第十一章氣動控制元件

液壓與氣動技術(shù)第十一章氣動控制元件第十一章氣動控制元件第一節(jié)方向控制閥第二節(jié)流量控制閥第三節(jié)壓力控制閥第十一章氣動控制元件

在氣壓傳動和控制系統(tǒng)中，氣動控制元件是用來控制和調(diào)節(jié)壓縮空氣的壓力、流量、流動方向，使氣動執(zhí)行機構(gòu)獲得必要的作用力、動作速度和改變運動方向，并按規(guī)定的程序工作?？刂圃醋饔每煞譃榉较蚩刂崎y、流量控制閥和壓力控制閥三大類。第一節(jié)方向控制閥

能改變氣流流動方向或通斷的控制閥稱為方向控制閥。一、分類

1．按閥內(nèi)氣流的流通方向分類按閥內(nèi)氣流的流通方向，方向控制閥可分為換向型和單向型兩大類?？梢愿淖儦饬髁鲃臃较虻目刂崎y稱為換向型控制閥，如二位三通閥、三位五通閥等。只允許氣流沿一個方向流動的控制閥稱為單向型控制閥，如單向閥、梭閥、雙壓閥和快速排氣閥等。第一節(jié)方向控制閥

2．按控制方式分類按控制方式可分為電磁控制、氣壓控制、人力控制、機械控制及時間控制。3．按動作方式分類按動作方式可分為直動式和先導(dǎo)式。直接依靠電磁力、氣壓力、人力和機械力使閥芯換向的閥，稱為直動式換向閥。先導(dǎo)式換向閥由先導(dǎo)閥和主閥組成，依靠先導(dǎo)閥輸出的氣壓力通過控制活塞等推動主閥閥芯換向。第一節(jié)方向控制閥 3．按動作方式分類 按動作方式可分為直動式和先導(dǎo)式。 直接依靠電磁力、氣壓力、人力和機械力使閥芯換向的閥，稱為直動式換向閥。 先導(dǎo)式換向閥由先導(dǎo)閥和主閥組成，依靠先導(dǎo)閥輸出的氣壓力通過控制活塞等推動主閥閥芯換向。先導(dǎo)式換向閥又分成內(nèi)部先導(dǎo)式和外部先導(dǎo)式。

先導(dǎo)式換向閥又分成內(nèi)部先導(dǎo)式和外部先導(dǎo)式。第一節(jié)方向控制閥

4．按閥的切換通口數(shù)目分 閥的切換通口包括輸入口、輸出口和排氣口，但不包括控制口。 按切換通口的數(shù)目分，有二通閥、三通閥、四通閥和五通閥等。 表11－1為換向閥的通口數(shù)和圖形符號。 5．按閥芯工作的位置數(shù)分類 閥芯的切換工作位置簡稱“位”，閥芯有幾個切換位置就稱為幾位閥。閥的靜止位置稱為零位。第一節(jié)方向控制閥 有兩個通口的二位閥稱為二位二通閥。有三個通口的二位閥，稱為二位三通閥。 閥芯具有三個工作位置的閥稱為三位閥。 常見換向閥的名稱和圖形符號見表11－2。 6．按閥芯結(jié)構(gòu)分類 常用的閥芯結(jié)構(gòu)形式有截止式（又稱提動式）、滑柱式和滑板式等。 7．按密封形式分類 按密封形式可分為彈性密封和間隙密封。第一節(jié)方向控制閥 8．按控制數(shù)分類 按控制數(shù)可分為單控式和雙控式。 單控式是指閥的一個工作位置由控制信號獲得，另一個工作位置是當(dāng)控制信號消失后，靠其他力來獲得（稱為復(fù)位方式）。 雙控式是指閥有兩個控制信號，對二位閥采用雙控，當(dāng)一個控制信號消失，另一個控制信號未加入時，能保持原有閥位不變，稱閥具有記憶功能。 9．按連接方式分類 閥的連接方式有管式連接、板式連接、法蘭連接和集裝式連接等幾種。第一節(jié)方向控制閥 二、換向閥的結(jié)構(gòu)特點及工作原理 1．電磁換向閥電磁換向閥是氣動控制元件中最主要的元件。按動作方式分有直動式和先導(dǎo)式；按密封形式分有間隙密封和彈性密封；按所用電源分有直流電磁換向閥和交流電磁換向閥。

（1）直動式電磁換向閥. 直動式電磁換向閥是利用電磁力直接推動閥桿（閥芯）換向。圖11-1所示為單電控直動式電磁閥工作原理。第一節(jié)方向控制閥

a）b）c）圖11-1單電控直動式電磁閥工作原理圖a）斷電狀態(tài)b）通電狀態(tài)c）圖形符號1－電磁線圈2－閥芯第一節(jié)方向控制閥 （2）先導(dǎo)式電磁換向閥

先導(dǎo)式電磁閥是由小型直動式電磁閥和大型氣控換向閥構(gòu)成。圖11－3所示為先導(dǎo)式單電控換向閥的工作原理圖

。第一節(jié)方向控制閥

a）b）c）d）圖11－3先導(dǎo)式單電控換向閥工作原理圖（a）斷電狀態(tài)（b）通電狀態(tài)（c）詳細符號（d）簡化符號1－電磁先導(dǎo)閥2－主閥第一節(jié)方向控制閥

2．氣控換向閥

氣控換向閥是靠外加的氣壓力使閥換向，外加的氣壓力稱為控制壓力。在原理上，相當(dāng)于先導(dǎo)式電磁換向閥去掉了電磁先導(dǎo)閥，而保留了主閥部分。 圖11－5所示為氣控閥工作原理圖，單控式氣控閥靠彈簧力復(fù)位。第一節(jié)方向控制閥

圖11－5氣控閥工作原理圖（a）雙氣控滑閥（b）單氣控滑閥第一節(jié)方向控制閥

3．機械控制閥靠機械外力使閥芯切換的閥稱為機控閥，它利用執(zhí)行機構(gòu)或者其他機構(gòu)的機械運動，借助閥上的凸輪、滾輪、杠桿或撞塊等機構(gòu)來操作閥桿，驅(qū)動閥換向。機控閥不能用作擋塊或停止器使用。

4．人力控制換向閥靠手或腳使閥芯換向的閥稱為人力控制換向閥。第一節(jié)方向控制閥

5．延時閥延時閥是一種時間控制元件，它的作用是使閥在一特定時間發(fā)出信號或中斷信號，在氣動系統(tǒng)中作信號處理元件。延時閥是一個組合閥，由二位三通換向閥、單向可調(diào)節(jié)流閥和氣室組成。二位三通換向閥既可以是常閉式，也可以是常開式。如圖11－6所示為常閉式延時閥。第一節(jié)方向控制閥

（a）（b）圖11－6常閉式延時閥（a）職能符號（b）時序圖第一節(jié)方向控制閥

三、單向型方向閥 單向型方向閥有單向閥、梭閥、雙壓閥和快速排氣閥等。 1．單向閥 單向閥是指氣流只能向一個方向流動而不能反向流動的閥，且壓降較小。單向閥的工作原理、結(jié)構(gòu)和職能符號與液壓傳動中的單向閥基本相同。

2．梭閥梭閥又稱為雙向控制閥，如圖11－7所示。第一節(jié)方向控制閥

（a）（b）圖11－7梭閥（a）結(jié)構(gòu)（b）職能符號第一節(jié)方向控制閥

3．雙壓閥雙壓閥又稱“與”門梭閥。在氣動邏輯回路中，它的作用相當(dāng)于“與”門作用。如圖11－8所示。

（a）（b）圖11－8雙壓閥（a）結(jié)構(gòu)（b）職能符號第一節(jié)方向控制閥

4．快速排氣閥快速排氣閥可使氣缸活塞運動速度加快，特別是在單作用氣缸情況下，可以避免其回程時間過長。如圖11－9所示為快速排氣閥。（a）（b）圖11－9快速排氣閥（a）結(jié)構(gòu)（b）職能符號第一節(jié)方向控制閥

四、方向控制閥的選用

在方向控制閥的選用上應(yīng)考慮以下幾點：（1）根