机械设计基础-图文课件第13章

第13章1气动控制元件目录13.113.213.3压力控制阀流量控制阀

方向控制阀13.4气动逻辑元件13.1压力控制阀减压阀按调节方式分为直动式和先导式，按压力调节方式可分为溢流式、非溢流式和恒量排气三种。13.1.1减压阀13.1压力控制阀图13-1直动式调压阀的结构简图1—调整手柄；2—调压弹簧；3—下弹簧座；4—膜片；5—阀芯；6—阀套；7—阻尼孔；8—阀口；9—复位弹簧13.1.1减压阀13.1压力控制阀其工作原理和图形符号如图13-2所示。当压缩空气进入气腔4后，作用在活塞上的气压超过压缩弹簧2上的力时，将活塞顶起。压缩空气从P经气腔4、5到A输出，如图13-2（a）所示。此时单向阀在压力差及弹簧力的作用下处于关闭状态。反向流动时，输入侧P变成排气口，输出侧压力将顶开单向阀由T口排气，如图13-2（b）所示。调节旋钮就可改变单向顺序阀的开启压力，以便在不同的开启压力下，控制执行元件的顺序动作。13.1.2单向顺序阀13.1压力控制阀图13-2单向顺序阀的工作原理和图形符号1—旋钮；2、7—弹簧；3—活塞；4、5—气腔；6—单向阀13.1.2单向顺序阀13.1压力控制阀溢流阀又称安全阀。当储气罐或回路中的压力超过所规定的调定压力时，气流需经安全阀排出，以保证系统安全；当回路中仅靠减压阀的溢流孔排气难以保持执行机构的工作压力时，亦可并联一安全阀做溢流阀用。溢流阀的工作原理和图形符号如图13-3所示。当气体作用在阀芯上的力小于弹簧力时，阀处于关闭状态；当系统压力升高，作用在阀芯上的力大于弹簧力时，阀开启；直至压力小于设定值时，阀重新关闭。13.1.3溢流阀13.1压力控制阀图13-3溢流阀的工作原理和图形符号1—调节杆；2—弹簧；3—阀芯13.1.3溢流阀13.2流量控制阀图13-4所示为圆柱斜切型节流阀的结构。压缩空气由P口进入，经过节流后，由A口流出。旋转阀芯螺杆，就可改变节流口的开度，这样就调节了压缩空气的流量。由于这种节流阀的结构简单、体积小，故其应用范围较广。13.2.1节流阀和单向节流阀1.节流阀13.2流量控制阀图13-4圆柱斜切型节流阀的结构13.2.1节流阀和单向节流阀1.节流阀13.2流量控制阀单向节流阀是单向阀和节流阀组合而成的单向起调速作用的阀。其工作原理和图形符号如图13-5所示。当气流由P至A正向流动时，单向阀在弹簧和气压作用下关闭，气流以节流阀节流后流出；当由A至P反向流动时，单向阀打开，不节流。13.2.1节流阀和单向节流阀2.单向节流阀13.2流量控制阀图13-5单向节流阀的工作原理和图形符号1—节流口（三角沟槽型）；2—单向阀；3—弹簧；4—调节杆13.2流量控制阀排气节流阀是装在执行元件的排气口处，调节排入大气中气体流量的一种控制阀。它不仅能调节执行元件的运动速度，还常带有消声结构，所以也能起降低排气噪声的作用。其工作原理和节流阀类似，靠调节节流口处的通流面积来调节排气流量，由消声套减少排气噪声。因而它不仅能调节执行元件的运动速度，还能起到降低排气噪声的作用。13.2.2排气节流阀13.2流量控制阀图13-6排气节流阀的工作原理和图形符号1—节流口；2—消声套排气节流阀通常安装在换向阀的排气口处与换向阀联用，起单向节流阀的作用。13.3方向控制阀在气压传动系统中，当两个通路P1和P2均与另一通路A相通，而不允许P1与P2相通时，就要用或门型梭阀。在13-7（a）中，当P1进气时，将阀芯推向右边，通路P2被关闭，于是气流从P1进入通路A；反之，气流则从P2进入A，如图13-7（b）所示。当P1、P2同时进气时，哪端压力高，A就与哪端相通，另一端就自动关闭。图13-7（c）为该阀的图型符号。13.3.1单向型控制阀1.或门型梭阀13.3方向控制阀图13-7或门型梭阀的工作原理和图形符号13.3方向控制阀与门型梭阀又称双压阀，该阀只有当两个输入口P1、P2同时进气时，A口才能输出。图13-8所示为与门型梭阀的工作原理和图形符号。P1或P2单独输入时，A口没有输出，如图13-8（a）、图13-8（b）所示。只有当P1、P2同时有输入时，A口才有输出，如图13-8（c）所示。当P1、P2气体压力不等时，则气压低的通过A口输出。图13-8（d）所示为该阀的图形符号。13.3.1单向型控制阀2.与门型梭阀13.3方向控制阀图13-8与门型梭阀工作原理13.3方向控制阀快速排气阀又称快排阀。它是为加快气缸运动速度作快速排气用的。图13-9所示为膜片式快速排气阀的结构和图形符号。当P口进气时，膜片被压下封住排气口，气流经膜片四周小孔、A口流出，同时关闭T口。当气流反向流动时，A口气压将膜片顶起而封住P口，气体经T口迅速排掉。快速排气阀常装在气缸和换向阀之间，它使气缸的排气不经换向阀而快速排出，缩短了工作周期。使用时，应让其尽可能靠近排气装置。13.3.1单向型控制阀3.快速排气阀13.3方向控制阀图13-9膜片式快速排气阀的结构和图形符号1—膜片；2—阀体13.3方向控制阀换向型控制阀（简称换向阀）的功能与液压的同类阀相似，操作方式也大致相同，切换位置和接口数也分几位几通，其基本原理都是在外力作用下，使阀芯和阀套产生相对运动来完成流动方向的变换或流道的通断。它也是由电磁铁控制部分和主阀两部分组成。图13-10所示为二位三通电磁换向阀结构原理和图形符号。13.3.2换向型控制阀13.3方向控制阀图13-10二位三通电磁阀换向阀的结构原理和图形符号13.4气动逻辑元件气动逻辑元件是一种以压缩空气为工作介质，通过元件内部可动部件的动作，进行气动切换而实现逻辑功能的控制元件。气动逻辑元件的种类很多，按工作压力分为高压、低压和微压三种；按逻辑功能分为“是门”“与门”“或门”“非门”“禁门”和“双稳”元件；按结构形式分为截止式、膜片式、滑阀式和球阀式等几种类型。13.4气动逻辑元件（1）元件孔径较大，抗污能力强，对气源的净化程度要求低。（2）元件在完成切换动作后，能切断气源和排气孔之间的通道，即具有关断能力，无功耗气量较低。（3）负载能力、适应能力强，可带多个同类型元件。（4）在组成系统时，元件间的连接方便，调试简单。（5）在强冲击振动下，有可能产生误动作。13.4.1气动逻辑元件的特点13.4气动逻辑元件高压截止式逻辑元件是依靠控制气压信号推动阀芯或通过膜片的变形推动阀芯动作，改变气流的流动方向以实现一定逻辑功能的逻辑阀。根据逻辑功能的不同形成多种最基本的逻辑单元（逻辑门），基本逻辑单元有“是门”“与门”“或门”“非门”和“双稳”等。13.4.2几种常见的气动逻辑元件13.4气动逻辑元件图13-11截止式“是门”和“与门”元件的结构原理1—手动按钮；2—显示活塞；3—膜片；4—阀芯；5—阀体；6—阀片13.4.2几种常见的气动逻辑元件1.“是门”和“与门”元件13.4气动逻辑元件图13-12“或门”元件的结构原理1—显示活塞；2—阀体；3—阀芯13.4.2几种常见的气动逻辑元件2.“或门”元件13.4气动逻辑元件图13-13“非门”和“禁门”元件的结构原理1—阀片；2—阀