YPC电磁阀设计系列（1）系统计算

YPC电磁阀流量或者压力功能可知节流孔，或者阀孔尺寸。考虑节流效应可计算最小气隙。通常通过通流截面做简易估算，当然考虑湍流雷诺数可以考虑一个系数。关于如何通过流量功能估算阀孔大小，涉及流体计算模型，后续加更，欢迎关注收藏和交流。

综上，通过上述电磁阀系统计算可以得到初始的 阀孔、最小气隙、最小弹簧力和最小必要电磁力。

从YPC电磁阀设计和测试很多年了，其实电磁阀在我们生活中很常见。电磁阀的结构很简单，线圈，骨架，动铁芯，固定铁芯就可以构成一个电磁阀的结构。

让YPC电磁阀动起来不难，可难在如何精确的控制不同行程的磁力。这里面又涉及到好几块:绕线，结构，材料和材料处理。

关于液压电磁阀的工作原理，液压电磁阀用于控制液压流动方向，其工作原理是怎么样的，想深入了解液压电磁阀是怎么工作的，就要掌握电磁阀的工作原理，电磁阀种类型号繁多，但工作原理都是相通的。

YPC电磁阀的工作原理

YPC电磁阀是用来控制流体的一种自动化基础元件，属于执行器。

YPC电磁阀用于控制液压流动方向，工厂的机械装置一般都由液压缸控制，所以就会用到液压电磁阀。那么液压电磁阀工作原理是什么？

YPC电磁阀里有密闭的腔，在不同位置开有通孔，每个孔连接不同的油管，腔中间是活塞，两面是两块电磁铁，哪面的磁铁线圈通电阀体就会被吸引到哪边，通过控制阀体的移动来开启或关闭不同的排油孔，而进油孔是常开的，液压油就会进入不同的排油管，然后通过油的压力来推动油缸的活塞，活塞又带动活塞杆，活塞杆带动机械装置，这样通过控制电磁铁的电流通断就控制了机械运动。

YPC电磁阀的基本工作原理是相同的，通过电磁铁控制滑阀阀芯的不同位置，以改变形油液的流动方向。当电磁铁断电时，滑阀由弹簧保持在中间位置或初始位置（脉冲式阀除外）。若推动故障检查按钮可使滑阀阀芯移动。

YPC电磁阀的工作原理是什么，电磁阀原理剖析

YPC电磁阀型号含义：

关于YPC电磁阀型号，不同的厂家对型号的编排有所不同，这里小编举个例子说明液压电磁阀型号含义，例如34BYM-L20H-T，其中34表示的是3位4通，B为交流型，Y为液动，M是滑阀机能，L表示螺纹连接形式，20为公称直径，H为公称压力，H表示为高压31.5MPA，T表示弹簧对中型代号。想要更多具体型号含义，可咨询相关厂商。

YPC电磁阀的特点：

1、YPC电磁阀外漏堵绝，内漏易控，使用安全。

2、YPC电磁阀系统简单，便于维护，价格低廉。

3、YPC电磁阀动作快速，功率微小，外形轻巧。

YPC电磁阀的分类：

YPC电磁阀是指液压传动中用来控制液体压力、流量和方向的一种元件。在液压电磁阀中，控制压力的称为压力控制阀，控制流量的称为流量控制阀，而控制通、断和流向的则称为方向控制阀。

YPC电磁阀的其他分类：

1、YPC电磁阀按用途分为单向阀和换向阀。

在水泵输水管路系统中,当突然停泵时,泵出口止回阀迅速关闭,致使阀出口管路中循环流速突然下降,并产生回流冲击压力,速度突变会产生冲击压力波传递,传递速度很高,可以使阀出口段压力升高至额定压力的数倍,这就是管路中的水锤现象,它可以导致阀或管道破裂,产生事故。

为了避免这类事故,目前人们都是采用具有延迟关闭特性的阀门,如两阶段控制关闭蝶阀、具有子母阀板的水力控制阀、缓闭止回阀等,使阀门延迟关闭,部分水通过泵与转子部件回流以达到泄压消除水锤压力的目的。但由于泄压时间较长,回流的水长时间冲击泵的叶轮,使泵转子部件反转速度加快,时间长会损坏泵转子部件及与之相联的电机转子部件。

为了解决以上问题,有必要设计一种装于旁通管路上的自动泄压阀,它可以在泄压时间内将回流引至泵进口,即泄压回流不再通过泵转子部件,完成泄压能自动关闭,彻底解决了泄压回流冲击泵反转的问题,并达到有效消除水锤的目的。

1、结构设计

该阀由阀体、液压腔、液压管a和液压管b组成。阀体为一四通管,内有液压传动杆、下阀板、上阀板,液压传动杆两端带有螺纹。阀体下部通过联接螺钉与底盖联接,阀体上下两侧各有一个进出水口与管道联接,阀体内中部靠近上进出水口处有密封座,上阀板通过焊接与液压传动杆联接,下阀板通过螺母、液压传动杆一端的螺纹与液压传动杆联接,阀体上部通过法兰与液压腔联接。

液压腔由液压腔座、液压腔盖、液压腔体和活塞组成,通过螺杆、螺母与阀体联成一体,液压腔座上有液压腔座套,活塞在液压腔体内,液压传动杆通过液压腔座套用螺母、液压传动杆一端的螺纹与活塞联接。活塞将液压腔分为上腔和下腔,活塞上有“O”形密封圈,通过活塞上的“O”形密封圈与液压腔体内壁压紧密封,使液压腔上下两腔完全隔离。液压腔盖上开有通流孔,液压管a通过通流孔与液压腔上腔接通。液压腔座上开有通流孔,与液压腔下腔连通液压管b通过通流孔与液压腔下腔接通。

在上阀板、下阀板、液压腔座套上安装“O”形密封圈,在液压腔盖与液压腔体之间的止口配合面上安装密封垫,在液压腔体与液压腔座之间的止口配合面上安装密封垫,在液压腔座与阀体之间的止口配合面上安装密封垫,在阀体与底盖之间和止口配合面上安装密封垫。在液压管a上安装过滤器、调节阀微止回阀,在液压管b上安装过滤器、调节阀。在液压腔盖上开有通流孔,通过通流孔再联接液压管c,其上装有微止回阀液压腔盖上方安装放气螺塞。液压腔盖上安装放气螺塞,可以用来放掉液压腔上腔的气体。

液腔由液压腔座、液压腔盖、液压腔体和膜片上板、膜片、膜片压盖组成,膜片上板、膜片、膜片压盖在液压腔体内,膜片上板在膜片上面,膜片压盖在膜片下面,液压传动杆通过液压腔座套,用螺母、液压传动杆一端的螺纹与膜片压盖、膜片、膜片上板联成一体,液压腔盖、膜片与液压腔腔体之间通过螺杆、螺母联接,膜片将液压腔分为上下两腔,并使上下两腔完全隔离。

2、工作原理与功能

具有上述结构的旁通液控泄压阀,用于输送流体管路系统中,它装在泵出口止回阀出口侧旁通泄压管道上,可实现如下功能和使用效果。当泵处于起动状态时,与液压管接通的液压腔下腔压力高于与液压管接通的液压腔上腔压力,在压力差作用下,活塞向上移动并通过液压传动杆带动下阀板向上移动,此时,下进出水口有液体进入,并通过阀体从上进出水口流出。

当活塞向上移动并通过液压传动杆带动下阀板向上移动,直至下阀板与阀体内的密封座接触时,下阀板上的“O”形密封圈5被压缩起密封作用,此时,上进出水口和下进出水口内无液体流动,此时,泵及管路系统处于正常工作状态,液压腔盖上联接的液压管可以加快液压腔内液体流动的速度,从而使这个过程迅速进行。

当突然停电时,止回阀自动关闭,此时液压腔上腔的压力大于液压腔下腔的压力,活塞在压力差的作用下向下移动并带动下阀板向下移动,“O”形密封圈失去密封作用,上进出水口内有液体流入并经阀体由下进出水口排出,同时,上阀板亦在液压传动杆的带动下同步向下移动直至与阀体内的密封座接触,“O”形密封圈被压缩起密封作用,此时,上进出水口内停止液体流入,液压作用消除。从下阀板与上阀板同时向下移动,“O”形密封圈失去密封作用开始到“O”形密封圈起密封作用这段时间就是泄压时间。

密封垫用来保证液压腔内的液体不外泄,密封垫用来保证阀体内的液体不外泄。液压腔座套上的“O”形密封圈用以隔离液压腔与阀体内的液体。为了调节泄压时间,在液压管上装有调节阀,泄压时间可以通过调节阀来控制液压腔内上下腔液体的流入、流出速度来调节。在液压管上装有过滤器,用以过滤液体中杂质,保证液压腔内清洁。在液压管上装有微止回阀,可以用来对流入液压腔上腔的水流进行节流。该阀动作灵活,关闭时间可调(最快15s,最慢348s),对于复杂管网系统,消除水锤效果好,彻底解决了两阶段关止回阀慢关时间长、回水冲击泵反转的问题。

3、应用

YPC电磁阀公称压力1.6MPa,应用于自来水、冶金冷却循环水、石化冷却循环水管道系统,经近1年的运行证明,该阀动作灵活,关闭时间可调,对于复杂管网系统,消除水锤效果好,彻底解决了两阶段关止回阀慢关时间长、回水冲击反转的问题。说明阀的结构与性能设计方法可行,参数选择准确。

旁通液压控制泄压阀安装在主管道中止回阀出口侧的旁通管道上,与止回阀配合使用,利用管道中有压液体来实现驱动和自动控制,彻底解决了传统的两阶段关闭阀消除水锤压力时泄流使泵转子部件反转问题。由于它具有关闭时间可调的功能,适用于各种复杂管路消除水锤压力,是一种具有推广应用价值的新型泄压阀。

YPC电磁阀是用来控制流体的自动化基础元件,属于执行器;并不限于液压,气动。电磁阀用于控制液压流动方向,工厂的机械装置一般都由液压钢控制,所以就会用到电磁阀。

YPC电磁阀的工作原理：电磁阀里有密闭的腔,在的不同位置开有通孔,每个孔都通向不同的油管,腔中间是阀,两面是两块电磁铁,哪面的磁铁线圈通电阀体就会被吸引到哪边,通过控制阀体的移动来档住或漏出不同的排油的孔,而进油孔是常开的,液压油就会进入不同的排油管,然后通过油的压力来推动油刚的活塞,活塞又带动活塞杆,活塞竿带动机械装置动。这样通过控制电磁铁的电流就控制了机械运动。

将漆包线在骨架上绕一定的圈数，可到底绕多少，怎么绕，漆包线直径怎么选？耐温等级怎么选等等……都很有学问。

结构，一个好的结构可以把磁场的利用率变得很高，可以痛过模拟来决定结构

材料以及材料处理也是不好处理。得具体看要求，比如低频的话，纯铁就行，高频的话可能得铁素体。还得热处理去磁滞……

一般来说设计YPC电磁阀的步骤如下图（如果是基于现有电磁阀改善的话）：

电磁阀一般开发流程

先从线圈说起吧，一般来说，线圈核心部件之一是漆包线，漆包线具有很多特性，最设计者来说最重要的是选择漆包线的线径和耐温等级；以下是个示例：

黑色的是绕线骨架，黄色的就是漆包线，其中三个尺寸对绕线非常重要！

漆包线与线圈骨架

那么漆包线应该怎么选择呢？

首先我们要知道，当漆包线通电的时候是会发热的，因此我个人建议刚开始做实验的时候选择耐温等级比较高的漆包线！比如说220℃！绕线的电阻与漆包线的长度和直径是由直接关系的，具体怎么计算我就不细说了，下面我截图说明：

绕线计算

比如不同组用不同的漆包线（绕线骨架尺寸相同），这样可以对比绕出来的圈数和电阻，我们就可以得到“安匝”（通电电压/电阻*圈数），安匝是用于磁力计算的！

YPC电磁阀也是个系统，包含三路：电路、磁路和气/液路。而正向开发电磁阀时首先通盘考虑各个子系统，进行系统计算。

YPC电磁阀功能需满足两个极限工况：密封得住和通电开启。逻辑上先通过密封功能计算弹簧力，公式如下：

最小弹簧力=最大气/液压机+密封力+铁芯惯性力

这个密封力如何计算，后续加更，详细说明！

满足通电开启功能，则需要通过铁芯为对象进行力学分析，计算铁芯开启最小需要电磁力，力学模型如下图：

这个支撑力如何计算，后续加更，详细说明！