液压与气压传动技术 第四版 课件 任务四 气动方向控制阀和方向控制基本回路

任务四气动方向控制阀和方向控制基本回路气压传动方向控制阀是用来控制压缩空气的流动方向和气流的通断，以控制执行元件启动、停止及运动方向的气动控制元件。按气流在阀内的流动方向，方向阀分为单向型控制阀和换向型控制阀；按控制方式，方向阀分为手动控制、电动控制、机动控制、电气动控制等；按切换的通路数目，方向阀分为二通阀、三通阀、四通阀和五通阀等；按阀芯工作位置的数目，方向阀分为二位阀和三位阀。任务四气动方向控制阀和方向控制基本回路气压传动单向型方向控制阀只允许气流沿着一个方向流动。它主要包括单向阀、或门型梭阀、与门型梭阀和快速排气阀。一、单向型方向控制阀

1.单向阀：气体只能沿着一个方向流动，反向不能流动的方向控制阀，其工作原理与液压阀中的单向阀相似，其结构如图所示。单向阀用于防止气体倒流的场合，如空压机向气罐充气时，在空压机与气罐之间设置一单向阀，当空压机停止工作时，可防止气罐中的压缩空气回流到空压机。单向阀还常与节流阀、顺序阀组合成单向节流阀、单向顺序阀使用。观察原理任务四气动方向控制阀和方向控制基本回路气压传动一、单向型方向控制阀

2.梭阀及其应用回路：或门型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”。或门型梭阀有两个进气口P1

和P2，一个出气口A

，其中P1、P2

均可与通路A相通，但P1与P2不相通。P1

和P2中的任一个有压缩空气输入时，A口就会有压缩空气输出。当P1

、P2口都有压缩空气输入时，则先加入侧或压力高侧的信号通过输出，另一侧被堵死。仅当P1、P2

均无压缩空气输入时，才没有压缩空气输出。或门型梭阀在气动系统中应用较广，它可将控制信号有次序的输入控制执行元件，常见的手动与自动控制的并联回路中用到。任务四气动方向控制阀和方向控制基本回路气压传动一、单向型方向控制阀

2.梭阀及其应用回路：或门型梭阀相当于两个单向阀的组合。任务四气动方向控制阀和方向控制基本回路气压传动一、单向型方向控制阀

2.梭阀及其应用回路：或门型梭阀在气动系统中应用较广，它可将控制信号由次序地输入，控制执行元件，常用在手动与自动控制的并联回路中。任务四气动方向控制阀和方向控制基本回路气压传动一、单向型方向控制阀

3.与门型梭阀及其应用回路：与门型梭阀也相当于两个单向阀的组合（又称双压阀），其作用相当于逻辑元件中的“与门”。如图所示与门型梭阀原理图，与门型梭阀有两个进气口和，一个出气口，当两控制口、均有输入时，口才有输出，否则口无输出，当、气体压力不等时，则关闭高压侧，低压侧与口相通。任务四气动方向控制阀和方向控制基本回路气压传动一、单向型方向控制阀

3.与门型梭阀及其应用回路：双压阀两条件同时满足才能执行元件底座的回路。图示俩个按钮图示按下才能驱动阀4动作换位。任务四气动方向控制阀和方向控制基本回路气压传动一、单向型方向控制阀

4.快速排气阀及其应用回路：如图所示为膜片式快速排气阀，它有三个阀口P、A、O

，P接气源，A接执行元件，O通大气。当P口进气时，推动膜片向下变形，封住排气口O

，P口经膜片四周小孔与A口相通；当P口无进气时，A口的气体推动膜片向上复位，关闭P口，A口气体经O口快速排出。快速排气阀常装在换向阀和气缸之间，使气缸的排气不用通过换向阀而快速排出，从而加快了气缸往复运动速度，缩短了工作周期。观察原理任务四气动方向控制阀和方向控制基本回路气压传动二、换向型方向控制阀与换向回路换向型方向控制阀（简称换向阀），是通过改变气流通道而使气体流动方向发生变化，从而达到改变气动执行元件运动方向的目的。

1.换向型方向控制阀

1）气压控制换向阀：气压控制换向阀是利用压缩空气的压力推动阀芯移动，使换向阀换向，从而实现气路换向或通断。气压控制换向阀适用于易燃、易爆、潮湿、灰尘多的场合，操作时安全可靠。

（1）单气控加压式换向阀：利用空气的压力与弹簧力相平衡的原理来进行控制。图示为二位三通单气控加压式换向阀。图a为没有控制信号K

时的状态，阀芯在弹簧及P

腔压力作用下位于上端，阀处于排气状态，A与O通，P不通。图b为输入控制信号时，主阀芯下移，打开阀口使A与P

相通，A与O不通。任务四气动方向控制阀和方向控制基本回路气压传动二、换向型方向控制阀与换向回路

1.换向型方向控制阀

1）气压控制换向阀：

（2）双气控加压式换向阀：换向阀滑阀芯两边都可作用压缩空气，但一次只作用于一边，这种换向阀具有记忆功能，即控制信号消失后，阀仍能保持在信号消失前的工作状态。如图所示为双气控滑阀式换向阀的工作原理。当有气控信号K1

时，阀芯停在左侧，其通路状态是P与A

、B与T2相通；K1信号消失后，因阀的记忆功能，通路状态保持不变；直到有气控信号K2

（信号K1

已消失）时，阀芯才换位，其通路状态才变为P与B

，A与T1

相通。任务四气动方向控制阀和方向控制基本回路气压传动二、换向型方向控制阀与换向回路

1.换向型方向控制阀

1）气压控制换向阀：

（3）气压延时换向阀：气压延时换向阀，它是一种带有时间信号元件的换向阀，由气容C和一个单向节流阀组成时间信号元件，用它来控制主阀换向。当K

口通入信号气流时，气流通过节流阀1的节流口进入气容C

，经过一定时间后，使主阀芯4左移而换向。调节节流口的大小可控制主阀延时换向的时间，一般延时时间为几分之一秒至几分钟。当去掉信号气流后，气容C

经单向阀快速放气，主阀芯在左端弹簧作用下返回右端。任务四气动方向控制阀和方向控制基本回路气压传动二、换向型方向控制阀与换向回路

1.换向型方向控制阀

2）电磁控制换向阀：电磁控制换向阀是利用电磁力的作用推动阀芯换向，从而改变气流方向的气动换向阀。按控制方法不同分为直动式和先导式两大类。

（1）直动式电磁换向阀：电磁铁的动铁心在电磁力的作用下，直接推动阀芯换向的气阀称为直动式电磁换向阀，有单电控和双电控两种。工作原理与液压传动中的电磁换向阀相似。

（2）先导式电磁换向阀：先导式电磁换向阀是由直动式电磁阀和气控换向阀组成。直动式电磁阀作为先导阀，利用它输出的先导气体压力来操纵气控主阀的换向，相当于一个电气换向阀。图示为先导式电磁换向阀的工作原理和图形符号，图a为左边电磁先导阀的线圈通电时（右边先导阀断电）的状态，此时主阀的左腔进气，右腔排气，使主阀阀芯向右移动，P与A

、B与O2接通。图b为右边电磁先导阀的线圈通电时（左边先导阀断电）的状态，此时主阀的右腔进气，左腔排气，使主阀阀芯向左移动，P与B、A

与O1接通。先导式双电控阀具有记忆功能，即通电换向，断电并不返回原位。应注意的是，两电磁铁不能同时通电。任务四气动方向控制阀和方向控制基本回路气压传动二、换向型方向控制阀与换向回路

2.换向回路

1）单作用气缸换向回路：如图a所示为二位三通电磁阀控制的气缸换向回路。电磁铁得电时，气缸向上伸出，断电时，气缸靠弹簧作用下降至原位。该回路比较简单，但对由气缸驱动的部件有较高的要求，以便气缸活塞能可靠退回。图b所示为三位四通电磁阀控制的单作用气缸换向回路。该阀在两电磁铁均失电时能自动对中，使气缸停于任何位置，但定位精度不高，且定位时间不长。任务四