電磁閥技術(shù)的發(fā)展特點和展望

鄭樹偉　賈濤

摘? 要：電磁閥技術(shù)是用電磁裝置控制的工業(yè)設(shè)備，是實現(xiàn)液壓、氣動等流體控制自動化的基礎(chǔ)元件和重要設(shè)備。用在工業(yè)控制系統(tǒng)中調(diào)整介質(zhì)的方向、流量、速度和其他參數(shù)。在工業(yè)和現(xiàn)代化控制領(lǐng)域有著獨(dú)特的精確性和靈活性特點?；诖吮疚姆治隽穗姶砰y技術(shù)的主要發(fā)展特點，在此基礎(chǔ)上提出了電磁閥技術(shù)在工業(yè)和應(yīng)用領(lǐng)域中精簡化、智能化、通用化、專用化的發(fā)展方向，為更全面地推動電磁閥技術(shù)的深入發(fā)展和系統(tǒng)應(yīng)用作出了深層次思考。

關(guān)鍵詞：電磁閥技術(shù);集約化;智能化;通用化;專業(yè)化;特點;展望

中圖分類號：TM245???????? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A???????? 文章編號：2096-6903（2021）02-0000-00

0前言

作為工程人員和技術(shù)工作者應(yīng)該掌握電磁閥技術(shù)的特點和內(nèi)涵，同時對電磁閥技術(shù)的發(fā)展要具有行業(yè)的敏感性和職業(yè)的預(yù)判性，發(fā)揮自身的優(yōu)勢使電磁閥技術(shù)在研發(fā)、應(yīng)用、裝配等環(huán)節(jié)上做到進(jìn)一步成熟化、系統(tǒng)化，并將電磁閥技術(shù)轉(zhuǎn)化為工業(yè)智能化、設(shè)備通用化、生產(chǎn)專業(yè)化的技術(shù)基礎(chǔ)與平臺，為整個社會和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展夯實基礎(chǔ)。

1電磁閥技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和特點

1.1電磁閥技術(shù)應(yīng)用廣泛

電磁閥技術(shù)在當(dāng)前的工業(yè)、自動化領(lǐng)域有著廣泛而深入地應(yīng)用，從當(dāng)前航空、動力、建筑等領(lǐng)域的實際發(fā)展看，以電磁閥應(yīng)用為基礎(chǔ)的模擬控制體系和自動化平臺正在普遍使用于各個行業(yè)，究其原因，是由電磁閥技術(shù)具有的通用性所決定的。電磁閥是利用電磁力，通過信號調(diào)節(jié)來實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制，由于電磁閥技術(shù)具有數(shù)字化控制和自動化調(diào)節(jié)的特點，因此，在腐蝕性環(huán)境、有毒生產(chǎn)部位、高溫條件、低溫條件上都能穩(wěn)定運(yùn)行，所以，在現(xiàn)代化裝置和工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的電動系統(tǒng)、氣動部位、液動體系中電磁閥技術(shù)執(zhí)行著重要的調(diào)控功能。隨著社會化生產(chǎn)復(fù)雜性和專業(yè)性的逐步提高，電磁閥技術(shù)在更多的領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，相信隨著電磁閥技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，電磁閥裝置將會在更大的范圍內(nèi)、更復(fù)雜的系統(tǒng)中不斷得到深化運(yùn)用與系統(tǒng)整合。

1.2電磁閥技術(shù)具有經(jīng)濟(jì)性

無論是工業(yè)設(shè)計還是現(xiàn)實生產(chǎn)，實現(xiàn)系統(tǒng)和操作的成本集約化和造價的精細(xì)控制是市場經(jīng)濟(jì)的主要訴求，是一個產(chǎn)業(yè)和一個領(lǐng)域更好地獲取行業(yè)與市場認(rèn)可的關(guān)鍵所在，正是在電磁閥技術(shù)普遍使用的基礎(chǔ)上各類電磁閥的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢得以發(fā)揮。當(dāng)前電磁閥技術(shù)呈現(xiàn)出集成化的發(fā)展趨向，在電磁閥裝置上表現(xiàn)了結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉的趨勢，相較于其他調(diào)節(jié)器和執(zhí)行裝置電磁閥技術(shù)能夠更加適于實際安裝，對于電磁閥技術(shù)的應(yīng)用成本而言無疑具有很大的優(yōu)勢。在具體的電磁閥技術(shù)應(yīng)用中，電磁閥可以與自動控制系統(tǒng)形成有效連接，形成智能化、自動化的信號控制體系，便于中控設(shè)備和計算機(jī)執(zhí)行相關(guān)指令，并借助局域網(wǎng)和I/O端口搭建起數(shù)字化的拓展體系，有效地簡化了整個設(shè)備和控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，因此，在各類生產(chǎn)和設(shè)備制造中應(yīng)用電磁閥技術(shù)成為控制造價、提高經(jīng)濟(jì)性的重要基礎(chǔ)和基本標(biāo)志。

1.3電磁閥技術(shù)具有易工性

電磁閥技術(shù)是一系列傳統(tǒng)、成熟技術(shù)和體系的融合，對于各個行業(yè)、各項生產(chǎn)而言電磁閥技術(shù)有著廣泛地適應(yīng)性，很多領(lǐng)域需要電磁閥技術(shù)為基礎(chǔ)的優(yōu)化和調(diào)整，進(jìn)而有效地應(yīng)對現(xiàn)實生產(chǎn)和操作的規(guī)范與要求，更加貼合加工、安裝、調(diào)試等工作的實際。以電磁閥技術(shù)為代表的現(xiàn)代電磁閥在結(jié)構(gòu)上具有外形輕巧的優(yōu)勢，可以根據(jù)設(shè)計、裝配、維修的需要對電磁閥進(jìn)行體積、形狀的優(yōu)化，這使得電磁閥能夠在更廣的范圍內(nèi)加以應(yīng)用。在動作上電磁閥技術(shù)使用電磁感應(yīng)原理，響應(yīng)時間一般可以控制在幾個毫秒的范圍之中，完全適應(yīng)當(dāng)前大多數(shù)設(shè)備和裝置的性能要求。在功率消耗上電磁閥技術(shù)一般采取動態(tài)激發(fā)的運(yùn)行方式，因此平時電磁閥自動保持設(shè)計閥位，不產(chǎn)生電能的損耗，所以具有能耗水平低的優(yōu)勢。正是應(yīng)為上述的優(yōu)勢，導(dǎo)致電磁閥技術(shù)在很多結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、裝置中得到應(yīng)用。

2對電磁閥技術(shù)發(fā)展方向的展望

2.1電磁閥技術(shù)的集約化發(fā)展趨勢

電磁閥技術(shù)在今后的發(fā)展過程中在系統(tǒng)上更多地表現(xiàn)出集約化的特點，具體方向有：首先，在大型生產(chǎn)設(shè)備和裝置中電磁閥技術(shù)以集成的方式加以體現(xiàn)，在紡織、城建、水利、冶金、化工等行業(yè)電磁閥和相關(guān)技術(shù)使用的越來越頻繁，特別在發(fā)達(dá)國家，受到技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級的影響，電磁閥技術(shù)因為結(jié)構(gòu)簡單、易于集成的優(yōu)勢已經(jīng)得到了廣泛地關(guān)注和系統(tǒng)地應(yīng)用。特別在真空、高溫、低溫、腐蝕、有害等生產(chǎn)環(huán)境中，通過電磁閥技術(shù)的集成化大大提升了生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，并且利用調(diào)節(jié)介質(zhì)本身的特征實現(xiàn)了對回路的精細(xì)化、集約化控制，在精簡結(jié)構(gòu)的同時形成了回路控制機(jī)制，奠定了電磁閥技術(shù)生產(chǎn)化應(yīng)用和集約化發(fā)展的基礎(chǔ)。其次，電磁閥技術(shù)集約化發(fā)展還體現(xiàn)在對管路系統(tǒng)和調(diào)節(jié)設(shè)備的自動控制功能，可以在電磁閥技術(shù)體系中配設(shè)輔助閥門、專業(yè)管件、過濾器的基礎(chǔ)上達(dá)到縮減系統(tǒng)所占的空間，提升檢視和維護(hù)的效率與質(zhì)量。在未來，隨著單向、組合、過濾、監(jiān)測等功能性電磁閥的應(yīng)用，使得電磁閥技術(shù)集約化的發(fā)展方向更加顯著。電磁閥技術(shù)在未來的發(fā)展中在結(jié)構(gòu)和工藝上會表現(xiàn)出簡化與集成的趨勢，在原理和結(jié)構(gòu)上可以借助相關(guān)領(lǐng)域的突破形成進(jìn)一步優(yōu)化，航天、汽車、鍋爐等行業(yè)將會在進(jìn)一步利用電磁閥技術(shù)優(yōu)勢的前提下大大精簡設(shè)備與裝置的體系，在精密制造、數(shù)字化鍛造、新材料應(yīng)用的前提下實現(xiàn)電磁閥部件的精細(xì)化生產(chǎn)，進(jìn)而推出新技術(shù)平臺上的新型電磁閥，這不但大大簡化了電磁閥的結(jié)構(gòu)，而且提高了電磁閥技術(shù)應(yīng)用的工藝水平，為電磁閥技術(shù)更好地體現(xiàn)集約化發(fā)展方向提供堅實地保障。

2.2電磁閥技術(shù)的智能化發(fā)展趨勢

電磁閥技術(shù)與智能化的網(wǎng)絡(luò)、儀表、中控設(shè)備進(jìn)行連接是當(dāng)前科技與生產(chǎn)發(fā)展的大方向，同時也是更深入應(yīng)用電磁閥技術(shù)，更全面體現(xiàn)電磁閥技術(shù)價值的關(guān)鍵所在。根據(jù)當(dāng)前社會、科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨向，研究認(rèn)為未來電磁閥技術(shù)在智能化方面具有如下的趨勢。首先，新一代平臺上電磁閥技術(shù)的發(fā)展新表現(xiàn)，今后物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)構(gòu)成了電磁閥技術(shù)智能化的支撐，在企業(yè)層面上可以建立起生產(chǎn)運(yùn)行的綜合化系統(tǒng)，針對電磁閥反饋的信息和數(shù)據(jù)，對現(xiàn)有狀況進(jìn)行判別與診斷，達(dá)到了電磁閥技術(shù)在生產(chǎn)、決策和操作中的深層次應(yīng)用，使各類裝置能夠得到進(jìn)一步強(qiáng)化，發(fā)揮出系統(tǒng)化、功能化的職能，建立適應(yīng)生產(chǎn)智能化的新型機(jī)制與體系。其次，隨著計算機(jī)運(yùn)行速率、專業(yè)化軟件的提升和發(fā)展，模擬電磁閥運(yùn)行的數(shù)字化模型將得以構(gòu)建，這樣在信息化平臺上可以實現(xiàn)對電磁閥運(yùn)行狀況和生產(chǎn)狀態(tài)的全面跟蹤，不但有利于發(fā)現(xiàn)電磁閥可能存在的故障和風(fēng)險，并且根據(jù)生產(chǎn)實際實現(xiàn)對電磁閥的有效調(diào)控，把潛在的問題化解在最初的萌芽狀態(tài)，在大大提升生產(chǎn)效率的同時全面提升整個生產(chǎn)體系的安全性。最后，電磁閥技術(shù)在未來必將成為構(gòu)成專家診斷和判別系統(tǒng)的基礎(chǔ)性技術(shù)，正是智能化的方向使得電磁閥技術(shù)能夠更好地適應(yīng)整個社會和生產(chǎn)領(lǐng)域數(shù)字化、信息化的大趨勢，讓電磁閥技術(shù)能夠成為建立智能型專家體系的重要支柱，使電磁閥反應(yīng)出來的技術(shù)指標(biāo)、運(yùn)行參數(shù)成為專家決策系統(tǒng)的行動基礎(chǔ)，更為準(zhǔn)確地描述生產(chǎn)和運(yùn)行的狀態(tài)，更為精確地診斷事故與危機(jī)，形成“防范于未然”的新局面和新體系，更有效地推進(jìn)整個社會與工業(yè)的智能化進(jìn)程，打造起立足于電磁閥技術(shù)進(jìn)步的新型科技體系與結(jié)構(gòu)。

2.3電磁閥技術(shù)的通用化發(fā)展方向

電磁閥在更多領(lǐng)域內(nèi)得到廣泛應(yīng)用是當(dāng)前技術(shù)與發(fā)展的大趨勢，不同行業(yè)雖然在設(shè)計和使用電磁閥技術(shù)時存在情況卻千差萬別的情況，但是，由于電磁閥技術(shù)在通用化方向上具有獨(dú)特的優(yōu)勢，因而，不但能有效降低電磁閥技術(shù)應(yīng)用、制造、安裝、維護(hù)的成本，同時近年來在通用化上也表現(xiàn)出極大的進(jìn)步。在各類生產(chǎn)中由于氣體和液體流動與停止常常會需要快速反應(yīng)、防止水錘破壞、應(yīng)急動作和平穩(wěn)過度等相關(guān)操作，利用新型電磁閥技術(shù)可以實現(xiàn)電磁閥的快開快關(guān)、快開慢關(guān)、慢開快關(guān)、慢開慢關(guān)，這使得調(diào)節(jié)功能更加具有針對性，大大提升了電磁閥的應(yīng)用范圍，使電磁閥技術(shù)在各個領(lǐng)域得到應(yīng)用與推廣。電磁閥技術(shù)還具有可擴(kuò)展性，對于傳統(tǒng)的氣體、水、蒸汽、燃油、潤滑油等介質(zhì)有著廣泛地適應(yīng)力，只需要調(diào)節(jié)電磁閥的技術(shù)性能和基本參數(shù)，就能夠?qū)崿F(xiàn)多介質(zhì)的通用，不但有效降低了電磁閥使用和維護(hù)的成本，而且表現(xiàn)出電磁閥技術(shù)的新優(yōu)勢，使電磁閥技術(shù)成為未來通用技術(shù)體系中重要一環(huán)。電磁閥技術(shù)不但具有持續(xù)完善和提高的特征，而且也做到了對傳統(tǒng)技術(shù)體系的兼容，實現(xiàn)了對既有系統(tǒng)的覆蓋，未來電磁閥技術(shù)發(fā)展過程中這一局勢將會成為定律，體現(xiàn)出電磁閥技術(shù)通用化的發(fā)展趨勢。新型電磁閥技術(shù)將會對傳統(tǒng)調(diào)控系統(tǒng)、人工操縱方式留有必要的操作空間，這不但可以適應(yīng)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)中存在就有裝置的局面，而且也能夠通過對電磁閥的人工操縱和手動調(diào)控更好地實現(xiàn)功能與狀態(tài)的穩(wěn)定，有利于對特殊情況和意外事故的處理，能夠在技術(shù)體系上形成一個良好、健康、穩(wěn)定的閉環(huán)，進(jìn)而預(yù)防可能出現(xiàn)的安全問題和災(zāi)害影響。

2.4電磁閥技術(shù)的專業(yè)化發(fā)展趨勢

在整個生產(chǎn)領(lǐng)域電磁閥技術(shù)正表現(xiàn)出不同行業(yè)的深層次應(yīng)用和專業(yè)化發(fā)展趨勢，在航天發(fā)動機(jī)、鍋爐設(shè)備、供水裝置、暖通系統(tǒng)中，電磁閥技術(shù)得到了更為精細(xì)、更為準(zhǔn)確地應(yīng)用。在航天發(fā)動機(jī)領(lǐng)域，電磁閥技術(shù)向耐高溫、耐高壓的方向發(fā)展，針對性地解決了傳統(tǒng)閥門在雜質(zhì)侵蝕、負(fù)荷過載等問題給系統(tǒng)帶來的危害，使電磁閥技術(shù)成為解決固有困難，創(chuàng)新設(shè)計、生產(chǎn)新路徑的基礎(chǔ)與平臺。在鍋爐設(shè)備體系中，電磁閥技術(shù)實現(xiàn)了高溫高壓下的系統(tǒng)密封性保障，有效解決了鍋爐管道銹蝕、冷凝水回流、氣態(tài)流體湍流、液態(tài)流體阻滯等各方面問題和隱患，使得鍋爐設(shè)備能夠在消除各類隱患的同時提高系統(tǒng)的密閉性，進(jìn)而有效地提高了鍋爐設(shè)備生產(chǎn)的穩(wěn)定性，以專業(yè)化的方式呈現(xiàn)出電磁閥技術(shù)的深遠(yuǎn)價值。在供水系統(tǒng)中，深入而系統(tǒng)地應(yīng)用電磁閥技術(shù)，可以在水質(zhì)清潔度、供水時間、工作強(qiáng)度等實現(xiàn)保障，通過在不同點位和不同類型的電磁閥應(yīng)用，系統(tǒng)性地平衡供水系統(tǒng)的壓力，針對性地提升供水清潔度，保障供水時間，降低運(yùn)維工作強(qiáng)度，以專業(yè)化的應(yīng)用體現(xiàn)出電磁閥在系統(tǒng)集約化和功能集成化的作用。在暖通系統(tǒng)中電磁閥技術(shù)可以實現(xiàn)一個體系制冷和制熱的雙向調(diào)節(jié)，特別在新型制冷劑——溴化鋰循環(huán)體系中，可以設(shè)置專業(yè)化電磁閥實現(xiàn)密封、防腐、調(diào)節(jié)等諸多目標(biāo)，消除傳統(tǒng)暖通系統(tǒng)中出現(xiàn)的濕度控制不良、管道凝霜、滴水等問題，形成對暖通系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性和功能性的深層次保障，表現(xiàn)出電磁閥技術(shù)專業(yè)化發(fā)展的特點。

3結(jié)語

在今后的發(fā)展過程中，電磁閥技術(shù)的應(yīng)用要基于選型、質(zhì)量、品質(zhì)、配套等相關(guān)環(huán)節(jié)和主要內(nèi)容，要緊跟世界電磁閥技術(shù)的進(jìn)步方向和趨勢，立足于國內(nèi)電磁閥技術(shù)的持續(xù)升級和不斷更新，突破在電磁閥領(lǐng)域的質(zhì)量關(guān)、穩(wěn)定性、自動化等重要節(jié)點和關(guān)口，形成具有市場化能力、自主知識產(chǎn)權(quán)的電磁閥技術(shù)體系，催生以電磁閥產(chǎn)業(yè)為基礎(chǔ)的社會生產(chǎn)大體系和大鏈條，在把握電磁閥技術(shù)發(fā)展重要機(jī)遇的前提下，真正將電磁閥行業(yè)建設(shè)成設(shè)備自動化、工業(yè)智能化的基礎(chǔ)與平臺。

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Development Characteristics and Prospect of Solenoid Valve Technology

ZHENG? Shuwei，JIA Tao

（China Aviation Development Changchun Control Technology Co.，Ltd，Changchun Jilin? 130102）

Abstract：Solenoid valve technology is an industrial equipment controlled by electromagnetic device，which is the basic component and important equipment to realize the automation of hydraulic，pneumatic and other fluid control.It is used to adjust the direction，flow，speed and other parameters of the medium in the industrial control system.It has unique accuracy and flexibility in the field of industry and modern control.The main characteristics of solenoid valve technology are studied and analyzed.On this basis， the development direction of solenoid valve technology in the field of industry and application is put forward，which is refined， simplified， intelligent，universal and specialized. It makes a deep contribution to the further development and system application of solenoid valve technology reflection.

Keywords：solenoid valve technology;refinement and simplification;intelligence; generalization; specialization;characteristics;Prospect