Если Вы нашли ошибку на нашем сайте, выделите текст и нажмите Ctrl+Enter

Наверх

Термины и понятия соленоидных клапанов ASCO


Назначение и преимущества клапанов

Соленоидные клапаны ASCO/ NUMATICS разработаны Automatic Switch Company, Нью Джерси, С.Ш.А., в Европе компаниями
ASCO CONTROLS BV, Нидерланды, ASCO (UK), Англия и JOUCOMATIC S.A., Франция.

Электромагнитный клапан обычно имеют бессальниковую конструкцию с соленоидом, установленным непосредственно на корпусе.
Сердечник помещен и свободно движется в герметизированной закрытой трубке внутри катушки соленоида. Конструкция обеспечивает
компактность и герметичность электромагнитного клапана.

Принцип работы

Соленоидный (электромагнитный) клапан - это комбинация двух основных функциональных узлов:

  • Соленоид (электромагнит) с сердечником (поршнем)
  • Клапан с проходным отверстием, в котором установлен диск или поршень, чтобы открывать или перекрывать поток. Он открывается
    или закрывается движением магнитного сердечника, который втягивается в соленоид, когда на катушку подается питание

Клапаны прямого действия - чертеж и обозначения

ВЧертеж и обозначение клапана ASCO

Клапаны прямого действия (Рис. 1) - сердечник соленоида механически соединен с диском и непосредственно открывает или
закрывает проходное отверстие при включении или выключении соленоида. Работа клапана не зависит от давления в трубопроводе или
скорости потока, и он будет работать от нуля до максимального рабочего давления.

Рис. 1 - Клапан прямого действия

Клапан прямого действия

Клапаны непрямого действия (Рис. 2 и 3) - снабжены пилотным и (меньшим) перепускным отверстием и использует для работы давления в трубопроводе. Когда на соленоид подано напряжение, пилотное отверстие открывается и сбрасывает давление с верха поршня или мембраны на выход клапана.

При этом давление рабочей среды начинает поднимать поршень или диафрагму с седла клапана, открывая его.

Когда соленоид отключен от питания, пилотное отверстие закрыто, и все давление в трубопроводе прикладывается к поршню или мембране
сверху, обеспечивая таким образом герметичное закрытие.

Плавающая мембрана или поршень, которым необходим минимальный перепад давления, чтобы оставаться в открытом положении.

Рис. 2 - Клапаны непрямого действия, плавающая мембрана или поршень

Клапаны непрямого действия. Плавающая мембрана или поршень.

Мембрана или поршень принудительного подъема, которые механически удерживаются в открытом положении сердечником и работают
на перепаде давления от нуля до максимума.

Рис. 3 - Мембрана или поршень принудительного подъема

Клапаны непрямого действия. Мембрана или поршень принудительного подъема.

Клапан с пневмоприводом (Рис. 4 и 5)

Это устройство с мембраной или поршнем, оснащенный 3/2 или 4/2 соленоидным распределительным клапаном, который подает или
сбрасывает давление питания на или с мембраны или поршня для открытия или закрытия собственно клапана.

Рис. 4 - Клапан с пневмоприводом

Клапан с пневмоприводом.

Рис. 5 - Клапан с пневмоприводом

Клапан с пневмоприводом.

Основные понятия, использующиеся для клапанов ASCO
  • Корпус клапана - основная часть клапана со всеми портами и основными седлами
  • Соленоид - электромагнит, не содержащий подвижных частей
  • Катушка - электрическая часть клапана, состоящая из бобины с намотанным изолированным медным проводом, создающая
    магнитный поток при подаче напряжения
  • Трубка сердечника - трубка из нержавеющей стали, запаянная с одной стороны, применяется для улучшения магнитного поля соленоидной катушки при подаче напряжения
  • Заглушка (глухая гайка) - неподвижный сердечник, впрессованный в закрытый конец трубки сердечника для улучшения
    магнитного поля соленоидной катушки при подаче напряжения
  • Экранирующая катушка - кольцо (обычно медное), установленное на открытой стороне заглушки для ограничения вибраций сердечника в случае катушек с питанием переменным током
  • Сердечник - стержень из магнито-мягкой нержавеющей стали, движущийся под действием магнитных сил (поля катушки)
  • Пружина сердечника - пружина, фиксирующая сердечник, когда катушка отключена от питания
  • Оболочка соленоида - металлическая оболочка катушки для электрической и механической защиты, а также для защиты
    от воды и пыли
  • Крышка корпуса (кожух) - крышка на винтах или болтах, на которой устанавливается трубка сердечника с внутренними деталями
  • Диск, диск клапана (поршень) - уплотнительный материал на сердечнике или держателе диска, который перекрывает
    проходное отверстие клапана
  • Держатель диска - часть клапана, перемещаемая сердечником, на которой монтируется диск
  • Пружина диска - пружина в держателе диска, которая обеспечивает закрытие диска
  • Седло клапана - бортик специальной формы в основном клапане
  • Основное отверстие - основной проход между входным и выходным отверстиями клапана
  • Перепускное отверстие - постоянно открытое маленькое отверстие или канал, расположенный в мембране или поршне клапана
    непрямого действия, обеспечивающее воздействие входного потока для создания давления с верхней стороны мембраны или поршня
  • Управляющее (пилотное) отверстие - отверстие, расположенное в центре мембраны или поршня клапана непрямого действия, которое открывается или закрывается сердечником
  • Узел основания соленоида - блок, состоящий из трубки сердечника, глухой гайки и кожуха
  • Конструкция соленоида - внутренние детали, взаимодействующие с рабочей средой, сделаны из не магнитной,
    серии 300, и магнитной, серии 400, нержавеющей стали. В конструкциях переменного тока экранирующая катушка медная, за исключением клапанов, где используется серебро. Возможно использование и других материалов. Экранирующие катушки не используются в клапанах переменного тока. Трубка сердечника в клапанах ASCO/JOUCOMATIC выполнена из нержавеющей стали
    серии 300 методом глубокого отпуска
  • Максимальный рабочий перепад давления (М.Р.П.Д.) - это максимальный перепад давления между входом и
    выходом клапана, при котором соленоид может безопасно работать. Если давление на выходе не известно, консервативный подход требует считать величиной M.O.P.D. подаваемое давление
  • Минимальный рабочий перепад давления - это давление, необходимое для открытия клапана и удержания его в открытом состоянии. 2/2 клапан с плавающим поршнем или мембраной начнет закрываться при достижении давления меньшего, чем минимальное рабочее давление. Для трехходовых и четырехходовых клапанов непрямого действия минимальное рабочее давление определяется между портами подачи давления и портом сброса и должно поддерживаться в течение всего рабочего цикла, чтобы обеспечить его полный переход из одного положения в другое
  • Примечание: клапаны непрямого действия с мембраной или поршнем принудительного подъема не требуют минимального рабочего давления

  • Максимальное рабочее давление - рабочее давление в системе или линии, которое можно безопасно подавать на клапан,
    не вызывая его разрушения, не превышающее М.Р.П.Д. (в соотв. с EN-764)
  • Минимальная температура окружающей среды - номинальное значение, равное 0 °C, рекомендуется для соленоидного клапана, который может содержать влагу (пар). Если замерзание воды не влияет на работу электромагнитного клапана, минимальное значение может быть равно -20 °C. Кроме того, специальные конструкции могут работать при температуре до -40 °C. Проконсультируйтесь в ближайшем представительстве фирмы ASCO/JOUCOMATIC
  • Максимальная температура окружающей среды - приводимое номинальное значение максимальной температуры, базируется на
    условиях испытаний по оценке безопасности изоляции катушки. Это значение определяется в условиях постоянного возбуждения при максимальной температуре рабочей среды в клапане
  • Время срабатывания - время с момента подключения к сети(или отключения) соленоидного клапана до достижения на выходном отверстии давления, равного определенному проценту максимального стационарного значения, при этом выход электромагнитного клапана соединен с системой, имеющей определенные параметры потока

Время срабатывания зависит от 5 факторов:

  • Тип электропитания - AC или DC
  • Цепь, в которой измеряется время
  • Размер движущихся частей механизма
  • Тип клапана - прямого или непрямого действия
  • Рабочая среда, проходящая через клапан, вязкость и уровень давления
Двухходовые клапаны

Двухходовые клапаны имеют одно входное и одно выходное отверстие с трубным присоединением.

Имеются следующие конструкции:

  • Нормально закрытые (НЗ) - клапан закрыт без подачи напряжения и открыт при подаче напряжения
  • Нормально открытые (НО) - клапан закрыт при подаче напряжения и открыт без подачи напряжения

Рис.6 - Двухходовые клапаны Рис.7 - Двухходовые клапаны Рис.8 - Двухходовые клапаны
Клапаны прямого действия Клапаны прямого действия Клапаны прямого действия

Рис.9 - Двухходовые клапаны Рис.9 - Двухходовые клапаны
Клапаны прямого действия Клапаны прямого действия
Трехходовые клапаны

Трехходовые соленоидные клапаны имеют три трубных присоединения и два отверстия. Когда одно отверстие открыто, другое - закрыто.
Эти клапаны используются для попеременной подачи и сброса давления с мембранного клапана или привода одностороннего действия.

Возможны три режима работы:

  • Нормально закрытая конструкция - при отсутствии напряжения питания порт давления закрыт, а порт сброса давления соединен
    с отверстием привода. При подаче напряжения порт давления соединяется с портом привода, а порт сброса давления закрыт
  • Нормально открытая конструкция - при отсутствии напряжения порт давления соединяется с портом привода, а порт сброса давления закрыт. При подаче напряжения порт давления закрывается, а порт привода соединяется с портом сброса давления
  • Универсальная конструкция - позволяет использовать клапан в нормально закрытом или нормально открытом режиме. Кроме того,
    его можно подключать так, чтобы осуществлять выбор между двумя входными портами (выбор) или ветвление на два выходных порта (ветвление)

Рис. 10 - Трехходовые клапаны Рис. 11 - Трехходовые клапаны Рис. 12 - Трехходовые клапаны
Клапаны прямого действия Клапаны прямого действия Клапаны прямого действия

Рис. 13 - Трехходовые клапаны Рис. 14 - Трехходовые клапаны Рис. 14 - Трехходовые клапаны
Клапаны прямого действия Клапаны прямого действия Клапаны прямого действия

Рис. 15 - Трехходовые клапаны Рис. 16 - Трехходовые клапаны
Клапаны прямого действия Клапаны прямого действия
Четырехходовые клапаны

Четырехходовые соленоидные клапаны обычно используются для управления приводами двухстороннего действия. Эти устройства имеют четыре
или пять трубных присоединений: одно для подачи давления, два для привода и одно или два для сброса давления. В одном положении клапана
порт давления соединяется с одним портом привода, другой порт привода с портом сброса . В другом положении давление и сброс меняются
местами на портах привода.

Существует два типа клапанов:

  • Один соленоид (моностабильный) - этот тип используется там, где необходим автоматический возврат клапана в исходное положение при отключении питания
  • Два соленоида (бистабильный) - клапаны с двумя соленоидами используются когда оборудование не должно менять положения при отключении питания, обеспечивает полную безопасность для персонала и оборудования

Напряжение на соленоиды может подаваться импульсно или долговременно, в зависимости от применения.

Клапаны с ручным взводом - клапан ручного взвода должен быть установлен вручную (взведен). Он вернется в исходное положение
при подаче или отключении питания соленоида, в зависимости от конструкции.

Существует 4 типа конструкции:

  • Электрический спуск - Взведенный открытый: клапан открывается вручную и удерживается открытым с помощью защелки,
    пока не будет закрыт импульсной или долговременной подачей напряжения
  • Электрический спуск - Взведенный закрытый: клапан закрывается на защелку когда на соленоиде нет напряжения.
    При подаче напряжения сердечник поднимается и спускает защелку, после чего возвратная пружина открывает клапан
  • Сброс без напряжения - Нормально закрытый: клапан открывается вручную и удерживается открытым продолжительной
    подачей напряжения на соленоид. Клапан закрывается, когда с соленоида снимается напряжение и остается закрытым,
    пока не будет открыт вручную
  • Сброс без напряжения - Нормально открытый: закрывается вручную и удерживается в закрытом положении, когда соленоид
    под напряжением, при отключении напряжения сердечник и пружина спускают защелку и открывают клапан

Примечание: В основном клапаны с ручным взводом имеют 3/2 универсальную (У) функцию, позволяющую выбор между
нормально закрытой (НЗ) и нормально открытой (НО) функциями, а также выбор или ветвление.

Существуют и другие типы конструкции:

  • Изменение состояния клапана с помощью управления им вручную (без напряжения)
  • Возврат в исходное положение (под напряжением), любые изменения потока вручную разрешаются только под напряжением.
    Два возможных типа - нормально закрытый (НЗ) и нормально открытый (НО)

Рис. 17 - Четырехходовые клапаны Рис. 18 - Четырехходовые клапаны
Клапаны прямого действия Клапаны прямого действия