1、 常州刘国钧高等职业技术学校 毕业论文 编号 论文名称 动车组电磁阀安装与调试 系 部 机电 工程系 专 业 电气自动化 班 级 1064 姓 名 曹曦 学 号 106436 指导教师 万萍 2015 年 3 月 1 日 摘要 电磁阀是我们所熟知的一种自动化仪表执行器，作为与企业安全生产直接相关的重要工业产品，在众多领域有着不可或缺举足轻重的地位。由于电磁阀结构简单，使用安全，工作可靠，功率微小，成批产品的性能一致性好，在国外已被广泛地应用于汽车、工程机械、农业机械等许多方面。与国外相比，我国电磁阀起步较晚，但随着改革开放的到来，民营企业的崛起，电磁阀生产能力在不断增长，产品也开始逐渐步入国外
2、市场。伴随着我国经济的快速增长，水电、建筑、 机械等行业领域对电磁阀的需求不断激增，对其质量及规范也有了更进一步的要求。 今创集团股份有限公司是一家以轨道交通车辆装备研发、生产为主，多元化经营的大型企业集团。主要产品有高速动车组、城市轨道交通车辆和普通列车内饰装备系列，其中侧拉门中就用到了电磁阀技术。本 论文 以动车组侧拉门中的电磁阀为例，分别从电磁阀的结构、主要分类、性能特点及工作原理进行详细的 阐述 ， 并结合实际操作总结 电磁阀的安装、调试过程及故障排除。 关键词： CRH2 动车组侧拉门电磁阀；安装；调试；排故 目录 第一 部分 动车组侧拉门电磁阀介绍 . 1 一、动车组侧拉门介绍 .
3、 1 二、电磁阀的简介 . 2 三、电磁阀的原理图 . 2 四、电磁阀的工作原理 . 3 五、电磁阀的主要分类 . 3 六、电磁阀的主要特点 . 5 第二 部分 、电磁阀的安装 . 6 一、电磁阀安装的注意事项 . 6 二、电磁阀的安装 . 7 三、电磁阀的接线 . 8 第三 部分 电磁阀的调试 . 9 一、电磁阀调试的注意事项 . 9 二、电磁阀的调试 . 9 三、电磁阀的排故 . 10 结论 . 14 致谢 . 15 参考文献 . 15 附录 . 16 1 第一部分 动车组侧拉门电磁阀介绍 一、动车组侧拉门介绍 我国自 2007 年 4 月 18 日从上海站开出第一列国内正式运营的“和谐号
4、”动车组 （图 1） 至今，动车组的数量已经超过 1000 列，动车组技术已经处于世界前列。侧拉门对动车组正常运 行和安全保障起着及其重要的作用。侧拉门 （图2） 是动车组的一个重要组成部件，侧拉门一般采用压缩空气作为开关门的动力，也有采用电机驱动的车门。 CRH2 型动车组侧拉门系统采用电控气动门方式，主要由控制系统、驱动系统、机械传动系统、悬挂和导向系统、锁闭机构、门页以及负责检测的各种行程开关组成 ，如图 3 所示 。侧拉门由压缩空气驱动车门的驱动风缸，通过机械传动系统和电气控制系统完成车门的开关门动作。同时依靠电气控制系统检测侧拉门的状态，并将检测信息返回诊断系统以及列车运行控制系统，
5、实现对车门的检测和安全防护。 图 1 CHR2型动车整体图 图 2 CHR2型动车组侧拉门正面图 图 3 CHR2型动车组侧拉门背面图 电磁阀 2 二、电磁阀的简介 电磁阀是用来控制流体的自动化基础元件，属于执行器；并且不限于液压，气动。电磁阀由电磁线圈和磁芯及包含一个或几个孔的阀体组成。当线圈通电或断电时，磁芯的运动将导致流体通过或被切断，以达到改变流体方向的目的。电磁阀的电磁部件由定铁芯、动铁芯、导套线圈等零部件组成；阀体部分由阀芯、阀套、弹簧、阀座等组成。电磁部件被直接安装在阀体 上，构成一个简洁、紧凑的组合。在生产中常用的电磁阀有二位二通、二位三通、二位四通、二位五通、三位五通等。二位
6、的含义对于电磁阀来说就是带电和失电，对于所控制的阀门来说就是开和关。 作为用电磁控制的工业设备，电磁阀用在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数。电磁阀有很多种，不同的电磁阀在控制系统的不同位置发挥作用，最常用的是单向阀、安全阀、方向控制阀、速度调节阀等。电磁阀用电磁的效应进行控制，主要的控制方式有继电器控制、电脑程控等。这样，电磁阀可以配合不同的电路来实现预期的控制，而控制的精度和灵 活性都能够保证。 三、 电磁阀的原理图 ABS 压力调节器的 4 个常开进油电磁阀的最大起动电流约为 3.6 A;4 个常闭出油电磁阀最大起动电流约为 2.4 A。而 L9349 的工作电压 4.
7、5 32 V，两路通道内阻 0.2，最大负载电流 3A；另两路内阻 0.3，最大负载电流 5A，恰好能满足 ABS 常开和常闭电磁阀的驱动电流要求，而且较 低的导通内阻又能保证低功耗，因此 L9349 非常适合进行 ABS 电磁阀的驱动控制。 3 图 5 电磁阀电路驱动原理图 在图中，每片 L9349 能驱动 4 个电磁阀工作，属于典型的低端驱动。通过Vs 端口给芯片提供 12V 供电电压；当给输入端 IN1 IN4 PWM 控制信号，就能方便地控制输出端以驱动 4 路电磁阀工作， OUT1 和 OUT2 端口的最大驱动能力为 5A，应该连接 ABS 的常闭电磁阀； OUT3 和 OUT4 端
8、口最大驱动能力为 3A，应连接 ABS 常开电磁阀，不可接反； EN 端口为使能端，能通过 MCU快速关闭芯片； L9349 的数字地和模拟地分开，提高了驱动模块的抗干扰能 力。 四、电磁阀的工作原理 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。上面说得是电磁阀的普通原理 。实际上，根据流过介质的温度
9、，压力等情况，比如管道有压力和自流状态无压力。电磁阀的工作原理是不同的。 比如在自 流状态下需要零压启动的，就是通电后，线圈整个把闸体吸起来。 而有压力状态的电磁阀，则是线圈通电后吸出插在闸体上的一个销子，用流体自身的压力把闸体顶起来。 这两种方式的不同之处是，自流状态的电磁阀，因为线圈要吸起整个闸体，所以体积较大 , 而带压状态的电磁阀，只需要吸起销子，所以体积可以做的比较小。 五、电磁阀的主要分类 1.直动式电磁阀 的 原理：通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，阀门关闭。 特点：在真空、负 压、零压时能正常工作，但通径一般不
10、超过 25mm。 4 图 6 单电控直动式电磁阀的工作原理图 图 7 双电控直动式电磁阀的工作原理图 2.分布直动式电磁阀的原理：它是一种直动和先导式相结合的原理，当入口与出口没有压差时，通电后，电磁力直接把先导小阀和主阀关闭件依次向上提起，阀门打开。当入口与出口达到启动压差时，通电后，电磁力先导小阀，主阀下腔压力上升，上腔压力下降，从而利用压差把主阀向上推开；断电时，先导阀利用弹簧力或介质压力推动关闭件，向下 移动，使阀门关闭。 特点：在零压差或真空、高压时亦能可 *动作，但功率较大，要求必须水平安装。 5 图 8 电磁阀结构示意图 3.先导式电磁阀的原理：通电时，电磁力把先导孔打开，上腔室
11、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。 图 9 单电控外部先导式电磁阀的动作原理图 六、电磁阀的主要特点 1.型号多 样，用途广泛。 2 调节精度受限，适用介质受限。 3.外漏堵绝，内漏易控，使用安全。 4.系统简单，便接电脑，价格低廉。 6 5.动作快递，功率微小，外形轻巧。 第二 部分 电磁阀的安装 一、电磁阀安装的注意事项 1、安装前，整理台面，确保干净；安装后，保持调试台的干净卫生，为下次调试做好准备。 2、确保工作台
12、上面的各个检测工具、使用工具、清洁工具无损坏、无缺少；整个安装部分完成后，检查检测工具是否完好，并将工具放入工具箱中，清洁工具放在台面上。 3、整个安装过程都在工作台以及安装台上完成，不可在其他地方安装。 4、安装过程前请仔细阅读、理解安装文件，并在安装过程中认真遵守。 5、若在安装过程中出现情况，请立即停止安装，并及时向领导反映。 6、安装前，提前到仓库领好相应数量的电磁阀、管座以及相应的零部件，需要清洗的零部件在清洗间清洗好后，放置相对应的零件盒中，做好一切安装的准备。 7、安装过程结束后，需填写安装记录表。 8、安装中需要的零件见附图 10 以及电磁阀安装详细介绍见图 11。 调整螺钉
13、球阀盖 电磁阀 管座 端子排 端子台支架 A 螺钉座 端子台支架 B 7 图 11 电磁阀安装详细介绍 二、电磁阀的安装 1.清洗管座 将管座对应的五个地方用气 枪吹洗 10 秒，确保无杂物。 2.螺钉座的安装 O 型密封圈 1AP22 抹润滑油，套在螺钉座圆形孔边上，之后将环形密封垫套在过滤器（金属笼）边上，将过滤器反着安装在管座相对应的孔内，按压几下，检查是否对准，之后讲套好 O 型密封圈的螺钉座对准之前装入过滤器的孔内，检查是否完全对准，对准后，用扭力扳手将两枚十字沉头螺钉（ M5 12）在螺钉座对应的孔内拧紧，扭力为 3.6N.m。 3.球阀盖的安装 在 1/4 速度调整阀弹簧的最前端
14、，抹入 0.05CC 的润滑油（约一个米粒大小），正着放入 CP 球阀盖里面，并按压几下确保放入， （一次数量为两个）之后将 5/16 橡胶球放入管座相对应的安装孔内（一次数量为两个），之后将球阀盖倒着放入之前的安装孔内（注意放入的过程中要确保弹簧没有掉落），用扭力扳手将其拧紧，扭力为 3.0N.m。 4.调整螺钉的组装 将调整螺钉抹入 0.5CC 的润滑油，之后将调整螺母旋到调整螺钉的中间部位，将调整螺钉上的密封件套入调整螺母上，反方向的安装在管座的两个安装孔内，稍微旋紧就好。具体安装见图 12。 图 12 调整螺钉安装的详细介绍 5.电磁阀的固定 将两个电磁阀依次放置在管座相对应的位 置上，在相应位置放入 M4 50 带垫圈六角头螺钉，用扭力扳手延对角线依次将八枚螺钉拧紧，使电磁阀固定在管座上，扭力为 2.5 N.m。 6.端子台支架 A、 B 的安装 将端子台支架 B 与管座最前端垂直放置，将两枚 M6 12 带垫圈六角头螺栓（弹）放入相对应的安装孔内，使用扭力扳手将其依次拧紧，扭力为 3.1 N.m。将端子台支架 A（ L/R）与端子台支架 B
