SMC電磁閥SY7120-5LZD-02：是用來控制流體方向的自動(dòng)化基礎(chǔ)元件，屬于SMC執(zhí)行器；通常用在SMC機(jī)械控制和SMC工業(yè)閥門上面，通過一個(gè)SMC電磁線圈來控制閥芯位置，切斷或接通氣源以達(dá)到改變流體流動(dòng)方向的目的，來對介質(zhì)方向進(jìn)行控制，從而達(dá)到對SMC閥門開關(guān)的控制。。

SMC電磁閥是由幾個(gè)氣路和閥芯組成的，由閥芯把各個(gè)氣路之間接通或者斷開。

工作原理：在氣動(dòng)回路中，電磁控制換向閥的作用是控制氣流通道的通、斷或改變壓縮空氣的流動(dòng)方向。主要工作原理是利用電磁線圈產(chǎn)生的電磁力的作用，推動(dòng)閥芯切換，實(shí)現(xiàn)氣流的換向。

按電磁控制部分對換向閥推動(dòng)方式的不同，可以分為直動(dòng)式電磁閥和先導(dǎo)式電磁閥。直動(dòng)式電磁閥直接利用電磁力推動(dòng)閥芯換向，而先導(dǎo)式換向閥則利用電磁先導(dǎo)閥輸出的先導(dǎo)氣壓推動(dòng)閥芯換向。

電磁閥結(jié)構(gòu)：

SMC電磁閥的基本結(jié)構(gòu)：包括一個(gè)或幾個(gè)孔的閥體。閥體部分由滑閥芯、滑閥套、彈簧底座等組成，當(dāng)線圈通電或斷電時(shí)，以達(dá)到改變流體方向的目的。電磁閥的電磁部件由固定鐵芯、動(dòng)鐵芯、線圈等部件組成，動(dòng)鐵芯的運(yùn)轉(zhuǎn)將導(dǎo)致流體通過閥體或被切斷。

操作方式—電氣（電磁線圈）：

常用SMC電磁閥：

直動(dòng)式電磁閥：線圈帶電時(shí)，閥門打開流體通過。線圈停電時(shí)，閥門關(guān)閉，流體不能通過。

二位二通閥：當(dāng)線圈帶電時(shí)活塞右移，A、P通，流體流過，斷電時(shí)，A，P不通，流體不能流過。

備注：閥上主流囗的數(shù)目稱為”通”,閥芯與閥體間的相對應(yīng)位置稱為”位”。

三位三通閥：通電時(shí)，活塞移動(dòng)B、P通，A、P不通，流體流過B、P。斷電時(shí)A、P通，B、P不通，流體流過A、P。

左線圈通電時(shí)A、P通A、O閉，右線圈通電時(shí)A、O通，A、P閉，都斷電時(shí)A、P和A、O都閉。

三位四通閥：左線圈通電時(shí)A、P通B、O通，右線圈通電時(shí)A、O通，B、P通，都斷電時(shí)A、P和B、O都閉。

SMC電磁閥圖形符號：

閥的主要功能及圖形符號：

SMC電磁閥分類：

電磁閥一般分為直動(dòng)式電磁閥和先導(dǎo)式電磁閥。

直動(dòng)式電磁閥：直接利用電磁力推動(dòng)電磁閥閥芯實(shí)現(xiàn)氣路之間的通斷；

先導(dǎo)式電磁閥：則是在電磁力的作用下先打開先導(dǎo)閥，使氣體進(jìn)入電磁閥閥芯氣室，利用氣壓來推動(dòng)電磁閥閥芯，實(shí)現(xiàn)氣路之間的通斷。

電磁閥有幾個(gè)氣路就是幾通，閥芯有幾種位置就是幾位，如：2位3通、2位4通、2位5通、3位5通等；電磁閥分單電控和雙電控，電壓分220V、110V、24V；電磁閥分防爆和不防爆。

按通口數(shù)分類：

換向閥的切換通口包括入口、出口和排氣口。通常根據(jù)使用目的選擇換向閥的通口數(shù)。

按位置數(shù)分類：

換向閥的切換狀態(tài)稱為“位置”，有幾個(gè)切換位置就稱為幾位閥。

1、直動(dòng)式電磁閥：

特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、動(dòng)作可靠,在零壓差或真空下能正常工作,可任意方向安裝, 但一般適用于通徑在25mm以下。

直動(dòng)式電磁閥分常開、常閉兩種：

如圖是直動(dòng)常閉電磁閥，在斷電時(shí)，電磁閥呈關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)電磁閥線圈②通電后，產(chǎn)生的電磁力使動(dòng)鐵芯③與靜鐵芯①吸合，直接開啟閥口，介質(zhì)從進(jìn)口流向出口；當(dāng)線圈②斷電后，動(dòng)鐵芯③在復(fù)位彈簧④的作用下復(fù)位，直接關(guān)閉閥口，而切斷了介質(zhì)的流通。常開式則斷電時(shí)閥門開啟，通電時(shí)，閥門關(guān)閉。

2、先導(dǎo)式電磁閥

特點(diǎn)：功率消耗低、通徑較大，而結(jié)構(gòu)簡單、安裝方向任意，但只能用于電磁閥兩端有一定壓差的場合。電磁閥由先導(dǎo)閥與主閥組成，兩者有通道聯(lián)系著，如圖：當(dāng)電磁線圈通電，動(dòng)鐵芯與靜鐵芯吸合而導(dǎo)閥孔①開放，閥芯背腔②的壓力通過導(dǎo)閥孔①流向出口， 此時(shí)閥芯背腔②的壓力低于進(jìn)口側(cè)的壓力，利用壓差使得閥芯脫離主閥座③，介質(zhì)從進(jìn)口流向出口。當(dāng)線圈斷電，動(dòng)鐵芯與靜鐵芯脫離，關(guān)閉了導(dǎo)閥孔①，閥芯背腔②壓力受進(jìn)口側(cè)壓力關(guān)閉了導(dǎo)閥孔①，閥芯背腔②壓力受進(jìn)口側(cè)壓力的補(bǔ)充逐漸趨于和進(jìn)口側(cè)平衡，閥芯因彈簧作用把閥門關(guān)閉。先導(dǎo)閥也可配常開式。

直動(dòng)式和先導(dǎo)式比較：

電磁線圈的數(shù)量：

二位5通電磁閥有單電控型和雙電控型兩種。

單電控〔復(fù)位型〕

雙電磁線圈〔保持型〕

3位5通電磁閥：

中封：全部通口封閉

ABR連接（中泄）：

中壓：PAB連接：

向氣缸的兩端口供給空氣。

無桿氣缸或雙桿型氣缸在左右輸出相同后（平衡）停止。停止后可以通過外力使氣缸動(dòng)作。

為了達(dá)到平衡，單桿氣缸應(yīng)通過帶檢驗(yàn)功能的減壓閥進(jìn)行壓力調(diào)整。用于防止帶鎖止功能的氣缸的控制回路發(fā)生快速伸出現(xiàn)象。

圖形符號的含義如下：

(1)用方框表示閥的工作位置，有幾個(gè)方框就表示有幾“位”。

(2)方框內(nèi)的箭頭表示氣路處于接通狀態(tài)，但箭頭方向不一定表示流體的實(shí)際方向。

(3)方框內(nèi)符號“┻ ”或“┳’”表示該氣路不通。

(4)方框外部連接的接口數(shù)有幾個(gè)，就表示幾“通”。

SMC電磁閥的選型指導(dǎo)：

選型重點(diǎn)：電磁閥選型應(yīng)該依次遵循安全性，可靠性，適用性，經(jīng)濟(jì)性四大原則和六個(gè)現(xiàn)場工況要求(即通徑大小、介質(zhì)種類、壓力等級、電源電壓、動(dòng)作方式、特殊功能)。

選型依據(jù)：

1、根據(jù)管道參數(shù)選擇電磁閥的：通徑規(guī)格(即DN)、接口方式（連接方式）

（1）按照現(xiàn)場管道內(nèi)徑尺寸或流量要求來確定通徑(DN)尺寸；

（2）、接口方式，一般DN＞50 要選擇法蘭接口，DN=50 則可根據(jù)用戶需要自由選擇螺紋式或者法蘭式。

2、根據(jù)介質(zhì)種類選擇電磁閥的：閥體材質(zhì)、密

封材料、溫度等。

（1）腐蝕性流體：閥體材質(zhì)宜選用不銹鋼或PTFE（聚四氟乙烯，俗稱塑料王），并選配氟橡膠或PTFE 密封材料；

（2）食用或超凈流體：閥體材質(zhì)宜選用衛(wèi)生級不銹鋼，并選配硅橡膠密封材料；

（3）高溫流體：要選擇采用耐高溫的電工材料和密封材料制造的電磁閥，而且要選擇活塞型原理結(jié)構(gòu)的；

（4）流體狀態(tài)：大至有氣態(tài)，液態(tài)或混合狀態(tài)，特別是口徑大于25 時(shí)一定要區(qū)分開來，因它與導(dǎo)孔參數(shù)有關(guān)；

（5）流體粘度：通常在50cSt以下可任意選擇，若超過此值，則需選用高粘度電磁閥。

（6）流體清潔度：介質(zhì)含少量微小雜質(zhì)時(shí)可選膜片結(jié)構(gòu)的，但也可在電磁閥前安裝過濾器任選其它結(jié)構(gòu)。

3、根據(jù)壓力等級選擇電磁閥的：原理結(jié)構(gòu)類型

（1）當(dāng)電磁閥需要長時(shí)間的啟動(dòng)，并且持續(xù)開啟的時(shí)間大大超過關(guān)閉的時(shí)間，宜選用常開型。

（2）要是開和關(guān)頻繁切換或開啟的時(shí)間短或開、關(guān)的時(shí)間差不多時(shí)，則選常閉型。

（3）但是有些用于安全保護(hù)的工況，如爐窯火焰監(jiān)測、燃?xì)庑孤秷?bào)警、消防安全聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，則應(yīng)該選擇緊急切斷電磁閥，而不宜選長期通電型（長期通電只是一個(gè)相對概念），更不能選常開式。

（4）自保持式電磁閥（也稱：雙穩(wěn)態(tài)）是一種新型技術(shù)，它主要用于需要節(jié)約能源或低電壓驅(qū)動(dòng)的場合。

4、電源電壓選擇：盡量優(yōu)先選擇常用AC220V，DC24V 較為方便；

5、根據(jù)工作時(shí)間長短或特殊需要來選擇控制方式：常閉式、常開式、自保持、緊急切斷式（手動(dòng)復(fù)位）；

（1）公稱壓力：這個(gè)參數(shù)與其它通用閥門的含義是一樣的，是根據(jù)管道公稱壓力或使用壓力的1.5 倍來定；

（2）工作壓差：是指電磁閥處于關(guān)閉或開啟狀態(tài)時(shí)，閥前端管路壓力減去閥后端管路壓力得到的數(shù)值；當(dāng)無壓差、低壓差、真空時(shí)，必須選用直動(dòng)式或分布直動(dòng)式原理；當(dāng)具備一定壓差以上時(shí)各種原理結(jié)構(gòu)形式均可選用；

6、根據(jù)環(huán)境要求選擇輔助功能：防爆、止回、手動(dòng)、防水霧、水淋、潛水等。

（1）易燃、易爆環(huán)境：必須選用相應(yīng)等級的防爆電磁閥；

（2）當(dāng)管道介質(zhì)有倒流現(xiàn)象時(shí)，可選擇帶止回功能電磁閥；

（3）當(dāng)需要對電磁閥進(jìn)行現(xiàn)場人工操作時(shí)，可選擇帶手動(dòng)功能電磁閥；

（4）露天安裝或粉塵多場合應(yīng)選用防水，防塵品種（防護(hù)等級在IP45 以上）。用于噴泉或水下管路則必須采用潛水電磁閥（防護(hù)等級在IP68 以上）；

SMC電磁閥應(yīng)用：

1、2位3通SMC電磁閥控制單作用氣缸：

初始狀態(tài)：電磁閥為常閉電磁閥，處于失電狀態(tài)，單作用氣缸活塞由彈簧作用在氣缸左側(cè)，見圖13；

工作狀態(tài)：電磁閥得電，電磁閥P口與A口通，氣源由A口進(jìn)入氣缸，氣缸活塞右移，見圖14；

失電狀態(tài)：電磁閥失電，電磁閥A口與R口通，氣缸通過電磁閥放氣，活塞在彈簧作用下回到左側(cè)，見圖13。

2、2位3通電磁閥控制氣動(dòng)薄膜驅(qū)動(dòng)部：

初始狀態(tài)：電磁閥為常閉電磁閥，處于失電狀態(tài)，氣動(dòng)薄膜驅(qū)動(dòng)部的推桿由彈簧作用下停在上位，見圖15；

工作狀態(tài)：電磁閥得電，電磁閥P口與A口通，氣源由A口進(jìn)入薄膜驅(qū)動(dòng)部上氣室，推動(dòng)推桿下移，見圖16；

失電狀態(tài)：電磁閥失電，電磁閥A口與R口通，薄膜氣室通過電磁閥放氣，推桿在彈簧作用下回到上位，見圖15。

3、2位5通單電控SMC電磁閥控制雙作用氣缸：

初始狀態(tài)：電磁閥失電狀態(tài)，電磁閥P口與A口相通，氣源通過A口進(jìn)入雙作用氣動(dòng)活塞驅(qū)動(dòng)部左側(cè)氣室，活塞停在右側(cè)，B口與S口相通，與B口相通的氣動(dòng)活塞驅(qū)動(dòng)部的右側(cè)氣室為排氣狀態(tài)，見圖17；

工作狀態(tài)：電磁閥得電，電磁閥P口與B口通，氣源由B口進(jìn)入雙作用氣動(dòng)活塞驅(qū)動(dòng)部右側(cè)氣室，活塞移動(dòng)到左側(cè)， A口與R口相通，與R口相通的氣動(dòng)活塞驅(qū)動(dòng)部的左側(cè)氣室為排氣狀態(tài)，見圖18；

失電狀態(tài)：電磁閥恢復(fù)初始狀態(tài)，見圖17。

4、2位5通雙電控電磁閥控制雙作用氣缸：

左側(cè)線圈得電狀態(tài)：電磁閥左側(cè)線圈得電，電磁閥P口與A口通，氣源由A口進(jìn)入雙作用氣動(dòng)活塞驅(qū)動(dòng)部一側(cè)氣室，推動(dòng)活塞到氣缸另一側(cè)， B口與S口相通，與B口相通的氣動(dòng)活塞驅(qū)動(dòng)部的另一側(cè)氣室為排氣狀態(tài)，在另一側(cè)線圈不得電之前會(huì)保持該狀態(tài)不動(dòng)，見圖19；

右側(cè)線圈得電狀態(tài)：電磁閥右側(cè)線圈得電，電磁閥P口與B口通，氣源由B口進(jìn)入雙作用氣動(dòng)活塞驅(qū)動(dòng)部一側(cè)氣室，推動(dòng)活塞到氣缸另一側(cè)， A口與R口相通，與A口相通的氣動(dòng)活塞驅(qū)動(dòng)部的另一側(cè)氣室為排氣狀態(tài)，在另一側(cè)線圈不得電之前會(huì)保持該狀態(tài)不動(dòng)，見圖20；

故障分析處理方法〔彈性密封型電磁閥實(shí)例〕

電磁閥通電不動(dòng)作：

1.無電壓、壓降過大或電壓不正確。

2.線圈燒毀，線圈電阻為短路或斷路。

3.進(jìn)口壓力太小，不滿足最小操作壓差要求（對于先導(dǎo)式操作結(jié)構(gòu)）

4.流量太小，尤其是大流量閥（316&344系列）。

5.雜質(zhì)卡死或堵塞。

6.缺少零件或零件損壞、銹蝕。

7.零件安裝不正確或不到位。

給壓后發(fā)現(xiàn)泄漏或不復(fù)位：

1.雜質(zhì)造成堵塞或卡死導(dǎo)致開關(guān)不到位。

2.進(jìn)口壓力太小或太大，不滿足壓差要求。

3.流量太小，不能在瞬間將閥桿或活塞推到位，尤其是大流量閥（316 &344系列）。

4. 電磁閥進(jìn)出口方向裝反。

5.對于3，4，5通先導(dǎo)式電磁閥，出氣口必須連接氣缸或用絲堵堵住，形成閉合回路。

6.缺少零件、密封件劃傷或損

SMC電磁閥通電時(shí)有較大噪音：

1.雜質(zhì)堵塞或卡住，使得閥芯移動(dòng)不到位。

2.電源電壓不正確，AC與DC通常不可互換。

3.屏蔽環(huán)損壞或脫落（AC結(jié)構(gòu)）。

4.零件變形或松動(dòng)，或沒有裝配到位。

5.電磁閥裝反方向。

電磁閥使用和維修：

1、每年1-2 次的定期檢修是電磁閥可靠工作和長壽命的方法。電磁閥內(nèi)部的下列幾種情況是妨礙電磁閥正常工作與縮短壽命的原因。

(1) 使用介質(zhì)品質(zhì)發(fā)生變化；

(2) 接管內(nèi)生銹；

(3) 空壓機(jī)的油氧化，產(chǎn)生炭粒、焦油等雜物混入管道；

(4) 管道中有塵粒污垢等雜物。

2、SMC電磁閥安裝后或長時(shí)間停用后投入運(yùn)作時(shí)，須通入介質(zhì)試動(dòng)作幾次，工作正常后方可投入運(yùn)行；

3、在蒸汽閥長時(shí)間停用后再次投入運(yùn)行時(shí)，應(yīng)排凈凝結(jié)水后再動(dòng)作幾次，工作正常后方可投入運(yùn)行；

4、在維護(hù)之前，必須切斷電源，卸去介質(zhì)壓力；

5、線圈組件不宜拆開；

6、拆開電磁閥進(jìn)行清洗時(shí)，可使用煤油、三氯乙烯等溶液。

上海艾佑工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備有限公司 2022.04.15