电磁阀介绍
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电磁阀为现场仪器仪表控制的重要元件，被广泛用于石油、化工、电力、供水等重要行业。电磁阀的现场使用维护往往直接影响到整个系统或装置的正常运行，根据我们长期安装使用和运行维护过程中的观察分析，虽然导致其故障发生原因是多种多样的，但可以通过对各类主要故障现象进行归纳总结，将有利于产品在现场安装、使用和维护过程中严格地按照规范操作，尽量避免故障的频繁发生。
2．电磁阀的主要型式及其常见故障
电磁阀主要有两部分组成：线圈(电控部分)和阀体(机械部分)，即线圈在电的控制下，通过产生的磁场来控制动铁心(阀芯)运动，从而控制阀的开启与关闭。电磁阀是阀门的一种，是实现自动化控制的重要仪表元件，被广泛应用于各行业的液路和气路控制上。
2位2通电磁阀(2／2)——有一个进口和一个出口，用来开启或关闭管道内流体介质的，有常开型(NO)、常闭型(NC)两种工作状态。常开型电磁阀断电时阀开启，当线圈通电时阀关闭。常闭型电磁阀断电时阀关闭，当线圈得电时阀开启。
2位3通电磁阀(3／2)——有三个管接口，一个进口，一个出口，一个排口。这类阀有常闭、常开或通用结构(可常闭或常开)三种工作状态。三通阀通常用来驱动一个单作用缸，作大型控制阀的先导阀。
2位4通和2，3位5通电磁阀(4，5／2，5／3)——通常有四个或五个管接口，一个用于压力口(进口)，一个排出口(四通)或两个排出口(五通)，剩下的两个口联接到双作用缸的两个口上，控制缸的换向作用，因此没有常开、常闭之分。四通和五通电磁阀常被用作大型控制阀的先导阀。
电磁阀又可分为直动式操作结构和先导式操作结构，先导式操作结构有内置式先导和外置式先导两种。直动式操作结构电磁阀的控制完全由线圈产生的磁力带动阀芯来开启或关闭阀门；先导式操作结构还要依靠其他辅助力才能使电磁阀动作，依赖电磁阀内部压差来辅助控制的为内置式先导，若需外接压力来辅助开启或关闭阀门的则为外置式先导结构电磁阀。
上述电磁阀的分类和不同结构，所发生故障的原因也不尽相同，常见的电磁阀故障现象主要有以下三种：a)不动作；b)泄漏；c)噪音。
本文根据长期以来的现场安装、使用和环境因素影响的了解和分析，以及电磁阀故障的检测、维修，对造成上述几种故障现象主要原因进行综合分析。
3．常见故障分析
3．1 导致电磁阀不动作的故障原因
导致电磁阀不动作故障的主要原因包括：
(1)无电压，即电磁阀没有供电或接线不正确，在现场需要检测接线是否正确。
(2)压降过大，现场检测电压衰减情况。通常电磁阀的电压波动范围在+10％～一15％之间，不同电磁阀的要求可能有所差异。
(3)电压不正确，根据现场电磁阀的具体电压配置电源，或者电磁阀选型时一定要与现场提供的电源一致的电磁阀。
(4)线圈烧毁，常表现为线圈电阻值为零(短路)或无穷大(断路)(但本安型线圈除外)，也可通电测试电磁阀是否有吸合声来确认。
根据线圈加工、制造和所用的漆包线不同，线圈所能承受的温度绝缘等级也不同。导致线圈烧毁的最终原因是温度过高，也可以说是产生的热量过多，而散热条件差，引起线圈温度持续升高超过了其能承受的最高极限，从而使得线圈短路或断路。
热量计算：
Q=Pt=UIt=U2t/R=I2Rt(1)
式中：Q——电磁阀通电后产生的热量，J；
P——电磁阀功率，w；
U——电磁阀电压，V；
I——电路的电流，A；
t——通电时间，s；
R——线圈电阻，Ω。
此处需要说明的是，由于电磁阀所能够承受的最高温度是一定的，所以线圈一旦制成，其电阻也即随之确定。
表1表示了线圈的最大耐温。F级线圈的最大耐温为155℃，当线圈功率为10.1瓦时，通电后的温升约为40℃：，若现场环境温度50℃，那么最终线圈的温度则为两者之和，约为90℃：，其冗余量还剩65℃。
同时，还应当注意线圈散热的情况，如果线圈散热条件差，导致通电产生的热量不能及时散发出去，会使得温度持续升高。比如线圈没有断电就把线圈从阀体上取下来，便打破散热的条件，就很容易造成线圈烧毁
另外，电磁阀的IP等级与使用现场条件不匹配，或者线圈进水也很容易造成线圈通电时烧毁。如室外露天场合，产品应满足IP65以上。
现场条件所造成的参见故障主要包括：
(1)进口压力太小，不满足电磁阀的最小操作压差要求(对于内置先导式操作结构)。
(2)流量太小，尤其是大口径或大流量电磁阀，特别是靠压差控制的内置先导操作电磁阀，阀前后不允许安装截流元件，如：速度或流量测试仪表，直角弯头、扩径、缩径等变径也会造成流量损耗(注：流量与压力和通径成正比)。
(3)各种杂质的存在可能卡死阀芯或堵塞通路。由于电磁阀内部结构存在先导孔、泄压孔等微小支路，要求介质不能含有杂质。杂质是造成电磁阀故障的重要原因，通过电磁阀的介质必须要经过过滤，对于气体介质，电磁阀前需加装过滤减压阀；对于液体介质，比须加装管道过滤装置。通常电磁阀对介质的要求为杂质颗粒直径不允许超过25微米，不同结构电磁阀要求可能更严格，可参阅具体电磁阀使用维护说明书。另外，对于电磁阀的排气口，一定要加装防尘帽或消声器，避免外部杂质从排气口进入电磁阀。
(4)零件锈蚀和缺损也会导致故障的发生。线圈锈蚀可能引起通电时线圈烧毁；阀体进水锈蚀也会导致电磁阀不动作。零件变形或损坏可导致阀体卡死不动作；在解体电磁阀时要注意零件不能丢失，重新装配时要按照原样或参照随阀所附的安装维护说明书操作。
(5)现场电磁阀安装、操作不正确或不到位。如：带自锁功能的手动操作旋钮一旦锁住，给线圈通电时电磁阀是不动作的。
3．2 电磁阀泄漏的原因
如图5所示，杂质造成内部零件密封划伤、破损或杂质卡在密封面上是导致泄漏的主要原因。
如图6所示，对于螺纹连接的接头或配管，安装不符合规范。常用的螺纹有G、E、NPT三种管螺纹，G螺纹为55°非密封性管螺纹，E螺纹为55°密封性管螺纹，NPT螺纹为60°密封性管螺纹。通常现场接螺纹是都要在螺纹处缠密封带或涂有密封用的胶，尤其是G螺纹，否则会因密封不严而泄露。在缠密封带或涂密封胶时，规范操作应该从螺纹端头留有2个牙不要缠密封带或涂密封胶，否则内外牙铰接时多余的将被吹到阀腔内成为杂质。
对于先导式操作结构电磁阀的参见故障主要原因分析如下：
(1)压力不满足操作压差要求，导致密封不严而泄漏。
(2)流量太小，不能在瞬间将阀杆或活塞推到位，特别是316系列和344系列电磁阀等靠压差控制的内置先导操作的大流量电磁阀。
(3)电磁阀进出口方向装反。电磁阀是有流向要求的，进口接管和出口接管不能接错，可参照电磁阀样本资料上的简化符号。如图7所示，该简化符号表示：两位两通、常闭型、直动式操作结构电磁阀，1口为进口 2口为 出口，线圈断电时弹簧复位，电磁阀截止。
(4)对于3，4，5通先导式操作、压差结构电磁阀，出气口必须连接气缸或用丝堵住，形成闭合回路。
(5)安装时丢失零件。
(6)现场电磁阀安装不正确或不到位，现场安装时应特别注意其定位装置。
3．3 电磁阀通电后产生噪音的原因
噪音是零件间摩擦或振动造成的，同时伴随产生热量，若该热量传递到线圈上将导致线圈因温升过高而烧毁，这也是造成线圈烧毁的主要原因之一。以下几种可能会导致电磁阀通电后产生噪音：
(1)杂质粘在动铁芯和静铁芯的接触面，使得阀芯通电吸合不到位或者不能紧紧与静铁芯接触。
(2)现场通电电压与电磁阀线圈电压不吻合。
(3)对于先导式操作结构电磁阀，介质压力不满足最小操作压差要求或不稳定。
(4)零件变形、松动或没有装配到位。
(5)电磁阀的内部零件损坏。
4．结论
综上所述，虽然导致电磁阀现场故障的原因是多种多样的，但根据我们长期安装使用和运行维护过程中，常见的主要故障现象基本可归纳为上述几类情况，需要我们在产品的现场安装、使用和维护过程中，严格地按照产品目录和说明书要求规范操作，才能尽量避免电磁阀故障的频繁发生及无端消耗大量的人力和物力，并达到产品的运行和使用的最佳效果
电磁阀为现场仪器仪表控制的重要元件，被广泛用于石油、化工、电力、供水等重要行业。电磁阀的现场使用维护往往直接影响到整个系统或装置的正常运行，根据我们长期安装使用和运行维护过程中的观察分析，虽然导致其故障发生原因是多种多样的，但可以通过对各类主要故障现象进行归纳总结，将有利于产品在现场安装、使用和维护过程中严格地按照规范操作，尽量避免故障的频繁发生。
2．电磁阀的主要型式及其常见故障
电磁阀主要有两部分组成：线圈(电控部分)和阀体(机械部分)，即线圈在电的控制下，通过产生的磁场来控制动铁心(阀芯)运动，从而控制阀的开启与关闭。电磁阀是阀门的一种，是实现自动化控制的重要仪表元件，被广泛应用于各行业的液路和气路控制上。
2位2通电磁阀(2／2)——有一个进口和一个出口，用来开启或关闭管道内流体介质的，有常开型(NO)、常闭型(NC)两种工作状态。常开型电磁阀断电时阀开启，当线圈通电时阀关闭。常闭型电磁阀断电时阀关闭，当线圈得电时阀开启。
2位3通电磁阀(3／2)——有三个管接口，一个进口，一个出口，一个排口。这类阀有常闭、常开或通用结构(可常闭或常开)三种工作状态。三通阀通常用来驱动一个单作用缸，作大型控制阀的先导阀。
2位4通和2，3位5通电磁阀(4，5／2，5／3)——通常有四个或五个管接口，一个用于压力口(进口)，一个排出口(四通)或两个排出口(五通)，剩下的两个口联接到双作用缸的两个口上，控制缸的换向作用，因此没有常开、常闭之分。四通和五通电磁阀常被用作大型控制阀的先导阀。
电磁阀又可分为直动式操作结构和先导式操作结构，先导式操作结构有内置式先导和外置式先导两种。直动式操作结构电磁阀的控制完全由线圈产生的磁力带动阀芯来开启或关闭阀门；先导式操作结构还要依靠其他辅助力才能使电磁阀动作，依赖电磁阀内部压差来辅助控制的为内置式先导，若需外接压力来辅助开启或关闭阀门的则为外置式先导结构电磁阀。
上述电磁阀的分类和不同结构，所发生故障的原因也不尽相同，常见的电磁阀故障现象主要有以下三种：a)不动作；b)泄漏；c)噪音。
本文根据长期以来的现场安装、使用和环境因素影响的了解和分析，以及电磁阀故障的检测、维修，对造成上述几种故障现象主要原因进行综合分析。
3．常见故障分析
3．1 导致电磁阀不动作的故障原因
导致电磁阀不动作故障的主要原因包括：
(1)无电压，即电磁阀没有供电或接线不正确，在现场需要检测接线是否正确。
(2)压降过大，现场检测电压衰减情况。通常电磁阀的电压波动范围在+10％～一15％之间，不同电磁阀的要求可能有所差异。
(3)电压不正确，根据现场电磁阀的具体电压配置电源，或者电磁阀选型时一定要与现场提供的电源一致的电磁阀。
(4)线圈烧毁，常表现为线圈电阻值为零(短路)或无穷大(断路)(但本安型线圈除外)，也可通电测试电磁阀是否有吸合声来确认。
根据线圈加工、制造和所用的漆包线不同，线圈所能承受的温度绝缘等级也不同。导致线圈烧毁的最终原因是温度过高，也可以说是产生的热量过多，而散热条件差，引起线圈温度持续升高超过了其能承受的最高极限，从而使得线圈短路或断路。
热量计算：
Q=Pt=UIt=U2t/R=I2Rt(1)
式中：Q——电磁阀通电后产生的热量，J；
P——电磁阀功率，w；
U——电磁阀电压，V；
I——电路的电流，A；
t——通电时间，s；
R——线圈电阻，Ω。
此处需要说明的是，由于电磁阀所能够承受的最高温度是一定的，所以线圈一旦制成，其电阻也即随之确定。
表1表示了线圈的最大耐温。F级线圈的最大耐温为155℃，当线圈功率为10.1瓦时，通电后的温升约为40℃：，若现场环境温度50℃，那么最终线圈的温度则为两者之和，约为90℃：，其冗余量还剩65℃。
同时，还应当注意线圈散热的情况，如果线圈散热条件差，导致通电产生的热量不能及时散发出去，会使得温度持续升高。比如线圈没有断电就把线圈从阀体上取下来，便打破散热的条件，就很容易造成线圈烧毁
另外，电磁阀的IP等级与使用现场条件不匹配，或者线圈进水也很容易造成线圈通电时烧毁。如室外露天场合，产品应满足IP65以上。
现场条件所造成的参见故障主要包括：
(1)进口压力太小，不满足电磁阀的最小操作压差要求(对于内置先导式操作结构)。
(2)流量太小，尤其是大口径或大流量电磁阀，特别是靠压差控制的内置先导操作电磁阀，阀前后不允许安装截流元件，如：速度或流量测试仪表，直角弯头、扩径、缩径等变径也会造成流量损耗(注：流量与压力和通径成正比)。
(3)各种杂质的存在可能卡死阀芯或堵塞通路。由于电磁阀内部结构存在先导孔、泄压孔等微小支路，要求介质不能含有杂质。杂质是造成电磁阀故障的重要原因，通过电磁阀的介质必须要经过过滤，对于气体介质，电磁阀前需加装过滤减压阀；对于液体介质，比须加装管道过滤装置。通常电磁阀对介质的要求为杂质颗粒直径不允许超过25微米，不同结构电磁阀要求可能更严格，可参阅具体电磁阀使用维护说明书。另外，对于电磁阀的排气口，一定要加装防尘帽或消声器，避免外部杂质从排气口进入电磁阀。
(4)零件锈蚀和缺损也会导致故障的发生。线圈锈蚀可能引起通电时线圈烧毁；阀体进水锈蚀也会导致电磁阀不动作。零件变形或损坏可导致阀体卡死不动作；在解体电磁阀时要注意零件不能丢失，重新装配时要按照原样或参照随阀所附的安装维护说明书操作。
(5)现场电磁阀安装、操作不正确或不到位。如：带自锁功能的手动操作旋钮一旦锁住，给线圈通电时电磁阀是不动作的。
3．2 电磁阀泄漏的原因
如图5所示，杂质造成内部零件密封划伤、破损或杂质卡在密封面上是导致泄漏的主要原因。
如图6所示，对于螺纹连接的接头或配管，安装不符合规范。常用的螺纹有G、E、NPT三种管螺纹，G螺纹为55°非密封性管螺纹，E螺纹为55°密封性管螺纹，NPT螺纹为60°密封性管螺纹。通常现场接螺纹是都要在螺纹处缠密封带或涂有密封用的胶，尤其是G螺纹，否则会因密封不严而泄露。在缠密封带或涂密封胶时，规范操作应该从螺纹端头留有2个牙不要缠密封带或涂密封胶，否则内外牙铰接时多余的将被吹到阀腔内成为杂质。
对于先导式操作结构电磁阀的参见故障主要原因分析如下：
(1)压力不满足操作压差要求，导致密封不严而泄漏。
(2)流量太小，不能在瞬间将阀杆或活塞推到位，特别是316系列和344系列电磁阀等靠压差控制的内置先导操作的大流量电磁阀。
(3)电磁阀进出口方向装反。电磁阀是有流向要求的，进口接管和出口接管不能接错，可参照电磁阀样本资料上的简化符号。如图7所示，该简化符号表示：两位两通、常闭型、直动式操作结构电磁阀，1口为进口 2口为 出口，线圈断电时弹簧复位，电磁阀截止。
(4)对于3，4，5通先导式操作、压差结构电磁阀，出气口必须连接气缸或用丝堵住，形成闭合回路。
(5)安装时丢失零件。
(6)现场电磁阀安装不正确或不到位，现场安装时应特别注意其定位装置。
3．3 电磁阀通电后产生噪音的原因
噪音是零件间摩擦或振动造成的，同时伴随产生热量，若该热量传递到线圈上将导致线圈因温升过高而烧毁，这也是造成线圈烧毁的主要原因之一。以下几种可能会导致电磁阀通电后产生噪音：
(1)杂质粘在动铁芯和静铁芯的接触面，使得阀芯通电吸合不到位或者不能紧紧与静铁芯接触。
(2)现场通电电压与电磁阀线圈电压不吻合。
(3)对于先导式操作结构电磁阀，介质压力不满足最小操作压差要求或不稳定。
(4)零件变形、松动或没有装配到位。
(5)电磁阀的内部零件损坏。
4．结论
综上所述，虽然导致电磁阀现场故障的原因是多种多样的，但根据我们长期安装使用和运行维护过程中，常见的主要故障现象基本可归纳为上述几类情况，需要我们在产品的现场安装、使用和维护过程中，严格地按照产品目录和说明书要求规范操作，才能尽量避免电磁阀故障的频繁发生及无端消耗大量的人力和物力，并达到产品的运行和使用的最佳效果