第4章气动控制阀

1、机械工程系机械工程系气压传动技术气压传动技术 本章教学目的本章教学目的 通过本章学习，使学生掌握各类控制阀的工作原理、结构特点与职能符号。 1. 了解气动控制阀的分类及作用； 2. 掌握气动压力、流量和方向阀的基本结构、工作原理、职能符号及其应用;（重难点） 3. 熟悉气动逻辑元件的工作原理; 4. 了解阀在使用中的注意事项。 第第4章章 气动控制元件气动控制元件 在气压传动系统中，气动控制元件是控制和调节压缩空气的压力、流量和方向的各类控制阀，其作用是保证气动执行元件（如气缸、气马达等）按设计的程序正常地进行工作。 气压控制阀按作用可分为气压控制阀按作用可分为压力控制阀压力控制阀、流量控制阀

2、流量控制阀和和方向控制阀方向控制阀。一、方向一、方向控制阀控制阀 方向控制阀方向控制阀是通过改变压缩空气的流动方向和气流的通断，来控制执行元件启动、停止及运动方向的气动阀。分类方式分类方式形式形式按阀内气体的流动方向单向阀、换向阀按阀芯的结构形式截止阀、滑阀按阀的密封形式硬质密封、软质密封按阀的工作位数及通路数二位三通、二位五通、三位五通等按阀的控制操纵方式分气压控制、电磁控制、机械控制、手动控制 1. 单向型方向控制阀 （1 1）单向阀）单向阀 气体只能沿着一个方向流动，反向不能流动的阀，与液压阀中的单向阀相似。（2 2）梭阀）梭阀 梭阀相当于两个单向阀的组合，其作用相当于逻辑元件中的“或门

3、”。（3 3）双压阀）双压阀 双压阀也相当于两个单向阀的组合，其作用相当于逻辑元件中的“与门”。（4 4）快速排气阀）快速排气阀 快速排气阀又称快排阀，是为使气动元件快速排气，加快气缸运动速度而设置的，一般安装在换向阀和气缸之间。 2. 换向型方向控制阀 （1 1）气压控制换向阀）气压控制换向阀单气控加压式换向阀单气控加压式换向阀双气控滑阀式换向阀双气控滑阀式换向阀（2 2）气压延时换向阀）气压延时换向阀气压延时换向阀（延时通）气压延时换向阀（延时通）1-调节螺钉；2-节流阀；3-单向阀；4-活塞（3 3）电磁控制换向阀）电磁控制换向阀直动式电磁换向阀直动式电磁换向阀单电控直动式电磁阀（3 3

4、）电磁控制换向阀）电磁控制换向阀直动式电磁换向阀直动式电磁换向阀双电控直动式电磁阀先导式电磁换向阀先导式电磁换向阀 先导式电磁阀是由电磁铁首先控制气路，产生先导压力，在由先导压力推动主阀阀芯，使其换向。（4 4）机械控制换向阀）机械控制换向阀1-滚轮； 2-杠杆； 3-顶杆； 4-缓冲弹簧； 5-阀芯； 6-密封弹簧； 7-阀体（5 5）人力控制换向阀）人力控制换向阀二、二、压力控制阀压力控制阀 在气压传动系统中，用于控制空气压力的元件称为压力控制阀。这类阀的共同特点是利用作用于阀芯上的压缩阀芯上的压缩空气的压力和弹簧力相平衡空气的压力和弹簧力相平衡的原理来进行工作的。 按其控制功能分为三类：

5、减压阀减压阀、安全阀安全阀和顺序阀顺序阀。1-手柄；2、3-调压弹簧；4-溢流阀座；5-膜片；6-气室；7-阻尼孔；8-阀杆；9-复位弹簧；10-阀芯；11-排气孔；12-溢流口顺序阀工作原理图a)关闭状态 b)开启状态 顺序阀一般很少单独使用，往往与单向阀配合在一起，构成单向顺序阀单向顺序阀。 当储气罐或回路中压力超过某调定值，要用安全阀向外放气，三、流量控制阀三、流量控制阀 在气压传动系统中，有时需要控制气缸的运动速度，有时需要控制换向阀的切换时间和气动信号的传递速度，都需要调节压缩空气的流量来实现。2121 单向节流阀是由单向阀和节流阀并联而成的组合式流量控制阀。当气流沿着一个方向，流动

6、时，经过节流阀节流；反方向流动时，单向阀打开。 应当指出，用流量控制的方法控制气缸内活塞的运动速度，采用气动比采用液压困难。特别是在极低速控制中，要按照预定行程变化来控制速度，只用气动很难实现。在外部负载变化很大时，仅用气动流量阀也不会得到满意的调速效果。为提高其运动平稳性，建议采用气液联动气液联动。50%80%4215350%80%421534251350%70%4215360%123(a)(b)(c)(d)节流调速举例节流调速举例问题：单作用气缸如何调速？四、气动逻辑元件四、气动逻辑元件 气动逻辑元件是通过元件内部的可动部件的动作改变气流方向来实现一定逻辑功能的气动控制元件。 按结构形式可

7、分高压截止式逻辑元件、膜片式逻辑元件、滑阀式逻辑元件和射流元件。气动逻辑元件的特点： 1）元件流道孔道较大，抗污染能力较强（射流元件外）； 2）元件无功耗气量低； 3）带负载能力强； 4）连接、匹配方便简单，调试容易，抗恶劣环境能力强； 5）运算速度较慢，在强烈冲击和振动下，可能出现误动作。（1 1）或门元件）或门元件逻辑表达式： S = a + b手动手动自动选择回路自动选择回路应用举例应用举例高低压转换回路高低压转换回路（2 2）是门和与门元件）是门和与门元件逻辑表达式： S = a S =a b 气动“是” 回路起信号放大作用，将先导信号压力a放大至阀的供给压力。应用举例应用举例双手操作

8、安全回路双手操作安全回路（3 3）非门和禁门元件）非门和禁门元件禁门逻辑表达式： 非门逻辑表达式： 气动回路实现应用举例气动回路实现应用举例非门非门禁门禁门（4 4）或非元件）或非元件逻辑表达式： 该元件有三个输入口，一个输出口，一个气源口。三个输入口中任一个有气信号，S口就无输出。回路实现或非回路实现或非练习：写出回路逻辑表达式练习：写出回路逻辑表达式（5 5）双稳元件）双稳元件 有控制信号a，气源p 从S1口输出，撤除控制信号a，S1保持有输出，也就是记忆了控制信号记忆了控制信号a a，直到有了控制信号b，S1无输出，S2有输出。双稳元件应用实例双稳元件应用实例50%50%1234AA连续往复动作回路连续往复动作回路五、阀在使用中的注意事项五、阀在使用中的注意事项（1）保持干净的气源。（2）在工作气压低于2bar和真空时应选用外先导阀。（3）阀组一定要保证排气流道的通畅，以免发生因排气不畅产生背压而导致的串气现象。（4）现场控制电压的浮动要符合电磁