I. Die kernfunksie van magneetkleppe
Die magneetklep, as 'n sleutelkomponent vir elektro-pneumatiese omskakeling, dra die verantwoordelikheid om elektriese seine doeltreffend te omskep in pneumatiese seine. Nadat die beheerinstruksie ontvang is, kan die magneetklep die vloeirigting van die saamgeperste lug presies vrylaat, stop of verander, en sodoende verskeie funksies bereik, insluitend die beheer van die aksierigting van die pneumatiese aktuator -komponent, aan/uit -skakelaar van die hoeveelheid en/nie/nie/en logiese beheer. Onder die verskillende soorte magneetkleppe hou die elektromagnetiese kontrole -rigtingbeheerklep 'n kernposisie en speel 'n belangrike rol.
Ii. Werkbeginsel van elektromagnetiese beheerregtelike beheerklep
In pneumatiese stelsels speel die elektromagnetiese kontrole -rigtingbeheerklep 'n belangrike rol. Dit is verantwoordelik vir die beheer van die opening en sluiting van die lugvloei -kanaal of die verandering van die vloeirigting van saamgeperste lug. Die kernwerkbeginsel daarvan berus op die elektromagnetiese krag wat deur die elektromagnetiese spoel gegenereer word. Hierdie krag sal die klepkern dryf om te skakel en sodoende die doel te bereik om die lugvloei te omkeer. Volgens die verskillende maniere waarop die elektromagnetiese kontrole-deel die rigtingbeheerklep druk, kan elektromagnetiese kontrole-rigtingbeheerkleppe in twee soorte verdeel word: direkwerkend en bestuur deur vlieënier. Direkte werkende magneetkleppe gebruik direk elektromagnetiese krag om die klepkern na die rigting van die rigting te dryf, terwyl die loodsgedrewe rigtingbeheerkleppe afhang van die lugdruk van die vlieënier wat deur die elektromagnetiese vlieënierklep gegenereer word om die klepkern te dryf om omkering te bewerkstellig.
Figuur 1 toon 'n eenvoudige deursnit-aansig van 'n 3/2 (drie-weg tweeledige) direkte werkende magneetklep (normaal oop tipe) en die werkbeginsel daarvan. As die spoel energiek is, sal die statiese ysterkern elektromagnetiese krag opwek, en hierdie krag sal die klepkern druk om opwaarts te beweeg. Namate die klepkern styg, word die pakking opgehef, waardeur poorte 1 en 2 verbind word, terwyl die poorte 2 en 3 ontkoppel word. Op hierdie punt is die klep in die inname en kan die beweging van die silinder beheer. Sodra die krag afgesny is, sal die klepkern op die herstelkrag van die veer staatmaak om terug te keer na sy oorspronklike toestand, dit wil sê, poorte 1 en 2 is ontkoppel terwyl poorte 2 en 3 gekoppel is. Op hierdie manier is die klep in die uitlaatstaat.
Figuur 2 toon 'n eenvoudige deursnit-aansig van die 5/2 (vyf-rigting tweerigting) direkte werkende magneetklep (normaal oop tipe) en die werkbeginsel daarvan. In die aanvanklike toestand vind luginname deur poorte 1 en 2 plaas, terwyl uitlaat deur poorte 4 en 5 uitgevoer word. As die spoel energiek is, genereer die statiese ysterkern elektromagnetiese krag. Hierdie krag sal die loodsklep dryf om te werk, en dan sal saamgeperste lug die vlieënier van die klep deur die lugpaadjie binnedring, wat veroorsaak dat die suier begin. In die middel van die suier maak die seëlsirkulêre oppervlak die kanaal oop. Op hierdie tydstip neem lug vanaf hawens 1 en 4 in, terwyl lug van hawens 2 en 3 ontslaan word. Sodra die krag afgesny is, sal die loodsklep op die herstelkrag van die lente staatmaak om terug te keer na die oorspronklike toestand.
Laat ons nou praat oor die funksie van die magneetklep. Die funksie van 'n elektromagnetiese klep word voorgestel deur twee getalle: M en N, wat 'n M-Path N-posisie-elektromagnetiese klep genoem word. Onder hulle verteenwoordig 'n posisie 'die skakelposisie van die rigtingbeheerklep, dit wil sê die toestand van die klep. Die aantal klepposisies is die waarde van N. Byvoorbeeld, 'n tweeposisie-klep het twee posisie-opsies, dit wil sê, dit het twee state. Die drie-posisie-klep het drie posisie-opsies, dit wil sê daar is drie verskillende state. Die "M -pad" dui die aantal eksterne koppelvlakke van die klep aan, insluitend die luginlaat, luguitlaat en uitlaatpoort. Die aantal paaie is die waarde van M.
Neem die klep in Figuur 1 as voorbeeld. Dit is 'n 3/2 direkte werkende magneetklep, dit wil sê die klep het twee posisies, naamlik 'op' en 'af' toestande. Terselfdertyd het dit drie lugpoorte: 1 is die luginlaat, 2 is die luguitlaat, en 3 is die uitlaatpoort.
Analise van die magneetklep lugweg
Aan die linkerkant van die gaspaaddiagram verteenwoordig die simbool heel links gewoonlik die onderste veer. Die middelste deel is die klepliggaam, wat die belangrikste inligting bevat vir die bepaling van die tipe magneetklep. Byvoorbeeld, die twee bokse in die figuur dui aan dat dit 'n tweeposisie-magneetklep is, terwyl a/b/r/p/s die gatposisies van die klepliggaam voorstel, dit wil sê die vyfrigtingklep. Daarom is hierdie magneetklep 'n tweerigting-magneetklep met twee posisie. Net so kan ons die aantal stukkies en die aantal passe van die magneetklep bepaal deur die aantal gate en die aantal bokse.
Daarbenewens toon die gaspaaddiagram ook die gaspaadjie -werkroetes wanneer die krag af is en wanneer die krag aan is. As die krag afgesny word, gaan die lugpaadjie deur gat P, tree op die aktuator deur gat A, gaan dan deur gat B, en word uiteindelik van die gat S ontslaan, terwyl gat R gesluit bly. As dit aangeskakel word, kom die lugpaadjie ook van Hole P af, maar op hierdie tydstip word lug uit die gat B ontslaan, op die aktuator opgetree en deur gat A gaan, en uiteindelik van die gat R ontslaan, terwyl die gat S gesluit is.
Die regte deel van Figuur 3 verteenwoordig in die algemeen spoele of vlieënierkleppe, wat 'n belangrike rol speel in die werking van magneetkleppe. Deur hierdie lugwegdiagramme te interpreteer, kan ons 'n dieper begrip kry van die werkbeginsel van die magneetklep en die werking van die lugweg onder verskillende omstandighede.
Figuur 4 toon die elektriese skematiese diagram van die pneumatiese magneetklep. Die elektriese skematiese diagram is die sleutel om die werkbeginsel van 'n elektromagnetiese klep te verstaan. Dit beeld die spoel, kontakte en die verbindingsverhouding met ander elektriese komponente duidelik uit. Deur die elektriese skematiese diagram waar te neem, kan ons 'n dieper begrip kry van die elektriese veranderinge van die magneetklep wanneer dit aan en af aangedryf word, en sodoende die werkende eienskappe daarvan beter begryp.
Iv. Seleksie van enkelbeheermolenoïedkleppe en dubbelbeheer magneetkleppe
Die enkele elektries beheerde magneetklep, soos die naam aandui, is slegs een spoel toegerus. As dit aangeskakel word, sal dit verander en 'n ander staat betree. As die krag afgesny word, sal dit outomaties na die oorspronklike toestand terugkeer. Hierdie werkbeginsel word in Figuur 5 getoon. In teenstelling hiermee is die dubbele elektro-beheerde magneetklep met twee spoele toegerus. Deur die energieke toestande van verskillende spoele te beheer, kan dit veelvuldige skakelaars bewerkstellig en steeds sy vorige toestand na die afskaffing behou, soos aangetoon in Figuur 6. Hierdie funksionele verskil bepaal hul verskillende keuses in praktiese toepassings direk.
Figuur 5 en 6 demonstreer die werkbeginsels van enkelbeheermaatreëlkleppe en dubbelbeheer-magneetkleppe. As u 'n seleksie maak, is die omkeertyd van die klep relatief kort, 'n enkelbeheermaatreëlklep is voldoende om dit te hanteer. As die pendeltyd egter lank is, moet die spoel voortdurend aangeskakel word, wat kan veroorsaak dat die spoel warm word as gevolg van langdurige krag en selfs uitbrand. Om hierdie situasie te vermy, kan 'n dubbelbeheerklep gekies word. Boonop, as die terugstelfunksie na kragonderbreking bereik moet word, is 'n enkele elektries beheerde magneetklep meer geskik. As dit nodig is om die huidige toestand na kragonderbreking te handhaaf, is 'n dubbelbeheer-magneetklep meer geskik.
V. Verskille en toepassings tussen vlieëniers wat deur die vlieënier bestuur word, en direkte werkende magneetkleppe
Onder die soorte magneetkleppe is twee algemene soorte vlieëniers en direkte werking. Dit verskil in werkbeginsels en toepassingscenario's. Pilot-aangedrewe magneetkleppe skakel tussen gas en vloeistof deur vlieëniergate, terwyl direkte werkende magneetkleppe staatmaak op drukverskille om die beweging van die klepkern te beheer. Hierdie verskil maak dat die twee soorte magneetkleppe elkeen hul eie voordele het as hulle op verskillende industriële eise reageer. In sommige situasies wat vinnige reaksie en hoë sensitiwiteit benodig, kan direkte werkende magneetkleppe byvoorbeeld meer geskik wees. In situasies waar fyn beheer en laer energieverbruik benodig word, kan die loods-aangedrewe magneetkleppe 'n voorsprong hê.
Die strukturele ontwerp van direkte werkende magneetkleppe is relatief eenvoudig. Hul werkbeginsel berus hoofsaaklik op elektromagnetiese krag om die klepkern direk te dryf om op te tree. Hierdie ontwerp het egter ook twee belangrike tekortkominge. Eerstens, as gevolg van die groot vraag na elektromagnetiese krag, neem die volume van die elektromagnetspoel dienooreenkomstig toe, wat weer lei tot hoër energieverbruik. Tweedens is direkte werkende magneetkleppe relatief sensitief vir druk. As die druk 'n sekere limiet oorskry (gewoonlik meer as 0,7MPa), kan baie direkte werkende magneetkleppe nie behoorlik funksioneer nie. Dit is hoofsaaklik te danke aan die buitensporige hoë druk wat op die klepkern werk, wat dit moeilik maak vir die elektromagnetiese krag om die klepkern te dryf om te werk. Ten spyte hiervan het direkte werkende magneetkleppe ook hul voordele: eenvoudige struktuur, bekostigbare prys en lae mislukkingskoers.
2. Die vlieënier-bestuurde magneetklep is vernuftig ontwerp. Dit laat vaar die tradisionele elektromagnetiese kragaandrywing en gebruik lugdruk om die klepkern te dryf om op te tree. Vir magneetkleppe met 'n deursnee van meer as 4 mm, bestaan hulle gewoonlik uit 'n loodsklep en 'n hoofklep. Nadat die magneetklep aangeskakel is, sal die loodsklep die opening van die hoofklep deur sy uitsetsein oopmaak en beheer. Dit is opmerklik dat die hoofklep eintlik 'n pneumatiese beheerklep is, en die werking daarvan vereis die gekoördineerde werking van twee lugbronne: die een is die belangrikste lugbron vir klep, en die ander is die loodsklep -lugbron.
As die hooflugbron lug aan die loodsklep deur die interne luggang van die magneetklep lewer, word hierdie ontwerp 'n interne loodsoort genoem. As die loodsklep van gas voorsien word van 'n bron onafhanklik van die hoofgasbron, word dit 'n eksterne loodsoort genoem. In Figuur 8 toon die linkerkant 'n voorbeeld van 'n eksterne vlieënier-aangedrewe magneetklep, terwyl die regterkant 'n voorbeeld toon van 'n interne vlieënier-aangedrewe magneetklep.
Die fisiese vergelyking tussen die interne lood en die eksterne lood word in die volgende figuur getoon.
Hierdie twee soorte magneetkleppe, naamlik interne vlieënier en eksterne vlieënier, bestaan dikwels in dieselfde stelsel. Gewoonlik kan die interne vlieënier reeds aan die behoeftes van die meeste geleenthede voldoen. In sommige spesifieke omstandighede word eksterne leierskap egter nog meer nodig. Byvoorbeeld, wanneer die druk van die hoofklep van die gasbron wissel en onder 0,2MPa daal, of as dit in 'n vakuumomgewing is, aangesien die gasbron van die loodsklep nie met dié van die hoofklep gedeel kan word nie, anders kan dit daartoe lei dat die hoofklep nie oop kan wees nie. Op hierdie punt is 'n onafhanklike lugbron met 'n druk van meer as 0,2MPA nodig om die loodsklep aan te wakker. Daarbenewens, wanneer die drukverskil tussen die luginlaat en die uitlaat beduidend is, of as die belangrikste lugwegdruk 1MPA oorskry, sal die interne vlieënier moontlik die strukturele volume moet verhoog deur die lugwegdruk direk op die klepkern te laai. Die eksterne vlieënier los die probleem op deur een gaskanaal in die loodspoort direk in te voer sonder om 'n elektromagnetiese klep by te voeg; Slegs 'n lugpyp moet bygevoeg word.
Ten slotte het die magneetkleppe wat deur die vlieënier bestuur word, die voordele van klein elektromagnetiese koppe en lae kragverbruik. Dit is esteties aangenaam en bespaar installasieruimte. Intussen genereer dit minder hitte en het dit 'n merkwaardige energiebesparende effek. Belangriker nog, as gevolg van die lae hitte -opwekking, is die spoel minder geneig om uit te brand en kan dit lank aangeskakel word. Dit is veral belangrik in praktiese toepassings. Die krag van sommige magneetkleppe van SMC is byvoorbeeld verminder tot so laag as 0,1W, wat deurlopende kragtoevoer moontlik gemaak word sonder om te oorverhit. Die kragreeks van direkte werkende magneetkleppe is 4-20W, met 'n relatiewe kort tyd. Boonop hou gereelde krag-op 'n risiko vir uitbranding in. Daarom, in situasies waar kragtoevoer vir lang periodes of by hoë frekwensies benodig word, word die loodsgedrewe magneetkleppe die voorkeurkeuse. In werklikheid het die meeste van die algemeen gebruikte magneetkleppe deesdae die ontwerp van die vlieënier aangeneem. Onder die magneetkleppe wat slegs vloeistof kan deurgaan, is direkte werking steeds verantwoordelik vir 'n sekere verhouding. Dit is hoofsaaklik te wyte aan die feit dat onsuiwerhede in die vloeistof die smal vlieënierklepkanale kan verstop.
Vervolgens sal ons die drie soorte drie-posisie vyfrigting-magneetkleppe ondersoek: middel-verseëlde, middel-geventileerde en mediumdruk, sowel as hul toepassings. Hierdie tipe magneetklep gebruik dubbele elektriese beheerspoele. As nie een van die twee elektromagnete aangeskakel word nie, sal die klepkern in die middelste posisie onder die gebalanseerde druk van die vere aan beide kante wees. Op hierdie punt sal die aan -af -toestand van die gaspaadjie in die magneetklep die spesifieke tipe middelseëling, middelventilasie of mediumdruk bepaal. Ons sal die beginsels en toepassingscenario's van hierdie drie soorte een vir een ontleed.
1.Analise van die middelste seëltoestand: As nie een van die twee spoele aangeskakel word nie, sal die druk in die voorste en agterste kamers van die silinder in die toestand bly nadat die spoele ontbind is en nie sal verander nie. Terselfdertyd is beide die luginlaat- en uitlaatpoorte gesluit. Die instandhouding van hierdie toestand kan egter lank veroorsaak dat dit balans verloor as gevolg van geringe lekkasies. Die skematiese diagram word in (Figuur 10) getoon.
As gevolg van die saampersbaarheid van gas en die feit dat pneumatiese komponente soos silinders, kleppe en gaspypverbindings nie heeltemal lekvry kan wees nie, kan die silinder nie 'n lang tyd in die tussenstopposisie onderhou word nie. Hierdie gebalanseerde toestand sal geleidelik mettertyd verlore gaan, wat lei tot 'n afname in die posisionerings akkuraatheid van die silinder. Vir die werksomstandighede waar die posisionerings akkuraatheid van die silinder nie baie gevra word nie en die oorgangstyd relatief kort is, kan die middel-verseëlde silinder steeds vir gebruik oorweeg word.
2. Medium -ontladingsmetode: As nie een van die twee spoele energiek is nie, is daar geen druk in die voorste en agterste kamers van die silinder nie, en die luginlaatpoort bly terselfdertyd gesluit. Op hierdie punt word die druk in die voor- en agterste kamers van die silinder deur die twee uitlaatpoorte van die magneetklep ontslaan. Daar kan na die werkbeginsel in Figuur 11 verwys word.
In vergelyking met die middel-verseëlde klep, kan die middel-ontladingskringontwerp 'n langer middelste tyd bied. In scenario's waar die silinder vertikaal moet beweeg, is die middelstop-tyd relatief lank, maar die vereiste van die posisionerings akkuraatheid is nie baie streng nie; die kringloopbaan is 'n keuse wat die moeite werd is om te oorweeg.
3. Mediumdruktoestand: As nie een van die twee spoele energiek is nie, sal die druk in die voorste en agterste kamers van die silinder in die toestand bly wanneer die vorige spoel gedek word, en deurlopende druk sal toegepas word om te verseker dat die druk in die voor- en agterste kamers van die silinder ooreenstem met die aan die einde van die inname. Op hierdie punt is die luginlaat oop terwyl die uitlaat gesluit is. Die werkbeginsel word in Figuur 12 getoon.
As die silinder nie aan 'n aksiale eksterne vragkrag onderwerp word nie, sal die suier in 'n gebalanseerde toestand bly en dus presies op enige posisie bly tydens die beroerte. Die eienskappe van hierdie stroombaan vereis dat die silinder horisontaal geïnstalleer moet word. Daarom word aanbeveel om 'n mediumdrukklep in kombinasie met 'n dubbele suierstaaf-silinder te gebruik, in werksomstandighede waar hoë-presisie-posisionering nodig is en daar geen aksiale eksterne laskrag is nie.
