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技術文章

德國力士樂rexroth電磁換向閥的工作原理

點擊次數:5108 發布時間:2011-10-8

德國力士樂rexroth電磁換向閥的工作原理
 Solenoid-actuated Directional Valve
電磁換向閥是利用電磁鐵吸力推動閥芯來改變閥的工作位置。由于它可借助于按鈕開關(Button Switch)、行程開關(Journey Switch)、限位開關(Limit Switch)、壓力繼電器(Pressure Switch)等發出的信號進行控制,所以操作輕便,易于實現自動化,因此應用廣泛。
(1)工作原理
電磁換向閥的品種規格很多,但其工作原理是基本相同的。現以圖5.19所示三位四通O型滑閥機能的電磁換向閥為例來說明。
在圖5.19中,閥體1內有三個環形沉割槽,中間為進油腔P,與其相鄰的是工作油腔A和B。兩端還有兩個互相連通的回油腔T。閥芯兩端分別裝有彈簧座3、復位彈簧4和推桿5,閥體兩端各裝一個電磁鐵。
當兩端電磁鐵都斷電時[見圖5.19(a)],閥芯處于中間位置。此時P、A、B、T各油腔互不相通;當左端電磁鐵通電時[見圖5.19(b)],該電磁鐵吸合,并推動閥芯向右移動,使P和B連通,A和T連通。當其斷電后,右端復位彈簧的作用力可使閥芯回到中間位置,恢復原來四個油腔相互封閉的狀態;當右端電磁鐵通電時[見圖5.19(c)],其銜鐵將通過推桿推動閥芯向左移動,P和A相通、B和T相通。電磁鐵斷電,閥芯則在左彈簧的作用下回到中間位置。
德國力士樂rexroth電磁換向閥的工作原理
(2)直流電磁鐵和交流電磁鐵
閥用電磁鐵根據所用電源的不同,有以下三種:
    ①交流電磁鐵(Alternating-current Solenoid)。閥用交流電磁鐵的使用電壓一般為交流220V,電氣線路配置簡單。交流電磁鐵啟動力較大,換向時間短。但換向沖擊大,工作時溫升高(故其外殼設有散熱筋);當閥芯卡住時,電磁鐵因電流過大易燒壞,可靠性較差,所以切換頻率不許超過30次/分;壽命較短。
    ②直流電磁鐵(Directing-current Solenoid)。直流電磁鐵一般使用24V直流電壓,因此需要直流電源。其優點是不會因鐵芯卡住而燒壞(故其圓筒形外殼上沒有散熱筋),體積小,工作可靠,允許切換頻率為120次/分,換向沖擊小,使用壽命較長。但起動力比交流電磁鐵小。
    ③本整型電磁鐵。本整型指交流本機整流型。這種電磁鐵本身帶有半波整流器(Half-wave Rectifier),可以在直接使用交流電源的同時,具有直流電磁鐵的結構和特性。
(3)干式、油浸式、濕式電磁鐵
不管是直流電磁鐵還是交流電磁,都可做成干式的、油浸式的和濕式的。
① 干式電磁鐵(Dry Solenoid)。干式電磁鐵的的線圈、鐵芯與扼鐵處于空氣中不和油接觸,電磁鐵與閥聯結時,在推桿的外周有密封圈。由于回油有可能滲入對中彈簧腔中,所以閥的回油壓力不能太高。此類電磁鐵附有手動推桿,一旦電磁鐵發生故障時可使閥芯手動換位。此類電磁鐵是簡單液壓系統常用的一種形式。
②油浸式電磁鐵(Oil-immersed Solenoid)。油浸式電磁鐵的線圈和鐵芯都浸在無壓油液中。推桿和銜鐵端部都裝有密封圈。油可幫助線圈散熱,且可改善推桿的潤滑條件,所以壽命遠比干式電磁鐵為長。因有多處密封,此種電磁鐵的靈敏性較差,造價較高。
 ③濕式電磁鐵(Wetted Solenoid)。濕式電磁鐵也叫耐壓式電磁鐵,它和油浸式電磁鐵不同處是推桿處無密封圈。線圈和銜鐵都浸在有壓油液中,故散熱好,摩擦小。還因油液的阻尼作用而減小了切換時的沖擊和噪聲。所以濕式電磁鐵具有吸著聲小、壽命長、溫升低等優點。是目前應用zui廣的一種電磁鐵。也有人將油浸式電磁鐵和耐壓式電磁鐵都叫做濕式電磁鐵。

德國力士樂rexroth電磁換向閥的工作原理


圖5.19  電磁換向閥的工作原理圖
1—閥體;2—閥芯;3—彈簧座;4—彈簧;5—推桿;6—鐵芯;7—銜鐵。


圖5.20  交流式二位三通電磁換向閥
1—閥體;2—閥芯;3—推桿;4、7—彈簧;5、8—彈簧座;6—O型圈;9—后蓋。
(4)電磁換向閥的典型結構Typical Structure for Solenoid-actuated Directional Valve
圖5.20所示為交流式二位三通電磁換向閥。當電磁鐵斷電時,閥芯2被彈簧7推向左端,P 和A接通;當電磁鐵通電時,鐵芯通過推桿3將閥芯2推向右端,使P和B接通。
圖5.21為直流濕式三位四通電磁換向閥。當兩邊電磁鐵都不通電時,閥芯2在兩邊對中彈簧4的作用下處于中位,P、T、A、B口互不相通;當右邊電磁鐵通電時,推桿6將閥芯2推向左端,P 與A通,B與T通,當左邊電磁鐵通電時,P與B通,A與T通。
必須指出,由于電磁鐵的吸力有限(120N),因此電磁換向閥只適用于流量不太大的場合。當流量較大時,需采用液動或電液動控制。


圖5.22  彈簧對中型三位四通液動換向閥

德國力士樂rexroth電磁換向閥的工作原理
 

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