方向控制閥工作原理

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

2、的流動(dòng)方向和氣流通、斷的氣動(dòng)元件。13.1.1.1氣動(dòng)方向控制閥的分類(lèi)氣動(dòng)方向控制閥和液壓系統(tǒng)的方向控制閥類(lèi)似，也分為單向閥和換向閥，其分類(lèi)方法也基本相同。但由于氣壓傳動(dòng)具有自己獨(dú)有的特點(diǎn)，氣動(dòng)方向控制閥可按閥芯結(jié)構(gòu)、控制方式等進(jìn)行分類(lèi)。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(kāi)啟后氣流的流動(dòng)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(dòng)量就可以使閥完全開(kāi)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(mén)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(chǎng)合。4）比滑柱式方向控制閥阻力損失小，抗粉塵能力強(qiáng)，對(duì)氣體的過(guò)濾精度要求不高。2.滑柱式方向控制閥滑柱式氣動(dòng)方向控制閥工作原理與滑閥式液壓控制元件類(lèi)似，這里不具體說(shuō)明?；椒较蚩刂崎y的特點(diǎn)：1）閥芯較截止式長(zhǎng)，增加了閥的軸向尺寸，對(duì)動(dòng)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(duì)稱(chēng)性，閥芯處在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，氣壓對(duì)閥芯的軸向作用力保持平衡，容易設(shè)計(jì)成氣動(dòng)控制中比較常用的具有記憶功能的閥；3）換向時(shí)由于不受截止式密封結(jié)構(gòu)所具有的背壓

4、阻力，換向力較小；264）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(duì)介質(zhì)的雜質(zhì)比較敏感，需對(duì)氣動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格的過(guò)濾和潤(rùn)滑，對(duì)系統(tǒng)的維護(hù)要求高。13.1.1.2常用的氣動(dòng)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(hào)和液壓?jiǎn)蜗蜷y一致，只不過(guò)氣動(dòng)單向閥的閥芯和閥座之間是靠密封墊密封的。2）或門(mén)型梭閥如圖13.3為或門(mén)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(shí)通氣時(shí)，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(hào)如圖。3）與門(mén)型梭閥26與門(mén)型梭閥又稱(chēng)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(shí)供氣，A口才有輸出；當(dāng)P1或P2單獨(dú)通氣時(shí)，閥芯就被推至相對(duì)端，封閉截止型閥口；當(dāng)P1和P2同時(shí)通氣時(shí)，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(hào)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(shí)，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(méi)有壓縮

6、空氣時(shí)，密封圈的唇邊張開(kāi)，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(guò)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(jiǎn)稱(chēng)換向閥），是通過(guò)改變氣流通道而使氣體流動(dòng)方向發(fā)生變化，從而達(dá)到改變氣動(dòng)執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)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(shí)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(duì)運(yùn)動(dòng)而改變氣體流向的元件。1）氣壓控制換向閥的分類(lèi)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(hào)壓

7、力是逐漸上升的，當(dāng)氣壓增加到閥芯的動(dòng)作壓力時(shí)，主閥便換向；卸壓控制是指所加的氣控信號(hào)壓力是逐漸減小的，當(dāng)減小到某一壓力值時(shí)，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(dòng)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(méi)有控制信號(hào)時(shí)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(kāi)，A與T導(dǎo)通；當(dāng)K口有控制信號(hào)時(shí)，推動(dòng)活塞5通過(guò)閥芯壓縮彈簧打開(kāi)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(chēng)為加壓控制換