德國(guó)力士樂(lè)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(dòng)閥芯來(lái)改變閥的工作位置。由于它可借助于按鈕開(kāi)關(guān)（Button Switch）、行程開(kāi)關(guān)（Journey Switch）、限位開(kāi)關(guān)（Limit Switch）、壓力繼電器（Pressure Switch）等發(fā)出的信號(hào)進(jìn)行控制，所以操作輕便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，因此應(yīng)用廣泛。
（1）工作原理
電磁換向閥的品種規(guī)格很多，但其工作原理是基本相同的?，F(xiàn)以圖5.19所示三位四通O型滑閥機(jī)能的電磁換向閥為例來(lái)說(shuō)明。
在圖5.19中，閥體1內(nèi)有三個(gè)環(huán)形沉割槽，中間為進(jìn)油腔P，與其相鄰的是工作油腔A和B。兩端還有兩個(gè)互相連通的回油腔T。閥芯兩端分別裝有彈簧座3、復(fù)位彈簧4和推桿5，閥體兩端各裝一個(gè)電磁鐵。
當(dāng)兩端電磁鐵都斷電時(shí)［見(jiàn)圖5.19（a）］，閥芯處于中間位置。此時(shí)P、A、B、T各油腔互不相通；當(dāng)左端電磁鐵通電時(shí)［見(jiàn)圖5.19（b）］，該電磁鐵吸合，并推動(dòng)閥芯向右移動(dòng)，使P和B連通，A和T連通。當(dāng)其斷電后，右端復(fù)位彈簧的作用力可使閥芯回到中間位置，恢復(fù)原來(lái)四個(gè)油腔相互封閉的狀態(tài)；當(dāng)右端電磁鐵通電時(shí)［見(jiàn)圖5.19（c）］，其銜鐵將通過(guò)推桿推動(dòng)閥芯向左移動(dòng)，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。
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（2）直流電磁鐵和交流電磁鐵
閥用電磁鐵根據(jù)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(jiǎn)單。交流電磁鐵啟動(dòng)力較大，換向時(shí)間短。但換向沖擊大，工作時(shí)溫升高（故其外殼設(shè)有散熱筋）；當(dāng)閥芯卡住時(shí)，電磁鐵因電流過(guò)大易燒壞，可靠性較差，所以切換頻率不許超過(guò)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(yōu)點(diǎn)是不會(huì)因鐵芯卡住而燒壞（故其圓筒形外殼上沒(méi)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(zhǎng)。但起動(dòng)力比交流電磁鐵小。
    ③本整型電磁鐵。本整型指交流本機(jī)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(shí)，具有直流電磁鐵的結(jié)構(gòu)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(lián)結(jié)時(shí)，在推桿的外周有密封圈。由于回油有可能滲入對(duì)中彈簧腔中，所以閥的回油壓力不能太高。此類(lèi)電磁鐵附有手動(dòng)推桿，一旦電磁鐵發(fā)生故障時(shí)可使閥芯手動(dòng)換位。此類(lèi)電磁鐵是簡(jiǎn)單液壓系統(tǒng)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(wú)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(rùn)滑條件，所以壽命遠(yuǎn)比干式電磁鐵為長(zhǎng)。因有多處密封，此種電磁鐵的靈敏性較差，造價(jià)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(wú)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(shí)的沖擊和噪聲。所以濕式電磁鐵具有吸著聲小、壽命長(zhǎng)、溫升低等優(yōu)點(diǎn)。是目前應(yīng)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。

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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(jié)構(gòu)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(dāng)電磁鐵斷電時(shí)，閥芯2被彈簧7推向左端，P 和A接通；當(dāng)電磁鐵通電時(shí)，鐵芯通過(guò)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(dāng)兩邊電磁鐵都不通電時(shí)，閥芯2在兩邊對(duì)中彈簧4的作用下處于中位，P、T、A、B口互不相通；當(dāng)右邊電磁鐵通電時(shí)，推桿6將閥芯2推向左端，P 與A通，B與T通，當(dāng)左邊電磁鐵通電時(shí)，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(chǎng)合。當(dāng)流量較大時(shí)，需采用液動(dòng)或電液動(dòng)控制。

圖5.22  彈簧對(duì)中型三位四通液動(dòng)換向閥

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