第十章气动控制元件

1、全国高等职业教育示范专业规划教材液压与气动主 编马廉洁副主编单淑梅 韩廷水参 编张文祥 赵春红机械工业出版社第一节第一节 方向控制阀方向控制阀第二节第二节 流量控制阀流量控制阀第三节第三节 压力控制阀压力控制阀 第十章 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

2、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。第一节 方向控制阀 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

3、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。 先导式换向阀又分成内部先导式和外部先导式。先导式换向阀又分成内部先导式和外部先导式。第一节 方向控制阀4按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。第一节 方向控制阀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。常

4、见换向阀的名称和图形符号见表102。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。第一节 方向控制阀8按控制数分类按控制数可分为单控式和双控式。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。第一节 方向控制阀二、换向阀的结构特点及工作原理1电磁换

5、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（阀芯）换向。第一节 方向控制阀 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 第一节 方向控制阀 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。 第一节

6、方向控制阀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。 第一节 方向控制阀气控阀工作原理图（a）双气控滑阀 （b）单气控滑阀第一节 方向控制阀 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。第一节 方向控制阀 5延时阀 延时阀是一种时间控制元件，它的作用是使阀在一特定时间发出信号或中断信号，在气动系统

7、中作信号处理元件。延时阀是一个组合阀，由二位三通换向阀、单向可调节流阀和气室组成。二位三通换向阀既可以是常闭式，也可以是常开式。 第一节 方向控制阀常闭式延时阀常闭式延时阀 第一节 方向控制阀 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。 第一节 方向控制阀梭阀梭阀第一节 方向控制阀 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。 双压阀双压阀 第一节 方向控制阀 4快

8、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第一节 方向控制阀四、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

9、。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。第二节 流量控制阀（a a） （b b）单向节流阀工作原理图单向节流阀工作原理图第二节 流量控制阀 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

10、。第二节 流量控制阀（a a） （b b）排气节流阀排气节流阀第二节 流量控制阀 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。 第三节 压力控制阀 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。 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。第三节 压力控制阀 直动式减压阀内部先导式减压阀第三节 压力控制阀 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。