1、Equipment Manufactring Technology No.7，20101 电磁阀的分类及基本原理电磁阀根据结构和动作方式，可分为直动式 、分步直动式和先导式 3 种 。目前经常使用的电磁阀有直动式和先导式两种（如图 1 、图 2 所示） 。根据电磁阀的开启状态，又可以可分为常开和常闭两种形式 。常开电磁阀，就是指电磁阀线圈不通电时的状态为开启；常闭式电磁阀，是指电磁阀不通电时的状态为关闭 。其工作原理为：直动式电磁阀（见图 1）进口端加气压，线圈不通电，电磁阀处于完全关闭状态；线圈通电，在电磁力的作用下，封头与芯铁吸合，钢球脱离活塞阀口，电磁阀开启；线圈断电，电磁力消失，弹簧弹
2、力推动芯铁下移，活塞阀口关闭，电磁阀即被关闭 。先导式电磁阀（见图 2）通电时，电磁力把先导孔打开，上腔室压力迅速下降，在关闭件周围形成上低下高的压差，流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周围形成下低上高的压差，流体压力推动关闭件向下移动，关闭阀门 。2 电磁阀在制冷系统中的选型2.1 用途的确定对于空调生产厂家，电磁阀一般在空调系统中控制制冷剂管路或压机油管路的通断，也经常在冷水机系统中用来控制冷却水管路的通断 。2.2 使用介质和环境的确定（1）空调系统中使用的介质一般为 R2 、R407C 、R410A 、R134A 等制冷
3、剂和压缩机油，也有在冷水机组中冷却水路中使用的 。在介质为制冷剂时，电磁阀应允许介质温度范围为-30 120 。（2）空调系统电磁阀使用的环境，根据空调所使用的气候环境和空调设计的适用环境温度范围确定 。例如 T1 工况使用的电磁阀的最高环境温度选择为 50 （比 43 留一定余量）；多联机设计的适用环境温度范围为 -20 52 ，则选择电磁阀的使用环境温度为 -30 60 。2.3 类型的确认（1）油路电磁阀 。需采用适合于相应冷冻油的直动式电磁阀，并根据控制需要选择常开或常闭 。（2）冷媒管路普通电磁阀 。直动式 、先导式电磁阀均可使用，在口径较小时，一般选用直动式电磁阀；口径较大时，需要
4、选择先导式电磁阀（具体应根据厂家的生产设计能力确定），并根据控制需要选择常开或常闭 。（3）当电磁阀需要长时间开启，并且持续的时间多于关闭的时间，应选用常开型；要是开启的时间短或开和关的时间差不多时，则选常闭型 。但是有些用于安全保护的工况，如炉窑火焰监测，则不能选常开的，应选可长期通电型 。2.4 型号规格的确认根据需要确定电磁阀的接管尺寸 。例如：接管为 9.52mm 的，阀的接管管径选择 7.94 mm 或 9.52 mm 的；接管为 6.35 m 时，阀的接管管径选择 6.35 mm 或 7.94 mm的 。具体选择根据实验确定 。2.4.1 卸载电磁阀（卸载）根据实验确认，须满足以下
5、条件：电磁阀在制冷系统中的应用李元超（青岛职业技术学院，山东 青岛 266555）摘 要： 本电磁阀设计基准适用于多联机和单元机空调系统，内容包括电磁阀的分类 、选型 、使用设计标准 、使用安装工艺及检验标准等 。该基准将以往电磁阀使用过程中出现的问题总结为设计雷区，可以对电磁阀的设计 、使用起到借鉴作用，保证空调系统的可靠性 。关键词： 制冷；系统；电磁阀；应用中图分类号：TH134 文献标识码：B 文章编号：1672-545X（2010）07-0158-03收稿日期： 2010-04-15作者简介: 李元超(1979 ),男，山东成武人，实训教师，技术员，研究方向：中央空调制冷 。封头弹簧
6、芯铁钢球接管阀座封头封头弹簧芯铁钢球止动环活塞回复弹簧接管图 1 直动式电磁阀 图 2 先导式电磁阀158装备制造技术 2010 年第 7 期（1）该电磁阀的采用，能够起到预期的卸载 、平衡高低压压力及提高低温制冷 / 热时低压压力的作用；（2）开启时，对系统的高压 、低压影响不能过大，要避免因低压变化造成卸载频繁开关；（3）开启时，对系统的能力影响不能过大，在该阀打开时，要保证室内机的制冷 、制热效果；注：若现有电磁阀规格仍达不到预期效果，可以在优选库中选择规格稍大并最接近要求的电磁阀，并在电磁阀出口端加一段合适的毛细管，毛细管通过实验确认满足以上 3 个条件 。2.4.2 冷媒喷射电磁阀（
7、喷射）根据实验确认，须满足以下条件：（1）该电磁阀及合适毛细管的采用，能够起到排气温度过高时，达到预期的降低排气温度的作用；（2）开启时，对系统的能力影响不能过大，在该阀打开时，要保证室内机的制冷 、制热效果；（3）开启时，要保证压缩机不会回液 。2.4.3 油路用电磁阀（1）通过计算，确定该电磁阀的孔径，保证该阀能够满足在预定时间内完成设定量的油的流动；（2）通过实验确认，该电磁阀能够满足在程序设定的时间内，完成设定量的油的流动 。注：若现有的电磁阀规格仍达不到预期效果，可以在优选库中选择规格稍大并最接近要求的电磁阀，在电磁阀出口端加一段合适的毛细管 。2.4.4 其他冷媒管路通断用电磁阀根
8、据系统设计的意图，进行实验验证，确定最合适的电磁阀规格 。若现有的电磁阀规格仍达不到预期效果，可以在优选库中选择规格稍大并最接近要求的电磁阀，在电磁阀出口端加一段合适的毛细管 。2.5 电磁阀的寿命确认按照 1 年 250 天，每天使用 10 h 的使用寿命计算，电磁阀10 年寿命使用的时间应该是 2.5 万 h，然后确定电磁阀每小时开关的平均次数，就可以计算出电磁阀在 10 年寿命内需要开关的次数 。必须保证电磁阀开关次数，满足大于设计需要的开关次数 。3 设计 、检验 、安装及使用的注意事项3.1 设计注意事项（1）电磁阀阀体本身进出口两端接管长度应大于 36 m以上，保证焊接时阀体本身不
9、被焊坏；不能将线圈保温，否则会因散热不良导致线圈烧毁；不能输入线圈额定电压以外的电压，否则会导致线圈烧毁或阀体动作不良；电气回路要接入相应的保险线，作为电气回路的保护；连接于电磁阀的电器元件，如继电器 、开关和接触器等 。开阀时触点不应振抖，不然工作将不可靠并影响其电磁阀寿命；（2）阀体垂直，线圈朝上，前后左右 15 内；在管道刚性不足的情况下，电磁阀安装要求可靠固定，以防止运输或运转过程将接管折断 。使用时，请务必在管路中使用 100 目的筛网；电磁阀一般是单向的，不可装反（反向压差过大会将阀体内阀针顶开，造成泄露），在阀体上用 “箭头 ”标有介质流动方向，配管要根据冷媒流动的方向设计；单向
10、电磁阀使用时，只要存在出口端压力可能会比进口端的压力高的情况，就必须在该电磁阀的出口端增加单向阀 。（3）对于双向电磁阀，也要注意冷媒流动的方向（反向压差过大会将阀体内阀针顶开，造成泄漏），防止电磁阀突然关闭时出现液压缩，造成阀体损坏；（4）一般电磁阀的电磁线圈部件应正立向上，垂直于管道，有些产品有特别规定，请按说明书进行配管设计；电磁阀安装处应有一定的预留空间，以便对它的日常保养与定期维修；请不要将线圈安装在有结露的地方，否则因绝缘性能下降导致触电事故 。3.2 电磁阀焊接安装注意事项需要制作专门的焊接工装，保证在焊接过程中阀体打开充氮，并进行冷却保护使阀体温度不超过 120 ；焊接时线圈必
11、须取下来 。方法一：将电磁阀阀体整个浸到水中，将电磁阀的进出管与其连接管进行焊接，焊接时使用磁铁将阀体打开，必须进行充氮保护 。必须注意，为了防止充入的氮气被加热成高温气体从阀芯经过损坏电磁阀，焊接时必须从电磁阀的进出口分别充氮气进行保护 。方法二：在焊接电磁阀管组时，用喷水头对电磁阀阀体进行连续的喷水，水流量的大小必须保障流经电磁阀阀体的整个表面 。和前面所述的一样，焊接时使用磁铁将阀体打开，必须进行充氮保护 。必须注意，为了防止充入的氮气被加热成高温气体从阀芯经过损坏电磁阀，焊接时必须从磁阀的进出口分别充氮气进行保护 。以上焊接方法中，焊接左端接管时，如图示意位置 “充入氮气保护 A ”充
12、入氮气，防止焊接时对部件造成氧化，同时也保证了加热的高温氮气不从阀芯通过；同样焊接右端接管时，焊接部位充入氮气保护 B 充入氮气保护A水电磁阀阀体磁铁图 3 电磁阀焊接冷却方法 1焊接部位充入氮气保护 B喷水头充入氮气保护A电磁阀阀体磁铁图 4 电磁阀焊接冷却方法 2159Equipment Manufactring Technology No.7，2010如图示意位置 “充入氮气保护 B ”充入氮气保证被加热的高温氮气不从阀芯通过 。焊接阀体时，请取下线圈，否则会因温度过高而导致线圈被烧毁；安装线圈时，请用 2 2.5N m 左右的扭矩将螺钉上紧，如果螺钉过松，会引起阀体产生噪声 、震动；3
13、.3 电磁阀在系统中的使用及失效分析电磁阀广泛应用于制冷系统的自动控制和一些保护回路中 。电磁阀出现的失效情况一般有关不死（即泄漏）和打不开两种 。电磁阀打不开 、关不死的原因比较多，一般有焊接烧坏 、杂质卡死 、电脑板无输出或输出电压不足等原因，维修时需根据具体情况进行排查 。3.3.1 卸载电磁阀用于平衡室外机的系统压力，应用于压缩机的排气口和吸气口之间；对于单压缩机 、单油分的系统，卸载可与油分回油毛细管并联连接 。（1）SV1 卸载电磁阀失效分析 。如果关不死，系统就一直处于卸载状态，容易导致系统能力 、EER/COP 降低，影响用户使用效果；卸载如果打不开，将会导致系统高低压压力达不
14、到平衡，用户开机时，机器不能正常启动，在低温制热时，无法通过开启卸载提高低压压力维持系统正常运转，在高压压力偏高时，也不能卸压保护系统 。（2）SV1 卸载电磁阀关不死判定方法 。机器连机完成后，在机器正常运转时，将卸载断电 5 min 以后，用温度计测量卸载出口的温度，如果卸载出口的温度比环温高 10 以上，就说明该电磁阀泄露严重，需要更换也可以用手感觉，如果温度确实比较高，可以说明该电磁阀泄漏严重 。（3）SV1 卸载打不开的判定方法 。机器连机完成后，在机器正常运转 15 mi n 后，将卸载上电（20 V），先判断是否有明显的开阀响声，然后测量卸载出口的温度，如果卸载出口的温度接近环境
15、温度，且出口温度比进口温度相差比较大，则说明卸载打不开 。3.3.2 SV3 冷媒喷射电磁阀用于降低压缩机的排气温度，适用于室外机高压液管和吸气口之间 。（1）SV3 喷射失效分析 。喷射如果关不死，系统运转时就会导致大量的制冷剂液体流到压缩机低压侧，这些制冷剂液体在吸气侧无法完全蒸发，严重时会出现压缩机液击损坏 、压缩机油稀释严重导致润滑不良的情况；在喷射泄漏时，即使能压缩机没有损坏，也会因为排气温度过低 、油温过低而频繁出现故障 。喷射如果打不开，在系统排气温度 、油温过高时，将无法通过开启喷射降低系统排气温度，会使系统频繁出现故障 。因此，对使用喷射电磁阀的系统，喷射的好坏对系统的影响举
16、足轻重 。（2）喷射关不死的判定方法 。机器连机完成后，在机器正常运转时，将喷射断电 15 min 以后，用温度计测量喷射出口毛细管后的温度，如果喷射出口毛细管后的温度比毛细管前的温度低 10 以上，就说明该电磁阀泄漏严重；也可以用手感觉，如果喷射出口毛细管后的温度比毛细管前的温度低很多（有时候会结霜），也可以说明该电磁阀泄露严重 。（3）喷射打不开的判定方法 。机器连机完成后，在机器正常运转 15 min 后，将喷射上电（20 V），先判断是否有明显的开阀响声，然后测量喷射后面毛细管出口的温度，如果喷射后面毛细管出口温度比环温低 10 左右，说明喷射能正常打开，如果喷射后面毛细管出口的温度接
17、近环境温度，则说明喷射打不开；也可以用手感觉喷射后面毛细管出口的温度，如果感觉温度比较低，也可以判定该阀可以正常打开 。3.3.3 SV9 、SV13 均油电磁阀用于均油管路中控制油路通断，适用于多联空调系统的油路中 。油路是制冷系统中非常关键的部位，如果油路出现失效情况，系统的压缩机损坏的概率将大大提高 。用于油路的电磁阀需要特别注意，一般用于制冷剂通路的电磁阀，如果用在油路，失效的概率就会比较高 。因为压缩机油的粘度比较大，具有液体的不可压缩性，电磁阀中的芯铁移动时将会受到比较大的阻力，容易导致电磁阀出现打不开 、关不死的现象 。特别是先导式电磁阀，活塞和芯铁移动时都会受到压缩机油的粘性阻
18、力，而且开阀时芯铁与活塞之间压缩机油不能压缩，活塞上下难以形成压差推动活塞移动，其失效的概率会更大 。因此，在系统的油路中不应该使用普通先导式电磁阀 。在油路中使用的电磁阀，一般应该使用直动式电磁阀，应该通过厂家特别设计，且必须经过长时间反复的试验验证 。验证条件应该是机器使用范围的最恶劣的条件 。3.3.4 电磁阀的其他用途电磁阀还可以应用于其他各种用途中，用于控制冷媒通路的通断 。其失效验证方式及解决措施，可参考上述情况 。4 结束语电磁阀在系统中作为一个常用部件，根据在制冷系统中室外热交Tao单向阀高压储液器LEVa2SV3干燥器液管SV6/6A4 通阀LEVa1SV1/6APd Sen
19、sorSV14/2AARCTsHPS1油分Ts1SV11/2APd SensorO/S1HPS1Td1Td1SV10/2A压机INV压机定频 1SV13/2ASV9/2A气液分离器 气管均油管Tlc0Tal Tlal LEV（室内机 1）（注） 连接点未连接点（室外机 1）图 5 系统图实例（下转第 171 页）160装备制造技术 2010 年第 7 期Electromagnetic Valve in Refrigeration System ApplicationLI Yuan-chao（Qingdao Technical College, Qingdao Shandong 266555,C
20、hina）Abstract: The design standard of the electromaganetic valve is suitable for multuple air-conditoner and unit air-conditoner,containingclassification,selection,design standard,mounting process,quality control standard,etc.The standard is assuring the reliability of the air-conditioner system,bec
21、ause it provides much reference for designer and user, such as designmine fields which come from analysis of falure in use.Key words: refrigeration; system; electromagnetic valve; application所在的位置来选择直动式 、先导式电磁阀，选择正确的电磁阀对其在系统中能否起到保护延长机组使用寿命至关重要 。同时电磁阀在系统中使用时，可能会出现电磁阀失效的情况，为了避免电磁阀失效除了在设计选择电磁阀时要根据具体情况而
22、定外，制造组装过程中必须保证系统清洁无铜屑及焊接时的氧化膜 。参考文献：1 JB/T4119-1991，制冷用电磁阀S.2 JB/T10302-2001，家用和类似用途小型制冷系统两通电磁阀S.3 GB14536.1-1998，家用及类似用途电自动控制器S.A Braking Device for Load Losing of Tower-type Pumping UnitYIN Gang，HAN Wan-li，XU Xiu-jun(Henan Nanyang Oilfield Machinery Manufacturing Co., Ltd., Nanyang Henan 473132，Ch
23、ina)Abstract: The balance weight of tower-type pumping unit is running in the tower, and it links to the polished rod of well by belt or wire rope.Tower-type pumping unit runs through friction generally. When breaking of the polished rods happening, balance weight will fall in highspeed and polished
24、 rod will throw out. It usually leads to hurt and damage of equipment. A set of braking device is designed. It mainly makeup of braking pliers, spring, and connecting rod. While load losing, it carry out braking immediately and achieves self-lock. This avoids thefalling of balance weight and acciden
25、t.Key words: pumping unit; tower-type; load losing; brake; balance weightG 相平衡，因此G = 2 F = Ftan = arc tan（2 ）导轨和刹车装置的材料均按钢计算，摩擦系数选取 0.1，计算楔角大小为 1.3 ，实际使用时应不大于此角度 。4 结束语针对塔式抽油机的结构和运行特点，提出了一种新型的失载刹车装置，对关键部件楔块的参数进行了设计计算 。设计的失载刹车装置，能够实现快速执行动作和可靠的刹车自锁，避免因失载造成的事故 。参考文献：1 SY/T 6729-208，无游梁式抽油机S.2 成大先. 机械设计手册（第 5 版）M. 北京：化学工业出版社，208.FNG图 3 等效受力图!（上接第 160 页）171
