二位二通先导式常闭电磁阀结构及原理分析
（陈振华共2页）
、参数
制造商；上洶欧凯电磁阀制造冇限公司 型号：0k6825AR-B 12-C2-G1-D24-NBR 通径：25mm 物理接口： G1内丝 线圈工作电压：DC24V 线圈功率：I3W
工作压力：O.5~12bar 0.05-0.12Mpa
通途：可用于一般开关阀功能.◎以作为GYK常用阀使用。
流体温度：WXCTC
二、实物图
图2
三.结构示意图
1 ■线圈；A
m3
图4
2■静铁芯；3■■弹簧1; 4-动铁芯；5■■上腔室；8■■弹簧
6-导流孔；7■出口；
2; 9■下腔室(主阀上腔)；1()■橡胶隔膜；11-入口；
四、工作原理分析
先导式电磁阀由导阀和主阀芯连着形成通道，常闭型电磁阀电 磁先驱通
电时，产生的电磁力使导阀打开，介质流向出口，主阀上腔
©
压力迅速下降，在主阀上下腔内形成压差克服弹簧力而随之向上运 动，主阀开启，介质流通，电磁阀开启；线圈断电时，电磁力消失， 动铁芯在弹簧力的作用下复位，关闭导阀，介质从导流孔中流入，主 阀芯上腔压力增大，并在弹簧力的作用下向下运动，关闭主阀，介质磁阀关闭。
图5-断电状态
图6-通电状态
断流，电
先导式电磁阀结构及工作原理图为先导式电磁阀，由先导阀与主阀组成，两者有通道相联系，当电磁阀线圈通电，动铁芯 与静铁芯吸合使导阀孔开放，阀芯背腔的压力通过导阀孔流向出口，此时阀芯背腔的压力低 于进口压力，利用压差使阀芯脱离主阀口，介质从进口流向岀口。当线圈断电，动铁芯与静 铁芯脱离，关闭了导阀孔，阀芯背腔压力受进口压力的补充逐渐趋于和进口平衡，阀芯因弹 簧力作用下把阀门紧密关闭。
导活塞式电磁阀如：ZCB、ZCZP、ZCGL 先导膜片式电磁阀如：ZCA、ZCS
特点：功率消耗低、通径较大，而结构简单、安装方向任意，但只能用于电磁阀两端有一左 压差的场合。
电磁阀是航天领域中广泛使用的控制元件，某先导式双向电磁阀是两位五通结构，具有常 开和常闭两个腔体，通过气体流动切换下游用气设备的打开和关闭。由于该电磁阀部结构和 气路通道比较复杂，在使用过程中，发现同一种电磁阀的不同个体会呈现岀不同的建压过 程。由于该电磁阀的常开腔和常闭腔建压压力（无特殊说明，本文中的压力均指表压）和建压 时间有可能对下游用气设备产生较大影响，故需要对貝进行深入分析。
先导式双向电磁阀主要由阀体、常闭主阀瓣、常开主阀瓣、先导阀瓣、电磁铁等
零部件组成。主阀瓣和活塞之间通过顶杆相连（图1）,苴特点是部无弹簧等弹性复位元件，完 全靠气动力和电磁力切换各气路通道，控制常开腔和常闭腔供气和密封，最高工作压力 5.0MPa。
当电磁铁处于断电状态时，进口气体分为两路，一路直接作用于常开主阀瓣上使其
打开，电磁阀常开腔B供气，另外一路作用于先导阀瓣上，并沿气体通道进入常闭控制腔F, 使常闭主阀瓣密封。当电磁铁通电后，先导阀瓣关闭，常闭控制腔F气体从放气口 D排入 大气，常闭控制腔F泄压，常闭主阀瓣开启，电磁阀常闭腔C供气，同时气体也会沿气体通 道进入到常开控制腔E，将常开主阀瓣压紧密封。
1•阀体2•常开主阀瓣3•膜片4•先导阀瓣5.电磁铁6.常闭主阀瓣
A-进气口 B-常开腔C-常闭腔D-放气口 E-常开控制腔F-常闭控制腔G- 常开控制腔放气口 H-常闭控制腔放气口
（a）断电状态（b）通电状态 图1 先导式双向电磁阀
本文来自：DZ3W.COM 原文网址:.dz3w./info/basic/0082760.html
纵观国外电磁阀，到目前为止.从动作方式上可分为三大类即：直动式、反冲式、先导式.而从阀瓣结构 和材料上的不同以及原理上的区别反冲式又可分为：膜片式反冲电磁阀、活塞式反冲电磁阀：先导式又可 分为：先导式膜片电磁阀、先导式活塞电磁阀：从阀座及密封材料上分又可分为：牧密封电磁阀.钢性密 封电礁阀、半钢性密封电磁阀。
直动式电磁阀
原理：常闭型直动式电磁阀通电时.电磁线圈产生电礁吸力把阀芯提起.使关闭件离远开阀座密封副打开：断电 时.电磁力消失.矗弹簧力把关闭元件压在阀座上阀门关闭，（常开型与此相反）
特点：在真空.负圧.寥压差时能正常匸作.D\\50以下可任总安装.但电磁头体积较大。如我公司引进HERI0X公 司技术生产的直动电磁阀可用于1. 33X10-1 Mpa真空。
二、 反冲型电磁阀
原理：它的原理是一种直动和先导相结合.通电时•电磁阀先将辅阀打开.主阀下腔圧力大于上腔压力而利用压 差及电磁阀的同时作用把阀门开启：断电时.辅阀利用弹赞力或介质压力推动关闭件.向下移动便阀门关闭。
特点：在零压差或高压时也能可靠工作.但功率及体积较大.耍求竖直安装。 三. 先导式电磁阀
原理：通电时•电磁力驱动先导阀打开先导阀.主阀上腔圧力迅速下降.在主阀上下腔形成压差.依靠介质圧力 推动主阀关闭件上移•阀门开启：断电时•弹簧力把先导阀关闭.入口介质压力通过先导孔迅速进入主阀上腔在上腔形 成压差.从而使主阀关闭.
特点：体积小•功率低.但介质压差闱受限.必须满足压差条件.
葫位三通电磁阀通常与单作用气动执行机构配套使用•两位是两个位置可控：开-关，三通是有三个通道通V. —股情 况下1个通道与气源连接.另外两个通道1个与执行机构的进气口连接• 1个与执行机构排气口连接.具体的匸作原理可 以参照单作用气动执行机构的工作煉理图•
曲位五通电磁阀通常与双作用气动执行机构配套使用.两位是两个位置可控：开-关.五通雄有五个通道通气.其中1个 与气源连接•两个与双作用气缸的外部气室的进出气口连接.两个与部气室的进出气口接连.具体的工作廉理可参照双 作用气动执行机构工作煉理
在气路（或液路）上来说•两位三通电磁阀具有1个进气孔（接进气气源）.1个出气孔（提供给EI标设备气源八1个排气孔（一 般安装一个消丙器.如果不怕噪音的话也可以不装」。两位五通电磁阀具有1个进气孔（接进气气源八1个正动作出气 孔和1个反动作出气孔（分别捉供给目标设备的一正一反动作的气源）、1个正动作卅气孔和1个反动作排气孔（安装消声 器几
对于小型自动控制设备.气管一般选用8\\2mm的匸业胶气管。在电气上來说.游位三通电磁阀一般为单电控（即单线圈几 曲位五通电磁阀一般为双电控（即双线圈几 线圈电压零级一般采用DC24V\\ AC220V等；繭位三通电碗阀分为常闭型和 常开型两种.常闭型指线圈没通电时气路是断的.常开型抬线圈没通电时气路皑通的。常闭型葫位三通电磁阀动作煉 理：给线圈通电.气路接通.纨圈一旦断电.气路就会断开.这相当干“点动”。常开型两位三通单电控电磁阀动作 原理：给线圈通电.气路斯开.线圈一旦断电.气路就会接通.这也是“点动\"。两位五通双电控电雄阀动作原理： 给正动作线圈通电.则正动作气路接通（正动作出气孔有气）.即便给正动作线圈断电后正动作气路仍然皑接通的.将会 一直维持到给反动作线惴通电为止。给反动作线圈通电.则反动作气路接通（反动作出气孔有气）.即便给反动作线圈 断电后反动作气珞仍然是接通的.将会一直维持到给正动作线圈通电为止，这相当于\"自锁” •基于两位五通双电控 电磁阀的这种特性.在设计机电控制回路或徧制PLC程序的时候.可以让电磁阀线圈动作广2秒敎可以/\\这样可以保 护电磁阀线圈不容易损坏，
电磁阀在液路系统中用来实现液路的通晰或液滾方向的改变.它一般具有一个可以在线圈电磁力驱动下滑动的阀芯. 阀芯在不同的位置时•电磁阀的通路也淤不同。阀芯的工作位置有几个.该电磁阀就叫几位电磁阀：阀体上的接口•也 眦绘电磁阀的通路数.有几个通卅口.该电磁阀就叫几通电磁阀。电磁阀安装后• 一般所有接口都应该绘连接好J\"的. 所谓匸作位輕指的是阀芯的位置：阀芯在线惘不通电时处在甲位置.在纽協通电时处在乙位置•阀芯在不同位置时.对 各接口起到或接通或封闭的作用.
电磁阀二位是指电磁阀的阀芯有葫个不冋的L作位置（开.关九 电磁阀二通.三通指电磁阀的阀体上有两个.三个通 道口：比如二位二通电磁阀是一进一出（二个通道.最普通常见〉二位三通电磁阀控制液体定一进二出（两出分别是 一个
常开一个常闭）；气动换向电磁阀是一进一出一排气；液压一进一出一回油。
国外的电磯阀从原理上分为三大类（即：直动式.分步直动式.先导式）.而从阀瓣结构和材料上的不冋与原理上的区 别又分为六个分支小类（直动膜片结构.分步觅片结构.先导膜式结构.直动活塞结构、分步直动活塞结构、先导活塞 结构几 直动式电磁阀：
原理：通电时.电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起.阀门打开：断电时•电磁力消失.弹簧把关闭件压在阀座 上.阀门关闭’
特点：在真空、负氐零压时能正常工作.但通径一般不超过25工》 分布直动式电磁阀：
原理：它是一种直动和先导式相结合的原理.当入口与出口没有压差时.通电后•电磁力直接把先导小阀和主阀关闭件 依次向上提起•阀门打开。当入口与出口达到启动圧差时.通电后•电磯力先导小阀.主侧下腔压力上升.上腔斥力下 降・从而利用压差把主阀向上推开：I折电时.先导阀利用弹赞力或介质压力推动关闭件•向下移动・使阀门关闭. 特点：在零压差或真空.高压时亦能可拿动作•但功率较大.耍求必皱水平安装。 先导式电磁阀：
原理：通电时•电磁力把先导孔打开.上腔室压力迅速下降.在关闭件周禺形成上低下高的压差•涼体压力推动关闭件 向上移动.阀门打开：断电时.弹簧力把先导孔关闭.入口压力通过旁通孔迅速腔室在关阀件删闱形成下低上高的压热 流体压力推动关闭件向下移动.关闭阀门.
特点：滾体压力制上限较高.可任；&安装（需定制）但必须满足流体压差条件
一, 适用性 管路中的流体必须和选用的电鲤系列型号中标定的介质一致。
流体的温度必须小于选用也鲤的标定温度。
电磁阀允许液体粘度一般在20CST以卜，大P20CST应注明。
工作压差，管路最高压差在小T0.04MPa时应选用如ZSz2WzZQDFzZCM系列等直动式和分步 直动式；最低工作圧差大T-0.04MPa时 可选用先导式（压差式）电磁阀：最高工作压差应小丁• 电磁阀的最大标定压力：一般电磁阀都是单向工作，因此要注意是否有反压差，如有安装止回阀。
流体淸洁度不高时应在电磁阀前安装过滤器，一般电磁阀对介质要求淸洁度要好。
注意流虽孔径和接管口径：电磁阀一般只有开关两位控制：条件允许请安装旁路管，便于维修： 有水锤现象时要定制电磁阀的开闭时间调节。
注意环境温度对电磁阀的影响
电源电流和消耗功率应根据输出容虽选取，电源电压一般允许±10%左右，必须注意交流起动时 VA值较高。
二、 可靠性
电險阀分为常闭和常开二种：一般选用常闭型，通电打开，断电关闭：但在开启时间很长关闭时 很短时要选用常开型了。
寿命试验，工厂一般屈丁•型式试验项口，确切地说我国还没有电碗阀的专业标准，因此选用电礎 阀厂家时慎重。
动作时间很短频率较高时一般选取直动式，大口径选用快速系列。
三、 安全性
一般电磁阀不防水，在条件不允许时请选用防水型，工厂可以定做。
电盛阀的最高标定公称压力一定要超过骨路的最高圧力，否则使用寿命会缩短或产生其它意外情 况。
有腐蚀性液体的应选用全不锈钢型，强腐蚀性流体宜选用塑料王（SLF）电碗阀。 爆炸性环境必须选用相应的防爆产品。 四、 经济性
有很多电磁阀可以通用，但在能满足以上三点的基础上应选用最经济的产品。
电磁阀的结构原理 一：直动式电磁阀
有常闭型和常开型二种。常闭型断电时呈关闭状态，当线圈通电时产生电磁力，使动铁芯克服弹 费力同静铁芯吸合直接开启阀，介质呈通路：当线圈断电时电磁力消失，动铁芯点弹赞力的作用卜复 位，直接关闭阀口，介质不通。结构简单，动作可靠，在零压湮和微真空卜•正常工作。常开型正好相 反。如小于4>6流虽通径的电磁阀。（图一是典型结构图）
二、 分步直动式电磁阀
该阀采用一次开阀和二次开阀连在一体，主阀和导阀分步使电磁力和压差直接开启主阀口。当线 圈通电时，产生电厳力使动铁芯 和静铁芯吸合，导阀口开启而导阀口设任上阀口上，且动铁芯与 主阀芯连在一起，此时主阀上腔的压力通过导阀口卸荷，在压力筮和电磁力的同时作用卜使主阀芯向 上运动，开启主阀介质流通。当线圈断电时电磁力消失，此时动铁芯在门重和弹簧力的作用卜•关闭导 阀孔，此时介质在平衡孔中进入主阀芯上腔，使上腔压力升高，此时在弹簧复位和压力的作用卜关闭 主阀，介质断流。结构合理，动作可靠，在零压差时工作也可靠。如：ZQDF, ZS, 2W等。（图二是典 型结构图）
三、 间接先导式电磁阀
该系列电磁阀山先导阀和主阀芯联系着形成通逍组合而成：常闭型在未通电时，呈关闭状态。当 线圈通电时，产生的磁力使动铁芯和静铁芯吸合，导阀口打开，介质流向出口，此时主阀芯上腔压力 减少，低于进口侧的压力，形成压差克服弹簧阻力而随之向上运动，达到开启主阀口的口的，介质流 通。当线圈断电时，險力消失，动铁芯在弹赞力作用卜复位关闭先导口.此时介质从平衡孔流入，上 阀芯上腔压力增大，并在弹簧力的作用卜•向卜•运动，关闭上阀口。常开式原理正好相反。如：SLA, DF （＜M5以上口径），ZCZ等。（图三是典型结构图〉
