气动控制元件(方向控制阀)

气动控制元件什么是气动控制元件用来调节和控制压缩空气的压力、流量、和方向的气控阀，控制气动执行元件的输出力、速度、方向，按规定的程序工作气控阀压力控制阀方向控制阀调压阀（减压阀）定值器安全阀（溢流阀）顺序阀气控换向阀电磁换向阀人工换向阀机控换向阀单向型控制阀特殊换向阀流量控制阀节流阀单向节流阀消声节流阀分类第一节方向控制阀一、方向控制阀分类

1、按气流流动方向分（1）单向型控制阀：只允许气流沿一个方向流动的阀，如单向阀、梭阀、双压阀、快速排气阀。结构和作用虽不同，但压缩空气只有一个输出口。（2）换向型控制阀可以改变气流的流动方向的阀。如二位三通阀、三位五通阀。压缩空气往往有多个输出口。

2、按控制方式分：（1）气压控制：靠气压力使阀芯切换以改变气流方向。可以在易燃、易爆、潮湿、粉尘、强磁场、高温环境下，单切换速度低。又可分为加压控制、泄压控制、差压控制和延时控制。概念：用于改变压缩空气的流动方向和控制气流的通断，从而控制气动执行元件的运动方向

（2）电磁控制：靠电磁力使阀芯切换以改变气流方向。易于实现电-气联合控制和复杂控制，实现远距离操作，应用广泛。（3）人力控制：靠人力使阀芯切换以改变气流方向。可以按人的意志进行控制，使用频率低、动作速度慢、操作力不能过大。在手动气动系统中，一般直接操纵气动执行机构，在自动或半自动中，一般作为信号阀使用。（4）机械控制：用凸轮、撞块或其他机械外力使阀芯切换以改变气流方向。可用于湿度大、粉尘多、油份多的场合。但不易用于复杂的控制装置中。常作为信号阀。3、按动作方式分：（1）直动式：直接依靠电磁力、气压力、人力和机械力使阀芯换向的阀。直动式阀通径较小。（2）先导式：由先导阀和主阀组成，依靠先导阀输出的气压力，控制并推动主阀芯换向。通径大的换向阀大多是先导式换向阀。内部先导式和外部先导式4、按阀芯结构形式分：（1）截止式、（2）滑阀式、（3）滑块式、（4）凸轮式（1）截止式用大于导管直径的圆盘或其他形状的密封件作轴向移动来切换通路。截止式特点：流通能力强，开启位移量小，采用软质平面密封，密封效果好，能吸收关闭时的冲击，磨损小，由于有背压存在，密封好，但也会形成较大的切换阻力。换向过程冲击较大。（2）滑阀式利用带台阶的圆柱形阀芯在阀套内轴向移动来完成空气通路的切换。滑阀式特点：由于阀芯结构的对称性，气压保持轴向平衡，阀芯位置不变，记忆功能；切换时，不存在背压阻力，换向力小，动作较灵敏；单换向形成长，比截止阀换向时间长，对大通径的阀不易采用；滑动部分需精密加工，制造成本较高；对气源要较高。（3）滑块式通过改变滑块和滑座间的相对位置来实现气路的通断。滑块式特点：这种结构依靠滑动面起密封作用，滑动面必须光滑，使用于小型装置。（4）凸轮式通过改变凸轮位置（转角）来接通和断开空气通路。凸轮式5、按密封形式分：（1）软质密封：弹性密封，利用密封圈保证密封，泄露量小，对元件的制造精度和对空气介质的过滤精度要求低，但比间隙密封增加元件数量和增加换向阻力；（2）硬质密封：间隙密封，利用阀芯和阀套之间的很小的间隙保证密封，间隙一般在3-5μm，对制造精度和空气介质的过滤精度要求较高。6、按连接方式分：（1）管式连接（2）板式连接（3）法兰连接（4）集装式连接二、单向型控制阀概念：只允许气流沿一个方向流动，而不能反向流动的阀。（1）单向阀（2）梭阀（3）双压阀（4）快排阀单向阀二位二通阀2.或门型梭阀在气动回路中，当两个通路P1或P2均可与通路A相通，而不允许P1和P2相通时，采用梭阀实现。梭阀相当于两个单向阀组合。具有逻辑“或”门的功能。A

P1P2P1P2A

P1AP2或门型梭阀或门型梭阀的应用或门型梭阀在逻辑回路和程序控制回路中被广泛采用，如图所示,是在手动--自动回路的转换上常应用的或门型梭阀。3.与门型梭阀（双压阀）

在气动回路中，当两个通路P1或P2均可与通路A相通，只有当P1和P2都有输出时，A才有输出，采用双压阀实现。双压阀相当于两个单向阀组合。具有逻辑“与”门的功能。P1有输入P2无输入A无输出P1无输入P2有输入A无输出P1有输入P2有输入P1=P2A有输出P1有输入P2有输入P1、P2不等A有输出低压

P1P2A

P1P2A

P1P2A

P1P2AP1P2A与门型梭阀(双压阀)的工作原理图。当或单独有输入时，阀芯被推向右端或左端(如图13-4a、b所示)，此时A口无输出；只有当和同时有输入时，A口才有输出(如图13-4c所示)。当和气体压力不等时，则气压低的通过A口输出。与门型梭阀的应用很广泛，图中为该阀在钻床控制回路中的应用。行程阀l为工件定位信号，行程阀2是夹紧工件信号,当两个信号同时存在时，与门型棱阀(双压阀)3才有输出，使换向阀4切换,钻孔缸5进给,钻孔开始。与门型梭阀零件图（双压阀）4.快排阀（快速排气阀）用于对气动元件或装置的快速排气。快排阀应配置在需要快速排气的附近，否则影响快排效果三、换向型控制阀概念：可以改变压缩空气流动方向的阀“位”和“通”：

3/2：二位三通5/3：三位五通（1）通：阀的切换通口包括一个入口、出口和排气口，总通口数称为“通”。有三通、四通、五通、五通以上。二通阀：一个入口（P），一个出口（A），如单向阀三通阀：一个入口（P），一个出口（A），一个排气口（O或R）；

或两个入口（P1、P2），一个出口（A），如梭阀、双压阀。

二通阀和三通阀有：（a）常通：无控制信号时，P、A相通；（b）常断：无控制信号时，P、A断开；（c）通断：通道内流动方向不限。常通和常断不能逆向流动，逆向压力会造成密封圈失效。四通阀：一个入口（P），两个出口（A、B），一个排气口（O或R）通路为：PA，BO

或：PB，AO五通阀：一个入口（P），两个出口（A、B），两个排气口（O1、 O2）通路为：PA，BO2

或：PB，AO1（2）位：阀芯的切换位置称为“位”。一个阀中有几个可以切换位置就称为“几位”阀。一般有“二位”和“三位”。在每个位置都标明了各个通口的连接关系。二位阀：两个工作位置。二通：2/2阀，二位二通阀，实现气路的通或断。三通：3/2阀，二位三通阀，在不同的工作位置，实现P、A相通或A、O相通，常用于控制单作用气缸。五通：2/5阀，二位五通阀，P、A，B、O2或P、B，A、O1，常用于双作用气缸的动作。三位阀：三个工作位置。依换向阀中间位置（零位）的不同状态：（a）中位封闭式：各通口呈封闭状态（b）中位泄压式：出气口与排气口相通（c）中位加压式：出气口都与进气口相通

中位封闭式中位泄压式中位加压式PAO10PAAPO1O2ABPO1O2AB（1）气压控制换向阀（2）机械控制换向阀（3）人力控制换向阀（4）电磁控制换向阀（一）气压控制换向阀概念：利用空气压力使阀芯移动，从而控制换向。操作安全可靠，适合于易燃、易爆、粉尘、潮湿的场合。分类：按压力变化作用分：（1）加压控制（2）泄压控制（3）差压控制按气控信号来源数目分：（1）单气控：只有一个气控信号口（2）双气控：有两个气控信号口1、加压控制换向阀当气控信号压力增加到一定值时，使阀芯的换向的控制方式。1）单气控2/2换向阀PAKPKA2）单气控3/2换向阀（截止式）常断型3）单气控5/2换向阀（滑阀式）4）双气控5/2换向阀（滑阀式）记忆功能PABO2O1K1K2PABO2O1K1K2PBAO1O2K1K2P—BA—O1P—AB—O2PBAO1O2K1K22、泄压控制换向阀泄去压力，即“放气”。采用减少气控压力信号到某一压力值使换向阀换向的控制方式。3、差压控制换向阀利用面积差构成的气压差来进行换向控制的方法。（二）人力控制换向阀概念：利用人的手动或脚踏进行阀位切换的方式。分类：（1）按钮式（2）旋钮式（3）推拉式（4）脚踏式双稳态功能：具有定位功能和自保持功能，即阀被切换后，撤除人力操作，能保持阀芯位置不变。要改变阀芯位置，必须反向施加操作力。如旋钮式、推拉式单稳态功能：撤除人力，阀芯靠弹簧复位。如按钮式，脚踏式（1）推拉式手动换向阀（2）按钮式手动换向阀（三）机械控制换向阀概念：利用机械外力（如机械运动的撞块或凸轮等）推动阀芯位置切换的方式。主要用于行程程序控制。又称行程阀或信号阀、行程开关分类：

（1）直动式：借助凸轮或撞块直接推动阀芯的头部，不能承受非轴向推力（2）滚轮式：减少推杆的侧向力（3）杠杆滚轮式式（4）可通过式（四）电磁控制换向阀概念：利用电磁力实现阀芯位置切换的方式。可以实现电-气联合控制以及远程控制，易于和自动化和计算机结合，进行复杂控制分类：（1）直动式：直接靠电磁力换向，电磁力较小，小通径阀（2）先导式：电磁力仅为第一级，控制换向气路去实现主阀的气动换向或：（3）单电控：只有一个换向电磁铁，靠弹簧返回（4）双电控：有两个换向电磁铁常断延时换向阀34567821电磁线圈活塞阀芯阀体复位弹簧气通口压力指示器电源插头一直动式电磁换向阀PAOPAOPAOPAO3/2直动式电磁换向阀：2位，3通，电磁控制，单电控，直动式，常断截止式PAO01PAoPAO01PAO5/2直动式双电控电磁换向阀特点：2位，5通，电磁控制，双电控，直动式，滑阀式，双稳态记忆先导式电磁换向阀

直动式电磁换向阀：结构简单，切换速度快，动作频率高，通