Принцип работы электромагнитного клапана

1128
Принцип работы электромагнитного клапана

Вне зависимости от того, что является запорной частью клапана, мембрана или поршень механизм работы у клапанов делится на два типа:

  • Прямого действия
  • Пилотного действия

Для лучшего понимания принципа работы рассмотрим устройство клапана.


Возьмём клапан прямого действия SMART SM55633 и рассмотрим его устройство.


Клапан состоит из следующих элементов:

  • Корпус
  • Мембрана
  • Электромагнитная катушка (на неё подаётся напряжение)
  • Плунжер (парамагнетик, находится внутри штока)
  • Шток (на него надевается катушка)
  • Пружина (соединяет мембрану и плунжер)

Для удобства будем считать, что рабочая среда (допустим, вода), идёт слева направо на нашем рисунке.

До подачи напряжения на катушку вода не может пройти, так как ей мешает мембрана. При подаче напряжения на катушку происходит следующее:

  • Создаётся магнитное поле катушки
  • Внутри штока, под действием магнитного поля, плунжер поднимается вверх
  • Плунжер у нас соединён с мембраной при помощи пружины и поэтому мембрана так же поднимается вверх.

Если напряжение на катушке убираем, то плунжер опускается и за ним опускается мембрана, надёжно закрывая клапан.

То есть, в случае клапана прямого действия, у нас происходит поднятие мембраны за счёт силы магнитного поля, без какой-либо дополнительной помощи.


Теперь рассмотрим клапан пилотного действия на примере SMART SG55234.

Видно, что конструкции двух видов электромагнитных клапанов отличаются друг от друга. Ключевое отличие - пилотный канал. Именно на него идёт воздействие плунжера и там находится своё уплотнение. То есть, по сути у нас есть две мембраны: основная - клапана и дополнительная - пилотного канала.

Когда на катушке нет напряжения, то вода протекает через узкий пилотный канал в пространство над мембраной. Давление над мембраной равно давлению под мембраной, пилотный канал закрыт своим уплотнением, клапан находится в закрытом положении.

 При подаче напряжения на катушку:

  • Создаётся магнитное поле катушки
  • Внутри штока, под действием магнитного поля, плунжер поднимается вверх и поднимает уплотнение, находящиеся в пилотном канале, благодаря чему, вода из подмембранного пространства выливается.
  • Из-за того, что есть разница давлений снизу и сверху мембраны, то мембрану засасывает наверх (в область меньшего давления), клапан открывается.

А когда напряжение на катушку убираем, то:

  • Уплотнение пилотного канала закрывается
  • Вода начинает затекать в надмембранное пространство
  • Давление сверху и снизу мембраны клапана выравнивается
  • Клапан закрывается


И как бонус картинка для нормально-открытого клапана пилотного действия:

Без напряжения вода везде (в том числе и в пилотном канале), подаётся напряжение, пилотный канал перекрывается, мембрана под воздействием пружины опускается.