Где находится электромагнитный клапан

Как работает электромагнитный (соленоидный) клапан — правила выбора и монтажа

Электромагнитный клапан — это современный вид запорной арматуры, устанавливаемый на трубопроводы отопления, водоснабжения, мелиорации, технические водопроводы на промышленных предприятиях. Устройство основано на электромагнитной катушке — соленоиде, которая принимает импульс из внешнего устройства (датчика или контроллера) и перекрывает либо открывает поток рабочей среды.

Назначение и принцип работы устройства

Главный принцип и преимущество использования этого устройства — автоматизм. Конструкция клапана была задумана таким образом, чтобы перекрывать поток воды или другой жидкости/газа при изменении определенных параметров системы — температуры, давления, скорости и силы потока — без участия человека. Происходит это за счет электромагнитного поля в области действия сердечника (плунжера) клапана. При возникновении напряжения он опускается или поднимается, в зависимости от предусмотренных условий.

Рабочая энергия, приводящая в действие плунжер, возникает при движении электронов по медной обмотке катушки. Магнетизм, появляющийся при подаче импульса с внешнего устройства, преобразуется в поступательное движение, которое опускает плунжер. Последний перекрывает поток воды, позволяя избежать больших технологических потерь. Как только ситуация нормализуется, напряжение исчезает и плунжер поднимается, позволяя воде далее двигаться по трубам.

Важно! Другое преимущество соленоидного клапана — высокая скорость срабатывания. Благодаря этому устройство может перекрыть поток воды при аварии на участке трубопровода за 2-3 секунды после срабатывания датчика. За счет этого клапаны незаменимы в системах отопления, горячего и холодного водоснабжения, в технических трубопроводах на промышленных предприятиях.

Конструктивные особенности

Устройство клапана состоит из полимерного или металлического корпуса, внутри которого находится соленоид, плунжер, шток и мембрана.

Материалом для исполнения корпуса служит пластик, либо нержавеющая сталь, латунь или чугун, что определяется сферой использования клапана. Например, металлический корпус используется в системах с химически агрессивными или высокотемпературными средами, тогда как пластиковые применяются для простой водопроводной питьевой или технической пресной воды. Мембраны и уплотнители клапана производятся из полимерных материалов на основе каучука и полиэтилена.

Виды и сфера применения

Область применения соленоидного клапана не ограничивается хозяйственно-бытовой деятельностью. Наряду с централизованным отоплением и водоснабжением квартир и домов запорное оборудование можно увидеть в различных технологических системах, где они работают за счет срабатывания датчиков и таймеров.

Широко используется в следующих системах:

• мелиорация (полив) газонов, садово-огородных участков, оранжерей — в таких клапанах плунжер находится в нормально закрытом положении и открывается при срабатывании таймера, запрограммированного на определенный временной интервал полива;
• общественные туалеты, душевые, автомойки, моечные системы в сфере автосервиса — аналогичный принцип работы клапана, основанный на периодическом срабатывании таймера, открывающего поток воды;
• отопительные системы — используются как защитные устройства, предотвращающие технологические потери при порыве труб, а также восполняющие объем воды в системе при ее испарении;
• в промышленности — устройства служат своего рода дозаторами для подачи жидкости для смешивания различных материалов и сырья.

Основной задачей соленоидного клапана является равномерное и дозированное распределение и подача воды. Это обеспечивает точный контроль расхода и позволяет предотвратить потери основных ресурсов предприятия.

Другая цель использования клапана — регулирование основных гидравлических параметров трубопровода. Например, в системах отопления и горячего водоснабжения соленоид устанавливается для точного контроля движения и подачи воды.

Для этого устройство подключается к датчикам, запрограммированным на определенное давление или температуру. При наполнении системы водой температура труб и радиаторов естественно повышается до критической отметки, что может быть чревато аварией. Для предотвращения нежелательной ситуации клапан срабатывает, перекрывая приток горячей воды до тех пор, пока температура в систем не выровняется.

По видам можно классифицировать соленоидные клапаны на несколько категорий:

• по принципу действия — нормально открытые, нормально закрытые и бистабильные;
• по типу работы — одноходовые, двухходовые, трехходовые;
• по виду соленоида — постоянного и переменного тока;
• по типу соединения — резьбовые и фланцевые;
• по способу работу механизма — прямого и пилотного действия.

Нормально закрытые клапаны устанавливаются таким образом, что плунжер находится в состоянии “закрыто”. При возникновении электромагнитного поля он открывается, позволяя воде двигаться по трубам. Такие устройства можно увидеть в системах полива газонов, садов, оранжерей.

Нормально открытые клапаны в ждущем режиме находятся в положении “открыто” и не препятствуют току воды. Как только возникает напряжение на индукционной катушке, плунжер перекрывает воду. Такие устройства обычно устанавливаются в системах отопления, водоснабжения, канализации.

Одноходовые клапаны — простые устройства, работающие либо на перекрытие, либо пропуск рабочей среды по трубам. Двухходовые модели могут использоваться для предотвращения обратного тока рабочей среды. Трехходовые устройства — самые сложные по конструкции — используются для смешения потоков воды разных температур, например, при подключении системы “теплый пол” к централизованному отоплению.

Как выбрать соленоидный клапан

Универсальный совет при выборе запорной арматуры — внимательно изучать описания и спецификации, которые дает производитель. По ним можно определить, допускается ли использование той или иной модели клапана в различных системах, в которых могут быть разные показатели температуры, давления, скорости тока и химического состава жидкости.

Также следует обращать внимание на размер входного и выходного отверстия, которое должно совпадать с параметрами трубопровода. В противном случае будут нарушены гидравлические параметры системы, поскольку жидкость на участке установки клапана может замедляться, что скажется на температуре и давлении воды.

Важно! При выборе клапана необходимо в первую очередь учитывать химические свойства рабочей среды, поскольку разные металлы разрушаются при воздействии кислот (например, латунь). Пластиковые модели нельзя использовать в высокотемпературных системах.

Правила установки и эксплуатации

Благодаря указаниям производителя на корпусе устройства установка соленоидного клапана максимально простая. Человеку с навыками работы с инженерным оборудованием будет легко установить клапан на участке трубопровода. Ключевые рекомендации по установке устройства:

• расположить клапан нужно строго в соответствии со стрелками на корпусе устройства, указывающими направление тока воды;
• на подающем участке трубы перед самим клапаном рекомендуется установить грязевой фильтр для улавливания частиц (они не должны попадать в устройство клапана, т.к. от них устройство быстро выходит из строя);
• подключение устройства к источнику питания происходит только после установки его в трубопровод и проверки герметичности соединения;
• важно следить, чтобы на устройство не было весовой нагрузки труб;
• при установке на открытом воздухе необходимо изолировать устройство или выбирать модель соответствующего уровня IP.

В остальном установка клапана по принципу не отличается от других видов запорной арматуры. Например, при использовании устройства с резьбовым соединением необходимо сделать резьбу на трубе при помощи специального инструмента. Непосредственно перед установкой трубу нужно подготовить — зачистить от загрязнений и заусенцев, обезжирить с помощью растворителей.

Важно! При установке электромагнитного клапана нельзя возлагать на него основную регулирующую функцию. Он используется как вспомогательное устройство, а в качестве основного запорного устройство на участке трубопровода должен быть установлен шаровой кран или вентиль.

Установка электромагнитного клапана. Инструкция

Обычно информация о клапане размещается на электромагнитной катушке, в техническом паспорте изделия или на коробке изделия.

Подготовка трубопровода

• Перед монтажом клапана убедитесь, что трубопровод не находится под давлением и он остыл (волдыри на пальцах не самое приятное в жизни).
• Проверьте, что трубопровод очищен от грязи (ржавчина, окалина, органические отходы и т.д.), так как в противном случае это может привести к выходу клапана из строя (может порваться мембрана, засориться пилотный канал или поршень не будет герметично садиться на седло).

В случае выхода клапана из строя рекомендуется произвести демонтаж с трубопровода, разобрать его, прочистить пилотный канал сжатым воздухом и заменить мембрану. А так же, для предотвращения дальнейших выходов из строя поставить перед клапаном фильтр грубой очистки.

Установка электромагнитного клапана

• Рекомендуется устанавливать клапан в сухом и вентилируемом помещении. При установке на улице рекомендуется использовать навес или защитный короб, для избегания попаданий осадков на катушку.
• Катушка клапана нагревается во время использования. Поэтому клапан рекомендуется устанавливать с запасом свободного места вокруг него для охлаждения катушки, а так же для возможности смены вышедшей из строя катушки без демонтажа клапана с трубопровода.
• Большинство соленоидных клапанов можно использовать только в одном направлении потока. Н аправление потока указывается стрелкой на корпусе клапана, учитывайте это при монтаже.
• Трубы с обеих сторон клапана должны быть надежно закреплены, для избежания вибрации и выхода трубопроводной арматуры из строя.
• Рекомендуемое установочное положение клапана горизонтальное (катушкой вверх). Для клапанов прямого действия допускается вертикальная установка. Клапаны пилотного действия устанавливать вертикально запрещено (пилотный канал может не сработать — клапан или не откроется или не закроется).

Установка катушки

НИКОГДА не подавайте питание на катушку, если она не установлена на шток клапана. Это может привести к тому, что катушка сгорит. Установите катушку на шток клапана, закрутите сверху штока гайку, идущую в комплекте с катушкой. Перекручивать гайку не надо, она должна выполнять функцию стопора, чтобы катушка не шаталась и стояла в одном положении на клапане.

Установка DIN коннектора

• Клеймы 1 и 2 используются для подключения к источнику питания. Куда будет подключен «+», куда «-» не принципиально. Заземление подключается к клейме №3.
• Внимание! Не используйте трубопровод в качестве заземления.
• Подключите коннектор к катушке. Убедитесь, что между катушкой и разъемом установлена резиновая прокладка, которая предотвращает попадание влаги и конденсата.
• Аккуратно закрутите крепежный винт.
• Расположите кабель так, чтобы капли (конденсата) не могли попасть по кабелю в разъем.

Первый запуск клапана

• Включайте электропитание только в том случае, если клапан установлен правильно. Обратите внимание, что в системе может присутствовать давление.
• Во время эксплуатации электромагнитная катушка нагревается — не прикасайтесь к ней.
• Сделайте несколько включений-выключений питания, проверьте, что клапан корректно открывается/закрывается.

Если клапан не работает должным образом, то этому могут быть причиной несколько фактов.

1) Неправильная установка клапана.

Отключите питание на клапане, демонтируйте клапан (проверьте, чтобы в системе не было давления и трубопровод остыл). Проверьте, что он был установлен в нужную сторону (по стрелке на корпусе)

2) Грязь в трубопроводе.

Разберите клапан и прочистите детали от грязи.

3) Недостаточное давление в системе. Это актуально для клапанов пилотного действия — прочитайте инструкцию к клапану и проверьте параметры рабочей среды в вашей системе. Клапанам пилотного действия необходимо избыточное давление минимум 0,5 бар. При самотёке они работать не будут.

4) Гидроудар. Гидравлический удар — типичное последствие высокого расхода и давления в трубах небольшого диаметра.

Есть несколько решений этой проблемы:

Увеличьте диаметр трубы, чтобы уменьшить скорость жидкости.
Уменьшите давление с помощью редукционного клапана («после себя») перед соленоидным клапаном.
Смягчите гидравлический удар с помощью гибкого шланга или компенсатора, установив их перед электромагнитным клапаном.
Используйте соленоидный клапан с более длительным временем открытия/закрытия.

Как проверить электромагнитный клапан на правильную работоспособность?

В колонках газ подается автоматически при открывании воды – такую работу обеспечивает клапан запорный электромагнитный. Его устанавливают и в газовых котлах для регулировки подачи природного топлива в зависимости от заданного режима. Пока узел работает, оборудованием можно комфортно пользоваться, но при выходе переключателя из строя подача газа прекращается. Устранить неисправность можно только заменой, но для этого нужно найти электромагнитный клапан и провести диагностику. Если в ходе проверки поломка подтвердится, клапан можно будет заменить.

Где находится электромагнитный клапан и как он работает?

При первой поломке не спешите вызывать мастера, простую диагностику вы можете провести самостоятельно. Если колонка вдруг перестала зажигаться, в первую очередь проверяют заряд элементов питания, а затем – электромагнитный клапан. Найти его просто, он крепится на узле регуляции, в который входит ручной шток регулировки газа (2) и непосредственно сам клапан (1).

Электромагнитный клапан состоит из мембраны с подпружиненной частью и электромагнитного модуля. При отсутствии напряжения мембрана перекрывает проходное отверстие юбки и находится в положении «закрыто».

Как только вы открываете воду, напряжение подается на катушку модуля, которая перемещает металлический шток вверх и открывает подачу газа. Возвращение в обратную позицию происходит под действием пружины.

Простой способ проверки электромагнитного клапана

Выполнить диагностику можно без демонтажа регулирующего узла. Для этого необходимо снять облицовку и найти клапан. На нем установлен специальный микропереключатель, который активирует работу самого клапана, а также модуля зажигания и вентилятора (если он есть).

Алгоритм проверки простой:

• перекрываем подачу газа на колонке или на котле;
• находим микропереключатель на регулирующем узле;
• отверткой или лезвием ножа отгибаем лапку от концевого переключателя и замыкаем контакт;
• включится вентилятор, появятся щелчки модуля зажигания и громкий единичный щелчок открытия электромагнитного клапана.

Наличие громкого щелчка говорит о том, что электромагнитный клапан исправен. Отключение проводится с более тихим звуком и его не всегда можно услышать. Если в процессе диагностики выяснилось, что клапан не работает, замените его на новый. Выбирать нужно только по образцу, который подходит для вашей колонки или котла.

Возможно вам будет интересно

Как проверить электромагнитный клапан на правильную работоспособность?

Как настроить балансировочный клапан для системы отопления?

Регулировка/настройка радиаторного клапана: как сделать правильно?

Как починить шаровой кран, если он течёт: простой способ ремонта

Поставка оборудования отопления и водоснабжения

Кондиционирование в вашем доме

Классификация систем кондиционирования воздуха

Организация вентиляции в складском помещении

Особенности организации системы вентиляции производственных помещений

Проектирование и монтаж промышленной вентиляции

• Главная
• Поиск

Компания «Дом Инженера» предлагает широкий ассортимент технического оборудования, комплектующих и материалов для инженерных систем. В ассортименте компании представлено более 5000 наименований сантехнического, инженерного и общестроительного оборудования ведущих отечественных и зарубежных производителей.

• +7 (499) 758-65-86
• [email protected]
• Офис — с 9.00 до 18.00­ прием заявок — круглосуточно
• 129323 Москва, ул. Сельскохозяйственная, дом 43, стр. 1

© Дом Инженера 2021. Все права защищены.

Соглашение об обработке персональных данных
В целях соблюдения 152-ФЗ
“о защите персональных данных”

Присоединяясь к настоящему Соглашению и оставляя свои данные на Сайте название_сайта (далее – Сайт), путем заполнения полей форм обратной связи Пользователь:

• подтверждает, что все указанные им данные принадлежат лично ему,
• подтверждает и признает, что им внимательно в полном объеме прочитано Соглашение и условия обработки его персональных данных, указываемых им в полях форм обратной связи, текст соглашения и условия обработки персональных данных ему понятны;
• дает согласие на обработку Сайтом предоставляемых в составе информации персональных данных в целях заключения между ним и Сайтом настоящего Соглашения, а также его последующего исполнения;
• выражает согласие с условиями обработки персональных данных без оговорок и ограничений.

Пользователь дает свое согласие на обработку его персональных данных, а именно совершение действий, предусмотренных п. 3 ч. 1 ст. 3 Федерального закона от 27.07.2006 N 152-ФЗ “О персональных данных”, и подтверждает, что, давая такое согласие, он действует свободно, своей волей и в своем интересе. Согласие Пользователя на обработку персональных данных является конкретным, информированным и сознательным.

Настоящее согласие Пользователя признается исполненным в простой письменной форме, на обработку следующих персональных данных: фамилии, имени, отчества; года рождения; места пребывания (город, область); номеров телефонов; адресов электронной почты (E-mail).

Пользователь, предоставляет название_сайта право осуществлять следующие действия (операции) с персональными данными: сбор и накопление; хранение в течение установленных нормативными документами сроков хранения отчетности, но не менее трех лет, с момента даты прекращения пользования услуг Пользователем; уточнение (обновление, изменение); использование; уничтожение; обезличивание; передача по требованию суда, в т.ч., третьим лицам, с соблюдением мер, обеспечивающих защиту персональных данных от несанкционированного доступа.

Указанное согласие действует бессрочно с момента предоставления данных и может быть отозвано Вами путем подачи заявления администрации сайта с указанием данных, определенных ст. 14 Закона «О персональных данных». Отзыв согласия на обработку персональных данных может быть осуществлен путем направления Пользователем соответствующего распоряжения в простой письменной форме на адрес контактной электронной почты указанной на сайте название_сайта.

Сайт не несет ответственности за использование (как правомерное, так и неправомерное) третьими лицами Информации, размещенной Пользователем на Сайте, включая её воспроизведение и распространение, осуществленные всеми возможными способами. Сайт имеет право вносить изменения в настоящее Соглашение. При внесении изменений в актуальной редакции указывается дата последнего обновления. Новая редакция Соглашения вступает в силу с момента ее размещения, если иное не предусмотрено новой редакцией Соглашения. Ссылка на действующую редакцию всегда находится на страницах сайта: название_сайта.ru

К настоящему Соглашению и отношениям между пользователем и Сайтом, возникающим в связи с применением Соглашения подлежит применению право Российской Федерации.”

Что такое соленоидный электромагнитный клапан, назначение, устройство и принцип действия

Для управления жидкими средами в трубопроводах традиционно используется специальная запорная арматура. Согласно установленному порядку, она выполняется в виде вентилей (кранов), закрывающихся или открывающихся вручную. Сегодня вместо привычных вентилей все чаще устанавливаются современные запорные устройства, работающие по принципу электромагнитной индукции.

Что такое соленоидный электромагнитный клапан

Электромагнитный клапан – это классический электромеханический узел, основное назначение которого состоит в оперативном управлении потоками жидких или газообразных сред. Благодаря этому устройству указанный процесс удается частично или полностью автоматизировать. Окончательное решение об открытии или закрытии соленоида принимает оператор или логика контроллера.

Находясь у пульта управления, оператор нажимает кнопку «открыть» клапан, тем самым подаёт напряжение на катушку электромагнита. Последняя за счет протекающего по ней тока втягивает шток клапана, переводя вентиль в режим «Открыто» (при нормально закрытом типе клапана). Для совершения обратного действия оператору достаточно нажать кнопку «Закрыть». После этого напряжение с катушки снимается и шток под действием возвратной пружины занимает своё нормальное безопасное положение.

Назначение и применение соленоидов

Основное назначение соленоидов и подобных им устройств – перенаправление или блокировка движения жидких сред в трубопроводах различного типа и назначения. В бытовых условиях они применяются в автомашинах, в обычных водопроводах, а также в отопительных сетях и в системах полива дачных участков. В промышленности эти устройства устанавливаются для регулирования потоков технических жидкостей и газов, транспортируемых по разветвленной трубной сети, управления отсечными клапанами.

Они также могут устанавливаться в оборудовании, где требуется автоматическое управление клапаном в зависимости от условий эксплуатации. В этом случае к комплекту соленоидного устройства может прилагается особый киповский датчик , чувствительный к утечке, например. В этом случае при обнаружении течи аварийный сигнал с сенсора подается на специальный контроллер, который после обработки информации выдает команду на закрытие клапана.

Устройство и принцип работы клапана соленоидного типа

Типовой соленоидный клапан включает в свой состав:

• корпус, отлитый из прочных и износостойких материалов;
• индуктивную катушку с соленоидом;
• диск или поршень, непосредственно управляющий течением жидкости;
• пружину-демпфер.

Катушка индуктивности, являющаяся основным рабочим элементом электромагнита, помещена в полностью изолированную от внешней среды капсулу и залита эпоксидной смолой. Такая надежная герметизация исключает возможность попадание в неё воды, являющейся хорошим проводником тока.

Принцип работы клапана соленоидного типа основывается на хорошо известном из школьного курса физики электромагнитном эффекте. Согласно ему при появлении э/м напряженности во всех находящихся в зоне её действия металлических деталях за счет индукции наводится поле того же типа. Намагниченные предметы начинают взаимодействовать с исходной полевой структурой, притягиваясь или отталкиваясь от её носителя.

В устройстве рассматриваемого типа исходное воздействие создается электромагнитной катушкой, а вторичное поле «наводится» в соленоиде (в подвижной части системы). При подаче импульса соленоид с закрепленном на нём управляющим штоком перемещается и закрывает/открывает канал с текущей по нему жидкостью (газом).

Разновидности соленоидных электромагнитных клапанов

Описываемые устройства классифицируются по следующим основным признакам:

• материал, на основе которого изготовлен корпус;
• особенности конструкции клапана;
• его положение при снятом с катушки напряжении (в обесточенном состоянии);
• принцип срабатывания;
• особенности подключения к трубопроводам.

Важно! От правильности выбора клапана по некоторым из этих признаков зависит, долго ли он проработает в среде с заданными параметрами.

Корпус этих изделий изготавливается из традиционных латуни, пластика или нержавейки. Правильный выбор материала в значительной мере определяет возможность использования клапана в критических условиях. Для бытовых водопроводных отопительных систем подойдет любая из указанных выше разновидностей.

По особенностям конструкции клапаны делятся на поршневые, мембранные и золотниковые. Самый дешевый и достаточно надежный вариант – золотниковое устройство, которое хорошо справляется со своими функциями. Поэтому такие клапаны традиционно устанавливаются в быту.

По положению штока с поршнем при отключенном от электропитания электромагните они делятся на следующие виды:

• закрытые в нормальном состоянии (НЗ);
• открытые (НО);
• имеющие два стабильных положения.

В первом варианте при снятом с катушки напряжении сердечник с клапаном за счёт упругости возвратной пружины надежно перекрывает канал трубопровода. Во второй случае при отключенном напряжении получается обратный эффект. Под действием той же пружины шток полностью втянут в катушку, а канал остается открытым. В третьем случае в исходном состоянии при снятом напряжении клапан может находиться и в том, и в другом положении (перекрывать канал или оставлять его свободным). Все зависит от используемой схемы его включения.

По принципу срабатывания (по своей функциональным особенностям) все такие клапаны делятся на одноходовые, двухходовые и трехходовые. У первой разновидности имеется лишь один рабочий патрубок, подсоединяемый к трубопроводу. Такие конструкции обычно применяются как предохранительные, служащие для избавления от излишков пара или воды.

Их трехходовые аналоги имеют три соединительных патрубка, что позволяет использовать их для перенаправления потока жидких сред. Самый распространенный вид соленоидных вентилей – двухходовые. Они имеют два патрубка с обеих сторон и устанавливаются непосредственно в разрыв трубопровода. По особенностям подключения соленоидные устройства делятся на муфтовые, а также фланцевые и штуцерные.

Различные образцы клапанов также отличаются по материалу, используемому при изготовлении уплотнителя и запорной мембраны. В соответствии с этим признаком в них могут применяться:

• фтористый эластомер;
• этилен пропиленовый эластомер (EPDM);
• каучуковая основа.

Дополнительная информация: В бытовых устройствах, служащих для перекрытия потока воды в трубопроводах, обычно используется второй тип.

Это связано с тем, что синтетический материал EPDM устойчив к разрушающему действию солей и хорошо работает при низких температурах.

Как подключить электромагнитный клапан

Перед установкой и подключением электромагнитного клапана важно учесть, что этот механизм очень плохо «переносит» гидравлические удары, нередко случающиеся в трубопроводах с плотными жидкостями. Если его не защитить должным образом – он прослужит совсем недолго. Функцию такой защиты выполняет либо редукционный клапан, позволяющий понизить давление в момент удара, либо резиновые трубки, монтируемы непосредственно перед защищаемым устройством.

Помимо этого, обязательно учитываются следующие важные моменты:

• перед установкой соленоидного клапана проводятся подготовительные работы, сводящиеся к зачистке труб и их разметке;
• место его установки выбирается таким образом, чтобы к нему всегда имелся свободный доступ (на случай замены или ремонта);
• монтаж прибора проводится при полностью отключенном от питающей сети электромагните.

Важно! Перед соленоидным клапаном рекомендуется устанавливать фильтр грубой очистки, задерживающий мелкие грязевые частички.

Процесс механической установки и электрического подключения включает в себя следующие этапы, приведённые в последовательности их исполнения:

1. Сначала корпус устройства посредством фланцев с уплотнительными прокладками устанавливается в разрыв трубопровода.
2. Затем переходят к подключению электрической части, представленной магнитной катушкой с тремя контактами.
3. К двум из них подключается + и – постоянного напряжения 24 В, либо фаза и ноль для соленоидов на 220 В, а третий контакт – заземляющий.

Для подсоединения заземления к корпусу клапана, используется толстый медный проводник, который крепится на сварку к смонтированному защитному контуру.

Клапан электромагнитный: устройство и принцип работы

На всех типах автомобилей, автобусов, тракторов и спецтехники широко применяются устройства управления потоками жидкостей и газов — электромагнитные клапаны. О том, что такое электромагнитные клапаны, как они устроены и работают, и какое место занимают в автотракторной технике — читайте в этой статье.

Что такое электромагнитный клапан, и где он применяется?

Электромагнитный клапан — электромеханическое устройство для дистанционного управления потоками газов и жидкостей.

В автотракторной технике электромагнитные клапаны применяются в различных системах:

— В пневматической системе;
— В гидравлической системе;
— В топливной системе;
— Во вспомогательных системах — для дистанционного управления агрегатами трансмиссии, самосвальной платформой, навесными агрегатами и другими устройствами.

При этом электромагнитные клапаны решают две основных задачи:

— Управление потоками рабочей среды — подача сжатого воздуха или масла на различные агрегаты в зависимости от режима работы системы;
— Отключение подачи рабочей среды в аварийных ситуациях.

Данные задачи решаются различными по типам и конструкции электромагнитными клапанами, о чем необходимо рассказать подробнее.

Типы электромагнитных клапанов

В первую очередь электромагнитные клапаны делятся на две группы по типу рабочей среды:

— Воздух — пневматические клапаны;
— Жидкости — клапаны для топливной системы и различных по назначению гидравлических систем.

По количеству потоков рабочей среды и особенностям работы клапаны делятся на два типа:

— Двухходовые — имеют только два патрубка.
— Трехходовые — имеют три патрубка.

В двухходовых клапанах предусмотрено два патрубка — впускной и выпускной, между ними рабочая среда протекает только в одном направлении. Между патрубками находится клапан, который может открывать или перекрывать поток рабочей среды, обеспечивая ее подачу к агрегатам.

В трехходовых клапанах предусмотрено три патрубка, которые могут соединяться друг с другом в различных комбинациях. Например, в пневматических системах часто используются клапаны с одним впускным и двумя выпускными патрубками, и при различных положениях управляющего элемента сжатый воздух от впускного патрубка может подаваться на один из выпускных патрубков. С другой стороны, в клапанах ЭПХХ (экономайзера принудительного холостого хода) присутствует один выпускной и два впускных патрубка, которые обеспечивают подачу нормального атмосферного и пониженного давления на систему холостого хода карбюратора.

Двухходовые клапаны делятся на два типа по положению управляющего элемента при обесточивании электромагнита:

— Нормально открытые (НО) — клапан открыт;
— Нормально закрытые (НЗ) — клапан закрыт.

По типу привода и управления клапаны делятся на два типа:

— Клапаны прямого действия — управление потоком рабочей среды осуществляется только силой, развиваемой электромагнитом;
— Пилотные электромагнитные клапаны — управление потоком рабочей среды осуществляется частично за счет использования давления самой этой среды.

В автомобилях и тракторах чаще всего применяются более простые по конструкции клапаны прямого действия.

Также клапаны отличаются рабочими характеристиками (напряжением питания 12 или 24 В, условный проход и другие) и конструктивными особенностями. Отдельно стоит упомянуть о клапанах, которые могут собираться в блоки по 2-4 штуки — они благодаря определенному положению патрубков и крепежных элементов (проушин) могут объединяться в единую конструкцию с большим числом впускных и выпускных патрубков.

Общее устройство и принцип действия электромагнитных клапанов

Все электромагнитные клапаны, независимо от типа и назначения, имеют принципиально одинаковую конструкцию, и в них есть несколько основных компонентов:

— Электромагнит (соленоид) с якорем той или иной конструкции;
— Управляющий/запорный элемент (или элементы), соединенные с якорем электромагнита;
— Полости и каналы для потоков рабочей среды, соединенные со штуцерами или патрубками на корпусе; — Корпус.

Также клапан может нести на себе различные вспомогательные элементы — устройства для регулировки натяжения пружин или хода управляющего устройства, сливные штуцеры, рукоятки для ручного управления потоками рабочей среды, выключатели для управления другими устройствами в зависимости от состояния клапана, фильтры и т.д.

Клапаны делятся на три группы по типу и конструкции управляющего элемента:

— Золотниковые — управляющий элемент выполнен в виде золотника, который может распределять потоки рабочей среды по каналам;
— Мембранные — управляющий элемент выполнен в виде эластичной мембраны;
— Поршневые — управляющий элемент выполнен в виде поршня, прилегающего к седлу.

При этом в клапане может быть один, два или более управляющих элементов, соединенных с одним якорем электромагнита.

Принцип работы электромагнитного клапана очень прост. Рассмотрим работу наиболее простого двухходового мембранного нормально закрытого клапана, используемого в системах подачи топлива. Когда клапан обесточен, якорь под действием пружины прижат к мембране, которая перекрывает канал и предотвращает поступление жидкости дальше по системе. При подаче тока на электромагнит в его обмотке возникает магнитное поле, за счет чего якорь втягивается внутрь — в этот момент мембрана, которая больше не прижимается якорем, под действием давления рабочей среды поднимается и открывает канал. При последующем снятии тока с электромагнита якорь под действием пружины вернется в первоначальное положение, прижмет мембрану и перекроет канал.

Двухходовые клапаны работают аналогичным образом, однако в них вместо мембраны используются либо золотники, либо управляющие элементы поршневого типа. Для примера рассмотрим конструкцию и работу клапана ЭПХХ карбюраторных автомобилей. При обесточенном электромагните якорь под действием пружины поднят вверх, и запорным элементом закрывает верхний штуцер, соединяя боковой и нижний (атмосферный) штуцеры — в этом случае на пневмоклапан ЭПХХ подается атмосферное давление, он закрыт и система холостого хода карбюратора не работает. При подаче тока на электромагнит якорь втягивается, преодолевая усилие пружины, закрывает нижний штуцер, одновременно открывая верхний, который связан с впускной трубой двигателя (где наблюдается пониженное давление) — в этом случае на пневмоклапан ЭПХХ подается разрежение, он открывается и включает в работу систему холостого хода.

Электромагнитные клапаны очень надежны и неприхотливы в работе, они обладают значительным ресурсом (до нескольких сотен тысяч срабатываний), и, как правило, не требуют специального обслуживания. Однако при возникновении неисправности любой клапан необходимо как можно скорее заменить — только в этом случае будут обеспечиваться необходимые эксплуатационные характеристики и безопасность транспортного средства.