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1、气动控制阀授课：大山 时间：6.16气动控制元件第一节 方向控制阀 第二节 流量控制阀 第三节 压力控制阀 气动控制元件在气压传动和控制系统中，气动控制元件是用 来控制和调节压缩空气的压力、流量、流动方向 ，使气动执行机构获得必要的作用力、动作速度 和改变运动方向，并按规定的程序工作。 控制元件按作用可分为方向控制阀、流量控 制阀和压力控制阀三大类。第一节 方向控制阀能改变气流流动方向或通断的控制阀称为方向控 制阀。一、分类1按阀内气流的流通方向分类按阀内气流的流通方向，方向控制阀可分为换向型和单 向型两大类。可以改变气流流动方向的控制阀称为换向型控制阀，如 二位三通阀、三位五通阀等。只允许气
2、流沿一个方向流动的 控制阀称为单向型控制阀，如单向阀、梭阀、双压阀和快速 排气阀等。2按控制方式分类按控制方式可分为电磁控制、气压控制、人力控 制、机械控制及时间控制。3按动作方式分类按动作方式可分为直动式和先导式。直接依靠电 磁力、气压力、人力和机械力使阀芯换向的阀，称为 直动式换向阀。先导式换向阀由先导阀和主阀组成，依靠先导 阀输出的气压力通过控制活塞等推动主阀阀芯换向。 第一节 方向控制阀3按动作方式分类 按动作方式可分为直动式和先导式。 直接依靠电磁力、气压力、人力和机械力使阀芯 换向的阀，称为直动式换向阀。 先导式换向阀由先导阀和主阀组成，依靠先导阀 输出的气压力通过控制活塞等推动主
3、阀阀芯换向。先 导式换向阀又分成内部先导式和外部先导式。4按向阀的切换通口数目分：阀的切换通口包括输入口、输出口和排气口，但 不包括控制口。 按切换通口的数目分，有二通阀、三通阀、四通 阀和五通阀等。 5按阀芯工作的位置数分类阀芯的切换工作位置简称“位”，阀芯有几个切 换位置就称为几位阀。阀的静止位置称为零位。有两个通口的二位阀称为二位二通阀。有三个通 口的二位阀，称为二位三通阀。 阀芯具有三个工作位置的阀称为三位阀。6按阀芯结构分类常用的阀芯结构形式有截止式（又称提动式）、 滑柱式和滑板式等。 7按密封形式分类 按密封形式可分为弹性密封和间隙密封。8按控制数分类 按控制数可分为单控式和双控式
4、。 单控式是指阀的一个工作位置由控制信号获得， 另一个工作位置是当控制信号消失后，靠其他力来获 得（称为复位方式）。 双控式是指阀有两个控制信号，对二位阀采用双 控，当一个控制信号消失，另一个控制信号未加入时 ，能保持原有阀位不变，称阀具有记忆功能。 9按连接方式分类阀的连接方式有管式连接、板式连接、法兰连接 和集装式连接等几种。二、换向阀的结构特点及工作原理 1电磁换向阀电磁换向阀是气动控制元件中最主要的元件。按动 作方式分有直动式和先导式；按密封形式分有间隙密封 和弹性密封；按所用电源分有直流电磁换向阀和交流电 磁换向阀。 （1）直动式电磁换向阀. 直动式电磁换向阀是利用电磁力直接推动阀杆
5、（阀 芯）换向。a） b） c） 单电控直动式电磁阀工作原理图 a）断电状态 b）通电状态 c）图形符号 1电磁线圈 2阀芯 a） b） c） d） 先导式单电控换向阀工作原理图 （a）断电状态 （b）通电状态 （c）详细符号 （d）简化符号 1电磁先导阀 2主阀（2）先导式电磁换向阀 先导式电磁阀是由小型直动式电磁阀和大型气控换向阀构 成。 2气控换向阀 气控换向阀是靠外加的气压力使阀换向，外加的 气压力称为控制压力。在原理上，相当于先导式电磁 换向阀去掉了电磁先导阀，而保留了主阀部分。 气控阀工作原理图 （a）双气控滑阀 （b）单气控滑阀3机械控制阀靠机械外力使阀芯切换的阀称为机控阀，它利
6、用执 行机构或者其他机构的机械运动，借助阀上的凸轮、 滚轮、杠杆或撞块等机构来操作阀杆，驱动阀换向。 机控阀不能用作挡块或停止器使用。4人力控制换向阀靠手或脚使阀芯换向的阀称为人力控制换向阀。常闭式延时阀 三、单向型方向阀单向型方向阀有单向阀、梭阀、双压阀和快速排气 阀等。1单向阀 单向阀是指气流只能向一个方向流动而不能反向流动 的阀，且压降较小。单向阀的工作原理、结构和职能符 号与液压传动中的单向阀基本相同。2梭阀梭阀又称为双向控制阀。 梭阀3双压阀双压阀又称“与”门梭阀。在气动逻辑回路 中，它的作用相当于“与”门作用。 双压阀 4快速排气阀快速排气阀可使气缸活塞运动速度加快，特 别是在单作
7、用气缸情况下，可以避免其回程时 间过长。快速排气阀快速排气阀常安装在换向阀和气缸之间。图2表示了快速排气阀在回路中的应用。它使气缸的排气不用通过换向阀而快速排出，从而加速了气缸往复的运动速度，缩短了工作周期。图2 快速排气阀的应用回路四、方向控制阀的选用在方向控制阀的选用上应考虑以下几点： （1）根据流量选择阀的通径。 （2）根据气动系统的工作要求和使用条件选用阀的机能和结构。 （3）根据控制要求，选择阀的控制方式。 （4）根据现场使用条件选择阀的适用范围。 （5）根据气动系统工作要求选用阀的性能。 （6）根据实际情况选择阀的安装方式。 （7）应选用标准化产品，避免采用专用阀，尽量减少阀的 种
8、类。第二节 流量控制阀在气动系统中，经常要求控制气动执行元件的 运动速度，这是靠调节压缩空气的流量来实现的。 用来控制气体流量的阀，称为流量控制阀。流量控 制阀是通过改变阀的通流截面积来实现流量控制的 元件，它包括节流阀、单向节流阀、排气节流阀等 。一、节流阀节流阀是依靠改变阀的通流面积来调节流量的 。二、单向节流阀是由单向阀和节流阀组合而成 的，常用于控制气缸的运动速度，也称为速度控制 阀。（a） （b） 单向节流阀工作原理图三、排气节流阀排气节流阀的节流原理和节流阀一样，也是靠 调节通流面积来调节阀流量的。它们的区别是，节 流阀通常是安装在系统中调节气流的流量，而排气 节流阀只能安装在排气
9、口处，调节排入大气的流量 ，以此来调节执行机构的运动速度。第二节 流量控制阀（a） （b） 排气节流阀四、流量控制阀的选用流量控制阀选用应考虑以下两点：（1）根据气动装置或气动执行元件的进、排气口 通径来选择。（2）根据所控制气缸的缸径和缸速，计算流量调 节范围，然后从样本上查节流特性曲线，选择流量 控制阀的规格。 第三节 压力控制阀 压力控制阀是用来控制气动系统中压 缩空气的压力的，满足各种压力需求或 用于节能。压力控制阀有减压阀、顺序 阀和安全阀（溢流阀）三种。 一、减压阀减压阀的作用是将较高的输入压力调到规定（较 低）的输出压力，并能保持输出压力稳定，且不受 流量变化及气源压力波动的影响
10、。减压阀的调压方式有直动式和先导式两大类。1直动式减压阀2先导式减压阀当减压阀的输出压力较高或通径较大时，用调压 弹簧直接调压，则弹簧刚度必然过大，流量变化时 ，输出压力波动较大，阀的结构尺寸也将增大。为 了克服这些缺点，可采用先导式减压阀。直动式减压阀内部先导式减压阀二、单向顺序阀单向顺序阀是 由顺序阀与单向 阀并联组合而成 。它依靠气路中 压力的作用而控 制执行元件的顺 序动作。其工作 原理。单向顺序阀工作原理1调节手轮 2弹簧 3活塞 4、6工作腔 5单向阀第三节 压力控制阀 三、安全阀安全阀是用来防止系统内压力超过最大许用压力 来保护回路或气动装置安全的。（a） （b） （c） 安全阀的工作原理图 （a）关闭状态结构 （b）开启状态结构 （c）图形符号
