日本SMC電磁閥的主要特點(diǎn)及其技術(shù)發(fā)展趨勢分析

日本SMC電磁閥作為自動(dòng)化儀表的一種執(zhí)行器，近年來用量急劇上升。本文分析了電磁閥的主要特點(diǎn)，并側(cè)重應(yīng)用的角度對(duì)國內(nèi)成熟技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)作簡要綜述，分別在精簡化、智能化、通用化、化方向作了考察，并略對(duì)影響電磁閥技術(shù)發(fā)展的社會(huì)因素作點(diǎn)探討。

一、日本SMC電磁閥的主要特點(diǎn)

    （1）外漏堵絕，內(nèi)漏易控，使用安全。內(nèi)外泄漏是危及安全的要素。其它自控閥通常將閥桿伸出，由電動(dòng)、氣動(dòng)、液動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制閥芯的轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)。這都要解決長期動(dòng)作閥桿動(dòng)密封的外泄漏難題；唯有電磁閥是用電磁力作用于密封在隔磁套管內(nèi)的鐵芯完成，不存在動(dòng)密封，所以外漏易堵絕。電動(dòng)閥力矩控制不易，容易產(chǎn)生內(nèi)漏，甚至拉斷閥桿頭部；電磁閥的結(jié)構(gòu)型式容易控制內(nèi)泄漏，直至降為零。所以，電磁閥使用特別安全，尤其適用于腐蝕性、有毒或高低溫的介質(zhì)。

    （2）系統(tǒng)簡單，便接電腦，價(jià)格低謙。電磁閥本身結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格也低，比起調(diào)節(jié)等其它種類執(zhí)行器易于安裝維護(hù)。更顯著的是所組成的自控系統(tǒng)簡單得多，價(jià)格要低得多。由于電磁閥是開關(guān)信號(hào)控制，與工控計(jì)算機(jī)連接十分方便。在當(dāng)今電腦普及，價(jià)格大幅下降的時(shí)代，電磁閥的優(yōu)勢就更加明顯。

    （3）動(dòng)作快遞，功率微小，外形輕巧。電磁閥響應(yīng)時(shí)間可以短至幾個(gè)毫秒，即使是先導(dǎo)式電磁閥也可以控制在幾十毫秒內(nèi)。由于自成回路，比之其它自控閥反應(yīng)更靈敏。設(shè)計(jì)得當(dāng)?shù)碾姶砰y線圈功率消耗很低，屬節(jié)能產(chǎn)品；還可做到只需觸發(fā)動(dòng)作，自動(dòng)保持閥位，平時(shí)一點(diǎn)也不耗電。電磁閥外形尺寸小，既節(jié)省空間，又輕巧美觀。

    （4）調(diào)節(jié)精度受限，適用介質(zhì)受限。電磁閥通常只有開關(guān)兩種狀態(tài)，閥芯只能處于兩個(gè)極限位置，不能連續(xù)調(diào)節(jié)，（力圖突破的新構(gòu)思不少，但還都處于試驗(yàn)試用階段）所以調(diào)節(jié)精度還受到一定限制。電磁閥對(duì)介質(zhì)潔凈度有較高要求，含顆粒狀的介質(zhì)不能適用，如屬雜質(zhì)須先濾去。另外，粘稠狀介質(zhì)不能適用，而且，特定的產(chǎn)品適用的介質(zhì)粘度范圍相對(duì)較窄。

    （5）型號(hào)多樣，用途廣泛。電磁閥雖有先天不足，優(yōu)點(diǎn)仍十分突出，所以就設(shè)計(jì)成多種多樣的產(chǎn)品，滿足各種不同的需求，用途極為廣泛。電磁閥技術(shù)的進(jìn)步也都是圍繞著如何克服先天不足，如何更好地發(fā)揮固有優(yōu)勢而展開。

二、電磁閥技術(shù)的發(fā)展簡介更多電磁閥技術(shù)

    2.1、精簡化方向的發(fā)展至精必至簡，唯有簡單的才能長久流傳。這也是科學(xué)家和工程師的*追求。

    （1）簡化控制回路以往的執(zhí)行器大量采用氣動(dòng)和電動(dòng)的控制回路，這增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，而先導(dǎo)型電磁閥則在閥內(nèi)形成利用工作介質(zhì)自身的控制回路，結(jié)構(gòu)甚為簡單。過去國內(nèi)外電磁閥多項(xiàng)技術(shù)參數(shù)還受限制，現(xiàn)在國內(nèi)電磁閥通徑已擴(kuò)展至30Omm；介質(zhì)溫度低至--200℃，高至450℃；工作壓力從真空到25MPa。動(dòng)作時(shí)間從十幾秒到幾毫秒。這些技術(shù)的新發(fā)展已完全可以取代原有體積龐大價(jià)格昂貴的兩位控制的快速切斷閥和氣動(dòng)開關(guān)閥，電動(dòng)開關(guān)閥，也能部分取代連續(xù)調(diào)節(jié)的氣動(dòng)、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。（怎樣才能更好地滿足調(diào)節(jié)精度要求，下文還要述及）。國外的紡織、輕工、城建等行業(yè)已大量改用電磁閥，而冶金、化工等行業(yè)則率先在輔助系統(tǒng)中使用越來越多的電磁閥。

    （2）日本SMC電磁閥簡化管路系統(tǒng)自動(dòng)控制閥工作時(shí)在管路上還須配用一些輔助閥門和管件。例如圖1所示的隔離旁路是典型的安裝方法，須配三個(gè)手動(dòng)閥，其中手動(dòng)閥1是旁路閥，手動(dòng)備用。而手動(dòng)閥2和3是隔離閥，保證自動(dòng)控制閥5的在線維修。當(dāng)然還得配兩只三通4和活接頭6。這種管路系統(tǒng)所占空間大，安裝又費(fèi)時(shí)，還容易泄漏。ZDF系列多功能電磁閥巧妙地省去了這些外加的附件仍具有隔離旁路的功能，因而榮獲日內(nèi)瓦國際新技術(shù)金質(zhì)獎(jiǎng)。自動(dòng)控制閥的前面需加裝過濾器。多個(gè)自控閥聯(lián)合使用還常需安裝單向閥以防管道之間的干擾。現(xiàn)在，單向電磁閥、組合電磁閥和帶過濾的電磁閥都已在簡化管路方面發(fā)揮了作用。