Соленоидный (электромагнитный) клапан — электромеханическое устройство, состоящее из двух функциональных узлов:
соленоида (электромагнита с катушкой);
клапана с проходным отверстием и запорным элементом (поршнем, диском или мембраной).
Он служит для дистанционного управления потоками рабочей жидкости (гидравлического масла) в гидросистеме буровой установки. Конструкция соленоидного клапана Основные компоненты:
Корпус (латунь, нержавеющая сталь, чугун или бронза).
Катушка (соленоид) с медной обмоткой и защитной оболочкой.
Сердечник (плунжер) из ферромагнитного материала.
Пружина для возврата плунжера в исходное положение.
Уплотнения из EPDM, NBR, FPM, PTFE или VITON.
Мембрана или поршень (в клапанах непрямого действия).
Штекер для подключения к электросети.
Присоединительные элементы (резьба или фланец).
Принцип работы
При подаче напряжения на катушку создаётся магнитное поле, втягивающее сердечник.
Движение сердечника открывает или закрывает проходное отверстие клапана, регулируя поток жидкости.
При отключении питания пружина возвращает сердечник в исходное положение, закрывая или открывая клапан.
Типы по принципу действия
Прямого действия. Сердечник механически соединён с запорным элементом. Работает независимо от давления в системе. Подходит для малых расходов.
Непрямого (пилотного) действия. Использует давление рабочей среды для управления основным потоком. Содержит пилотный канал и мембрану. Требует минимального перепада давления (≥ 0,2 атм) для работы.
Типы по состоянию без питания
Нормально закрытый (НЗ). Закрыт при отсутствии питания, открывается при подаче напряжения.
Нормально открытый (НО). Открыт при отсутствии питания, закрывается при подаче напряжения.
Бистабильный (импульсный). Переключается между положениями по управляющему импульсу.
Применение в буровых установках SUNWARD Соленоидные клапаны используются для управления:
гидравлическими распределителями (направление потоков к гидроцилиндрам);
клапанами давления и расхода (регулировка параметров системы);
системами наклона и подъёма мачты (фиксация положения);
лебёдками и вращателями (контроль подачи инструмента);
Технические характеристикиПараметрТипичные значения Напряжение питания 12 В DC, 24 В DC, 110 В AC, 220 В AC Рабочее давление до 35 МПа (350 бар) Температура рабочей среды −30∘C до +120∘C Тип присоединения резьба G ¼″–G 2″, фланцы DN 15–DN 100 Класс защиты катушки IP65, IP67 Время срабатывания 20–50 мс Материал корпуса латунь, нержавеющая сталь Уплотнения NBR, EPDM, VITON Количество портов 2‑ходовые (2/2), 3‑ходовые (3/2) Типичные модели для SUNWARD В буровых установках SUNWARD могут применяться соленоидные клапаны следующих типов:
2/2‑ходовой нормально закрытый клапан прямого действия (для малых потоков);
3/2‑ходовой бистабильный клапан пилотного типа (для управления гидроцилиндрами);
многосекционные блоки соленоидных клапанов (для сложных систем управления).
Признаки неисправности
отсутствие реакции на управляющий сигнал;
утечка жидкости через корпус или уплотнения;
медленное срабатывание или «залипание» клапана;
перегрев катушки при работе;
посторонние шумы (гудение, дребезг) при подаче питания.
Обслуживание и замена Рекомендации по обслуживанию:
регулярно проверять электрические соединения и целостность кабеля;
очищать корпус от грязи и масла;
контролировать герметичность уплотнений;
заменять изношенные уплотнения при плановом ТО;
использовать гидравлическое масло, рекомендованное производителем.
При замене клапана:
Отключить питание и сбросить давление в системе.
Снять старый клапан, очистить посадочное место.
Установить новый клапан с новыми уплотнительными кольцами.
Подключить электропитание согласно схеме.
Проверить герметичность соединений и работоспособность клапана.