方向控制閥工作原理

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1、第13章氣動控制閥(Pneumaticcontrolvalves)氣動控制閥是控制、調(diào)節(jié)壓縮空氣的流動方向、壓力和流量的氣動元件，利用它們可以組成各種氣動回路，使氣動執(zhí)行元件按設(shè)計(jì)要求正常工作。13.1常用氣動控制閥(Commonpneumaticcontrolvalves)和液壓控制閥類似，常用的基本氣動控制閥分為：氣動方向控制閥、氣動壓力控制閥和氣動流量控制閥。此外還有通過改變氣流方向和通斷以實(shí)現(xiàn)各種邏輯功能的氣動邏輯元件。13.1.1氣動方向控制閥(Pneumaticdirectioncontrolvalves)氣動方向控制閥是用來控制壓縮空氣

2、的流動方向和氣流通、斷的氣動元件。13.1.1.1氣動方向控制閥的分類氣動方向控制閥和液壓系統(tǒng)的方向控制閥類似，也分為單向閥和換向閥，其分類方法也基本相同。但由于氣壓傳動具有自己獨(dú)有的特點(diǎn)，氣動方向控制閥可按閥芯結(jié)構(gòu)、控制方式等進(jìn)行分類。1．截止式方向控制閥截止式方向控制閥的截止閥口和閥芯的關(guān)系如圖13.1，圖中用箭頭表示了閥口開啟后氣流的流動方向。分析截止式方向控制閥具有如下特點(diǎn)：1）用很小的移動量就可以使閥完全開啟，閥的流通能力強(qiáng)，便于設(shè)計(jì)成結(jié)構(gòu)緊湊的大口徑閥。2）截止閥一般采用軟質(zhì)材料（如橡膠等）密封，當(dāng)閥門關(guān)閉后始終存在背壓，因此，密封性好、

3、泄漏量小、勿須借助彈簧也能關(guān)閉。3）因背壓的存在，所以換向力較大，沖擊力也較大。不適合用于高靈敏度的場合。4）比滑柱式方向控制閥阻力損失小，抗粉塵能力強(qiáng)，對氣體的過濾精度要求不高。2.滑柱式方向控制閥滑柱式氣動方向控制閥工作原理與滑閥式液壓控制元件類似，這里不具體說明。滑柱式方向控制閥的特點(diǎn)：1）閥芯較截止式長，增加了閥的軸向尺寸，對動態(tài)性能有不利影響，大通徑的閥一般不易采用滑柱式結(jié)構(gòu)；2）由于結(jié)構(gòu)的對稱性，閥芯處在靜止?fàn)顟B(tài)時，氣壓對閥芯的軸向作用力保持平衡，容易設(shè)計(jì)成氣動控制中比較常用的具有記憶功能的閥；3）換向時由于不受截止式密封結(jié)構(gòu)所具有的背壓

4、阻力，換向力較?。?64）通用性強(qiáng)。同一基型閥只要調(diào)換少數(shù)零件便可改變成不同控制方式、不同通路的閥；同一只閥，改變接管方式，可以做多種閥使用。5）閥芯對介質(zhì)的雜質(zhì)比較敏感，需對氣動系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格的過濾和潤滑，對系統(tǒng)的維護(hù)要求高。13.1.1.2常用的氣動方向控制閥1.單向型方向控制閥1）單向閥單向閥的結(jié)構(gòu)原理如圖13.2。其工作原理和圖形符號和液壓單向閥一致，只不過氣動單向閥的閥芯和閥座之間是靠密封墊密封的。2）或門型梭閥如圖13.3為或門型梭閥的結(jié)構(gòu)原理。其工作特點(diǎn)是不論P(yáng)1和P2哪條通路單獨(dú)通氣，都能導(dǎo)通其與A的通路；當(dāng)P1和P2同時通氣時，哪端壓

5、力高，A就和哪端相通，另一端關(guān)閉，其邏輯關(guān)系為“或”，圖形符號如圖。3）與門型梭閥26與門型梭閥又稱雙壓閥，結(jié)構(gòu)原理如圖13.4所示。其工作特點(diǎn)是只有P1和P2同時供氣，A口才有輸出；當(dāng)P1或P2單獨(dú)通氣時，閥芯就被推至相對端，封閉截止型閥口；當(dāng)P1和P2同時通氣時，哪端壓力低，A口就和哪端相通，另一端關(guān)閉，其邏輯關(guān)系為“與”，圖形符號如圖。4）快速排氣閥快速排氣閥是為加快氣體排放速度而采用的氣壓控制閥。如圖13.5為快速排氣閥的結(jié)構(gòu)原理。當(dāng)氣體從P通入時，氣體的壓力使唇型密封圈右移封閉快速排氣口e，并壓縮密封圈的唇邊，導(dǎo)通P口和A口，當(dāng)P口沒有壓縮

6、空氣時，密封圈的唇邊張開，封閉A和P通道，A口氣體的壓力使唇型密封圈左移，A、T通過排氣通道e連通而快速排氣（一般排到大氣中）。2.換向型方向控制閥換向型方向控制閥（簡稱換向閥），是通過改變氣流通道而使氣體流動方向發(fā)生變化，從而達(dá)到改變氣動執(zhí)行元件運(yùn)動方向的目的。它包括氣壓控制換向閥、電磁控制換向閥、機(jī)械控制換向閥、人力控制換向閥和時間控制換向閥等。（1）氣壓控制換向閥氣壓控制換向閥是利用氣體壓力使主閥芯和閥體發(fā)生相對運(yùn)動而改變氣體流向的元件。1）氣壓控制換向閥的分類26按控制方式不同分為加壓控制、卸壓控制和差壓控制三種。加壓控制是指所加的控制信號壓

7、力是逐漸上升的，當(dāng)氣壓增加到閥芯的動作壓力時，主閥便換向；卸壓控制是指所加的氣控信號壓力是逐漸減小的，當(dāng)減小到某一壓力值時，主閥換向；差壓控制是使主閥芯在兩端壓力差的作用下?lián)Q向。氣控?fù)Q向閥按主閥結(jié)構(gòu)不同，又可分為截止式和滑閥式兩種主要型式?；y式氣控?fù)Q向閥的結(jié)構(gòu)和工作原理與液動換向閥基本相同。在此只介紹截止式換向閥。2）截止式方向控制閥圖13.6所示為二位三通單氣控截止式換向閥的結(jié)構(gòu)原理。圖示為K口沒有控制信號時的狀態(tài)，閥芯4在彈簧2與P腔氣壓作用下右移，使P與A斷開，A與T導(dǎo)通；當(dāng)K口有控制信號時，推動活塞5通過閥芯壓縮彈簧打開P與A通道，封閉A與

8、T通道。圖示為常斷型閥，如果P、T換接則成為常通型。這里，換向閥芯換位采用的是加壓的方法，所以稱為加壓控制換