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1、气 动 技 术,第三讲 气动控制元件,目录,主要内容：方向控制阀的分类 方向控制阀 压力控制阀 流量控制阀,气动控制元件的概念和分类,气动控制元件：控制和调节压缩空气的压力、流量、流动方向和发送信号的重要元件。按控制元件功能和用途分为：方向控制阀 压力控制阀 流量控制阀 此外，还有通过改变气流方向和通断实现各种逻辑功能的气动逻辑元件。阀门的基本功能是，为达到检测、信号处理和控制的目的而改变、产生和消除信号。另外，阀门也可作为驱动阀，供给执行机构所需的压缩空气。,控制元件的分类,控制和调节压缩空气压力的元件称为压力控制阀。控制和调节压缩空气流量的元件称为流量控制阀。改变和控制气流流动方向的元件称
2、为方向控制阀。,方向控制阀,工作原理:利用阀芯和阀体的相对运动,使气体接通、关断或变换气流的方向，从而实现气动执行元件及其驱动机构的启动、停止或变换运动方向。分类:按操作方式分：手动换向阀、机动换向阀（亦称行程阀）、电磁换向阀、气动换向阀等。按阀芯工作时在阀体中所处的位置和换向阀所控制的通路数不同分：二位二通换向阀、二位三通换向阀、二位四通换向阀、三位四通换向阀等。按阀的结构形式分：截止式、滑阀式、滑板式、旋塞式等。,方向控制阀,1）按阀的切换通口数目分 有二通阀、三通阀、四通阀和五通阀等。“几位几通”的概念 对于换向阀来说，所谓的“位”指的是为了改变流体方向，阀芯对于阀体所具有的不同工作位置
3、，表现在图形符号中，即图形中有几个方格就有几位；所谓的“通”指的是换向阀与系统相连的接口（包括输入口、输出口和排气口），有几个接口即为几通。每个换向阀都有一个常态位（即阀芯在未受到外力作用时的位置）注意：接口的字母和符号的表示方法,方向控制阀人力控制,1）人力控制：用人力来获得轴向力使阀迅速移动换向的控制方式称作人力操作。人力控制可分为手动控制和脚踏控制等。按人力作用于主阀的方式可分为直动式、先导式。人控阀与其它控制方式相比，具有可按人的意志进行操作、使用频率较低、动作较慢、操作力不大，通径较小、操作灵活的特点。人控阀在手动气动系统中，一般用来直接操纵气动执行机构。在半自动和全自动系统中，多作
4、为信号阀使用。,方向控制阀人力控制,方向控制阀人力控制实例,方向控制阀人力控制实例,方向控制阀人力控制,二位三通常闭式手动阀实例,方向控制阀机械控制,用机械力来获得轴向力使阀芯迅速移动换向的控制方式称作机械控制。用凸轮、撞块或其它机械外力使阀切换的阀称为机械控制换向阀，简称机控阀。这种阀常用作信号阀使用。这种阀可用于湿度大、粉尘多、油分多，不宜使用电气行程开关的场合，但不宜用于复杂的控制装置中。,二位三通滚轮杠杆机械操作符号,方向控制阀机械控制,机械控制惰轮杆行程阀（Idler roller lever valve）也称为单向滚轮杠杆式机械阀使用时注意：惰轮杆行程阀是单方向动作的行程阀，即从一
5、个方向压过惰轮杆时阀门动作（相反方向则不动作）。阀必须安装在气缸行程的极限位置之前，气缸撞块应超过行程限位开关。阀必须要装在单向动作的正确运动方向上。惰轮杆行程阀产生一个持续时间较短的信号，通常用来产生短时间信号，以防止信号的重叠。,方向控制阀气压控制,用气压力来获得轴向力使阀心迅速移动换向的操作方式叫做气压控制。气压控制又可分为单气控和双气控。,方向控制阀气压控制,二位三通单气控,二位五通单气控,二位五通单气控阀工作原理,二位五通单气控阀工作原理,二位五通双气控阀,二位五通双气控阀,二位五通双气控阀工作原理,二位五通双气控阀工作原理,方向控制阀电磁控制,电磁控制：利用电磁线圈通电时，静铁芯对
6、动铁芯产生电磁吸力使阀切换以改变气流方向的阀，称为电磁控制换向阀，简称电磁阀。这种阀易于实现电 气联合控制，能实现远距离操作，故得到广泛应用。用电磁力来获得轴向力，使阀心迅速移动的换向控制方式称为电磁操作。它按电磁力作用于主阀阀心的方式分为直动式和先导式两种。,单电控先导式滑阀,按功率大小可分为一般功率和低功率，按电流又可分为直流和交流，按润滑方式可分为油雾润滑和不给油润滑等等。由电磁先导阀输出先导压力，此先导压力再推动主阀阀芯使阀换向的气阀，称为先导式电磁气阀。,单电控先导式滑阀工作原理,单电控先导式滑阀工作原理,二位五通双电控电磁阀,先导式电磁控制,先导式电磁控制是指由先导式电磁阀(一般为
7、直动式电磁控制换向阀)输出的气压力来操纵主阀阀芯实现阀换向的一种电磁控制方式。它实际上是一种由电磁控制和气压控制(加压、卸压、差压等)的复合控制，通常称为先导式电磁气控。,方向控制阀单向型控制阀,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。,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，这要靠调节压缩空气的流量来实现。用来控制气体流量的阀，称为流量控制阀。流量控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。,1.节流阀(Throttle valve),节流阀是将空气的流通截面缩小以增加气体的流通阻力，而降低气
8、体的压力和流量。如图所示，阀体上有一个调整螺丝，可以调节流阀的开口度（无级调节），并可保持其开口度不变，此类阀称为可调节开口截流阀。流通截面固定的节流阀，称为固定开口节流阀。,节流阀,可调节流阀常用于调节气缸活塞运动速度，若有可能，应直接安装在气缸上。这种节流阀有双向节流作用。使用节流阀时，节流面积不宜太小，因空气中的冷凝水、尘埃等塞满阻流口通路会引起节流量的变化。,单向节流阀(One way flow control valve),单向节流阀是由单向阀和节流阀组合而成，常用于控制气缸的运动速度，也称为速度控制阀。如图所示，当气流从1口进入，单向阀被顶在阀座上，空气只能从节流口流向出口2，流量
9、被节流阀节流口的大小所限制，调节螺钉可以调节节流面积。当空气从2口进入时，推开单向阀自由流到1口，不受节流阀限制。,单向节流阀的应用,排气节流调速与进气节流调速相比具有进气阻力小，气缸速度受外界负载变化影响小的特点，所以应用较普遍。,单向节流阀的应用,单向节流阀：利用单向节流阀控制气缸的速度方式有进气节流（meter-in）和排气节流（meter-out）两种方式。图（a）为进气节流控制，它是控制进入气缸的流量以调节活塞的运动速度。采用这种控制方式，如活塞杆上的负荷有轻微变化，将导致气缸速度的明显变化。因此速度稳定性差，仅用于单作用气缸、小型气缸或短行程气缸的速度控制。图（b）为排气节流控制，它是控制气缸排气量的大小，而进气是满流的。这种控制方式能为气缸提供背压来限制速度，故速度稳定性好，常用于双作用气缸的速度控制。单向节流阀用于气动执行元件的速度调节时应尽可能直接安装在气缸上。一般情况下，单向节流阀的流量调节范围为管道流量的20%30%。对于要求能在较宽范围里进行速度控制的场合，可采用单向阀开度可调的速度控制阀。,压力控制阀,压力控制阀的功能：控制系统中压缩空气的压力,以满足系统对不同压力的需要 压力控制阀的工作原理：均是利用空气压力和弹簧力相平衡的原理来工作的 压力控制阀的分类:减压阀：降压稳压作用,
