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1、液压传动的工作原理空 控制元件控制元件按其作用和功能分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀三类。 11.2.1 压力控制阀 压力控制阀主要有减压阀、溢流阀和顺序阀三类。 一、减压阀 减压阀的作用是降低由空气压缩机来的压力，以适于每台气动设备的需要，并使这一部分 压力保持稳定。按调节压力方式不同，减压阀有直动型和先导型两种。 一、直动型减压阀 图 11.2.1 所示为 QTY 型直动型减压阀的结构简图。起工作原理是： 阀处于工作状态时，压缩空气从走侧入口流入，经阀口 11 后再从阀出口流出。当顺时针 旋转手柄 1，压缩弹簧 2、3 推动膜片 5 下凹，再通过阀杆 6 带动阀芯 9 下移，打开开进
2、气 阀口 11，压缩空气通过阀口 11 的节流作用，使输出压力低于输入压力，以实现减压的作用。 于此同时，有一部分气流经阻尼孔 7 进入膜片室 12，在膜片下部产生一向上的推力。当推 力与弹簧的作用相互平衡后，阀口开度稳定在某一值上，减压阀就输出一定压力的气体。阀 口 11 开度越小，节流作用越强，压力下降也越多。 若输入压力瞬时升高，经阀口 11 以后的输出压力随之升高，使膜片气室内的压力也升高， 破坏了原有的平衡，使膜片上移，有部分气流经溢流孔 4，排气口 13 排出。在膜片上移的 同时，阀芯在弹簧 10 的作用下也随之上移，减小进气阀口 11 开度，节流作用加大，输出压 力下降，直至达到
3、膜片两端作用力重新平衡为止，输出压力基本上又回到原数值上。 相反，输入压力下降时，进气节流阀口开度增大，节流作用减小，输出压力上升，使输出 压力基本回到原数值上。 2. 先导型减压阀 图 11.2.2 所示为先导型减压阀结构简图，它由先导阀和主阀两部分组成。当气流从走端 流入阀体后，一部分经阀口 9 流向输出口，另一部分经固定节流孔 1 进入中气室 5，经喷嘴 2、挡板 3、孔道反馈年至下气室 6，再经阀杆 7 中心孔及排气孔 8 排至大气。 把手柄旋到一定位置，使喷嘴挡板的距离在工作范围内，减压阀就进入工作状态。中气室 5 的压力随喷嘴与挡板间距离的减小而增大，于是推动阀芯打开进气阀口 9，
4、即有气流流到 出口，同时经孔道发馈到上气室 4，与调压弹簧相平衡。 若输入压力瞬时升高，输出压力也相应升高，通过孔口的气流使下气室 6 的压力也升高， 破坏了膜片原由的平衡，使阀杆 7 上升，节流阀口减小，节流作用增强，输出压力下降，使 膜片两端作用力重新平衡，输出压力恢复到原来的调定值。 当输出压力瞬时下降时，经喷嘴挡板的放大也会引起中气室 5 的压力较明显升高，而使阀 芯下移，阀口开大，输出压力升高，并稳定到原数值上。 减压阀选择时应根据气源压力确定阀的额定输入压力，气源的最低压力应高于减压阀最高 输出压力 0.1Mpa 以上。减压阀一般安装在空气过滤之后，油雾器之前。 3. 减压阀的应用
5、 （a） 结构原理图 （b）图形符号 1固定节流孔；2喷嘴；3挡板；4上气室；5中气室； 6下气室；7阀杆；8排气孔；9进气阀口 图 11.2.3 为减压阀应用举例。图 11.2.3（a）是由减压阀控制同时输出高低压力 p1,p2。 图 11.2.3(b)是利用减压阀和换向阀得到高低输出压力 p1,p2。该回路常用于气动设备之前， 可根据需要用听一气源得到两种工作压力。 图 11.2.3 减压阀应用回路 二、溢流阀 溢流阀的作用是当系统压力超过调定值时，便自动排气，是 2 系统的压力下降，以保证系 统安全，故也称其为安全阀。按控制方式分，溢流阀有直动型和先导形两种。 1. 直动型溢流阀 如图
6、11.2.4 所是，将阀 p 口与系统相连接，O 口通大气压力升高，一旦大于溢流阀调定 压力时，气体推开阀芯，经阀口从 O 口排至大气，使系统压力稳定在调定值，保证系统安全。 当系统压力低于调定值时，在弹簧的作用下阀口关闭。开启压力的大小与调整谈哈的预压缩 量有关。 图 11.2.5 先导型溢流阀 2. 先导型溢流阀 如图 11.2.5 所示。溢流阀的先导阀为减压阀，由它减压后的空气从上部 K 口进入阀内，以代替直动型 的弹簧控制溢流阀。先导型溢流阀适用于管道通径较大及远距离控制的场合。 溢流阀选用时其最高工作压力应略高于所需控制压力。 3. 溢流阀的应用 图 11.2.6 所示回路中，气缸行
7、程长，运动速度快，如单靠减压阀的溢流孔排 气作用，难以保持气缸的右腔压力恒定。为此，在回路中装有溢流阀，并使减压阀的调定 压力低于溢流阀的设定压力，缸的右腔在行程中由减压阀供给减压后的压力空气，左腔经换 向阀排气。由溢流阀配合减压法控制缸内压力并保持恒定。 三、顺序阀 顺序阀的作用是依靠气路中压力的大小来控制机构按顺序动作。顺序阀常与 单向阀并联结合成一体，称为单向顺序阀。 1. 单向顺序阀。 图 11.2.7 为单向顺序阀的工作原理图，当压缩空气由 P 口进入腔 4 后，作用在活塞 3 上的力小于弹 簧 2 上的力时，阀处于关闭状态。而当作用于活塞上的力大于弹簧力时，活塞被顶起，压缩 空气经
8、腔 4 流入腔 5 由 A 口流出，然后进入其它控制元件或执行元件，此时单向阀关闭。当 切换起源时（图 b 所示） ，腔 4 压力迅速下降，顺序阀关闭，此时腔 5 压力高于腔 4 压力， 在气体压力差作用下，打开单向阀，压缩空气由腔 5 经单向阀 6 流入腔 4 向外排出。图 11.2.8 为单向顺序阀的结构图。 1 调压手柄；2调压弹簧；3活塞；4阀左腔；6单向阀 2.顺序阀的应用 图 11.2.9 所示为用顺序阀控制两个气缸顺序动作的原理图。压缩空气先进入气缸 1，待 建立一定压力后，打开顺序阀 4，压缩空气才开始进入气缸 2 使其动作。切断气源，气缸 2 返回的气体经单向阀 3 和排气孔
9、 O 排空。 图 11.2.8 单向顺序阀结构图 11.2.2 流量控制阀 流量控制阀主要有节流阀，单向节流阀和排气节流阀等。 一、节流阀 节流阀的作用是通过改变阀的通流面积来调节流量。 图 11.2.10 为节流阀结构图。气体由输入口 P 进入阀内，经阀座与阀芯间的节流通道从输 出口 A 流出，通过调节螺杆使阀芯上下移动，改变节流口通流面积，实现流量的调节。 1阀座； 2调节螺杆； 3阀芯； 4阀体 二、单向节流阀 单向节流阀是由单向阀和节流阀并联组合而成的组合式控制阀。图 11.2.11 为单向节流阀 的工作原理图，当气流由 P 至 A 正向流动时，单向阀在弹簧和气压作用下关闭，气流经节流
10、 阀节流后流出，而当由 A 至 P 反向流动时，单向阀打开，不节流。图 11.2.12 为单向节流阀 的结构图。 1 调节杆；2弹簧；3单向阀；4节流口 图 11.2.13 带消声器的节流阀1阀座；2垫圈；3阀芯；4消声套；5阀套；6锁紧法兰 7锁紧螺母；8-旋扭 三、带消声器的节流阀 带消声器的节流阀是安装在元件的排气口处，用来控制执行元件排入大气中 气体的流量并降低排气噪声的一种控制阀。图 11.2.13 所示为带消声器的节流阀的结构图， 图 11.2.14 为其应用实例。 11.2.3 方向控制阀 方向控制阀主要有单向型和换向型两种，七阀芯结构主要有截止式和滑阀式。一、单向型控制阀 单向
11、型控制阀中包括单向阀，或门型梭阀和快速排气阀。其中单向阀与液压 单向阀类似，这里不在重复。 1.或门型梭阀 或门型梭阀相当于两个单向阀的组合。图 11.2.15 为或门型梭阀结构图，它有两个输入口 P1、P2，一个输出口 A，阀芯在两个方向上起单向阀的作用。当 P1 口进气时，阀芯将 P2 口 切断，P1 口与 A 口相通，A 口有输出。当 P2 口进气时，阀芯将 P1 口切断，P2 口与 A 口相 通，A 口也有输出。如 P1 口和 P2 口都有进气时，活塞移向低压侧，使高压侧进气口与 A 口相通。如两侧压力相等，则先加入压力一侧与 A 口相通，后假如一侧关闭。图 11.2.16 是或 门型
12、梭阀应用实例。该回路应用或门型梭阀实现手动和电动操作方式的转换。 2.与门型梭阀（双压阀）与门型梭阀又称双压阀，它也相当于两个单向阀的组合。图 11.2.17 为与门型梭阀结构图。它有 P1 和 P2 两个输入口和一个输出口 A，只有当 P1、P2 同 时输入时， A 口才有输出，否则，A 口无输出，而当 P1 和 P2 口压力不相等时，则关闭高压侧，低压 侧与 A 口相通。图 11.2.18 是与门型梭阀应用事例。 1阀体 ； 2阀芯 2.快速排气阀 快速排气阀的作用是使气动元件或装置快速排气。图 11.2.19 为膜片式快速排气阀结构图。 当 P 口进气时，膜片被压下封住排气口，气流经膜片
13、四周小孔 A 口流出。当气流反向流动时， A 口气压将膜片顶起封住 P 口，A 口气体经 O 口迅速排掉。 图 11.2.20 是快速排气阀应用事例。当按下定位手动换向阀 1 时，气体经节流阀 2、快速 排气阀 3 进入单作用缸 4，使缸 4 缓慢前进。当定位手动换向阀回复原位时，气源切断。这 时，气缸中的气体经快速排启发 73 快速排空，使气缸在弹簧作用下迅速复位，节省了气缸回程时间。 1膜片；2阀体 二、换向型控制阀 换向型控制阀是用来改变压缩空气的流动方向，从而改变执行元件的运动方向。根据其控 制方式分为气压控制、电磁控制、机械控制、手动控制、时间控制阀。 换向型方向控制阀的结构和工作原理与液压阀中相对应的方向控制阀基本相似，切换位置 和接口数也分几位几通，职能符号也基本相同，受篇幅所限，这里从略。 回主目录 回本章目录 返回上一节 下一节 回主页面
