位三通阀
通电时，活塞移动B、
P通，A、P不通，流
体流过B、P。
断电时A、P通，B、
P不通，流体流过A、
P。
三位三通阀
左线圈通电时A、P断电时A、P和A、
杂质卡死或堵塞。
缺少零件或零件损坏、锈蚀。
零件安装不正确或不到位。
电磁阀通电不动作
常见故障以及原因
01
给压后发现泄漏或不复位
02

1.杂质造成堵塞或卡死导致开关不到位。
2.进口压力太小或太大，不满足压差要求。
3.流量太小，不能在瞬间将阀杆或活塞推到位，尤其是大流量阀（316 &344系列）。
O都闭。
三位四通阀
左线圈通电时A、P
通B、O通，右线圈
通电时A、O通，B、
P通，
都断电时A、P和B、
O都闭。
常见故障以及原因
无电压、压降过大或电压不正确
。
线圈烧毁，线圈电阻为短路或断
路。
进口压力太小，不满足最小操作
压差要求（对于先导式操作结构
）
流量太小，尤其是大流量阀（
316 & 344系列）。
电磁阀的工作原
理及应用
电磁阀的工作原理及在生产中的应用
工作原理
常见故障及处理
几种常用电磁阀