气动阀工作原理

气动基础

进/排气口画在正方形下面 P是进气口 R 是排气口

输出口画在正方形上面 AB 是输出口

★二位二通电磁阀原理

1）直动式电磁阀：

原理：通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，阀门关闭。

特点：在真空、负压、零压时能正常工作，但通径一般不超过25mm。

2）分步直动式电磁阀：

原理： 它是一种直动和先导式相结合的原理，当入口与出口没有压差时，通电后，电磁力直接把先导小阀和主阀关闭件依次向上提起，阀门打开。当入口与出口达到启动压差时，通电后，电磁力先导小阀，主阀下腔压力上升，上腔压力下降，从而利用压差把主阀向上推开；断电时，先导阀利用弹簧力或介质压力推动关闭件，向下移动，使阀门关闭。

★ 两位三通电磁阀分为常闭型和常开型两种，常闭型指线圈没通电时气路是断的，常开型指线圈没通电时气路是通的。 常闭型两位三通电磁阀动作原理：给线圈通电，气路接通，线圈一旦断电，气路就会断开，这相当于“点动”。 常开型两位三通单电控电磁阀动作原理：给线圈通电，气路断开，线圈一旦断电，气路就会接通，这也是“点动”。

★ 两位五通双电控电磁阀动作原理：给正动作线圈通电，则正动作气路接通(正动作出气孔有气)，即使给正动作线圈断电后正动作气路仍然是接通的，将会一直维持到给反动作线圈通电为止。 给反动作线圈通电，则反动作气路接通(反动作出气孔有气)，即使给反动作线圈断电后反动作气路仍然是接通的，将会一直维持到给正动作线圈通电为止。这相当于“自锁”。

★ 两位五通双电控电磁阀动作原理：给正动作线圈通电，则正动作气路接通(正动作出气孔有气)，即使给正动作线圈断电后正动作气路仍然是接通的，将会一直维持到给反动作线圈通电为止。 给反动作线圈通电，则反动作气路接通(反动作出气孔有气)，即使给反动作线圈断电后反动作气路仍然是接通的，将会一直维持到给正动作线圈通电为止。这相当于“自锁”。 基于两位五通双电控电磁阀的这种特性，在设计机电控制回路或编制PLC程序的时候，可以让电磁阀线圈动作1~2秒就可以了，这样可以保护电磁阀线圈不容易损坏。

气动机械阀原理

气动机械阀是一种常见的控制流体的设备，其工作原理是利用气动力学原理实现流体的控制和调节。下面就气动机械阀的原理、工作、分类等方面进行详细介绍。

1. 原理

气动机械阀是一种通过压缩空气控制阀门开关的设备，其原理是通过气源供给管路将压缩空气导入气动机械阀内部。当气源供给管路的压力达到设置值时，气动机械阀将内部的控制元件（如活塞或膜片）向前推动，使得阀门打开。相反，当气源供给管路的压力小于设定值，控制元件会回位，阀门关闭。

2. 工作

气动机械阀一般由气缸、电磁阀、调节器、压力表等组成。气缸是气动机械阀的核心组成部分，其工作原理是利用气压使得活塞前后移动。电磁阀则起着控制气源进入和退出气缸的作用。调节器可以调节气源的进气压力，而压力表则用于监测气源的进气压力。

3. 分类

气动机械阀的分类较多，按工作原理可以分为直动式气动机械阀和间接式气动机械阀。直动式气动机械阀内置的活塞可以直接感受气压的变化，从而实现直接控制阀门开关的作用。间接式气动机械阀则需要通过某种机构来感受气压的变化，如膜片、气袋等。 按构造形式可以分为单向气动机械阀和双向气动机械阀。单向气动机械阀只能控制流体的单向通路，而双向气动机械阀可以控制流体的双向通路。

总之，气动机械阀作为一种重要的控制流体设备，其工作原理简单、结构复杂。在日常维护和维修时应根据其不同的分类和特点进行科学合理的处理。

一、气动保位阀工作原理

气动保位阀是阀位保护装置。当仪表的气源压力中断，或气源供给系统发生故障时，气动保位阀能够自动切断调节器与调节阀气室，或定位器输出与调节阀气室之间的通道，使调节阀的阀位保持原来的控制位置，以保证调节回路中工艺参数不变。这样介质的被调作用不中断，故障消除后，气动保位阀立刻恢复正常位置。

下图所示为气动保位阀的结构。当气源信号进入气室B时，作用在比较部件2上的力，与弹簧1的作用力进行比较。正常状态时，膜片比较部件2的推力，大于给定的弹簧力，此时平板阀芯3抬起，打开喷嘴4，通道处于正常工作状态。当气源发生故障而供气中断时，气室B的压力下降，在弹簧力作用下，平板阀芯3盖住喷嘴，切断了气室A与输出口的通道。也就是将气动执行机构的气室密封，使调节阀的工作位置保持在原来的位置上，起到保持阀位的作用。

气动保位阀结构图

1—弹簧 2—比较部分 3、平板阀芯 4—喷嘴 A、B—气室

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注：

气动保位阀安装在定位器与膜头之间

如果有电磁阀，电磁阀因安装在保位阀和膜头之间 二、气动继动器工作原理

气动继动器本质上是一种气动放大器。它与气动薄膜式或气动活塞式执行机构配套使用，用以提高气动执行机构的动作速度。当仪表远距离传送压力信号，或执行机构气室的容量很大时，由于将产生较明显的传递时间滞后，因此，使用这种附件能显著提高执行机构的响应特性。

下面所示为一种典型的气动继动器的结构。它是以力平衡原理工作的。当由调节器或阀门定位器来的控制信号压力输入到气室A时，在膜组件1上产生一个向下的推力，膜片组件1向下转动，打开阀芯2。此时，气源压力由阀芯、阀座之间的间隙，流人到反馈气室B，同时经由输出端被送到执行机构。当膜片的上下两侧所产生的作用力相平稀时，输入信号与输出信号将保持一定的比例关系。如果设P为信号压力，膜片组件1 上膜片的有效面积为A1，下膜片的有效面移为A2，输出压力为Pout，则有下列的平衡关系成立：

气动阀工作原理

气动阀是工业自动领域一流体控制系统中的一种执行单元，它是由气动执行器与阀门组合而成的，然后通过气源压力来驱动执行器，从而控制阀门运作，本章节主要讲述的是常用的角行程开关式气动阀。

气动阀的构成

主要由气动执行器，阀门两大主要部分组成，当然，根据工况条件和用户的需求不同，还可选配不同的附件来实现不同的功能，如电磁阀、气源三联件、回讯器、电气定位器等。

气动执行器分类

从转动方式分为：直行程、角行程两种；从结构分为：活塞式、膜片式、柱塞式、叶片式等；从功能作用又分为：单作用、双作用、三位式等。

双作用式工作原理（JLATD）

当气源压力从气口（2）进入气缸两活塞之间中腔时，使两活塞分离向气缸两端方向移动，两端气腔的空气通过气口（4）排出，同时使两活塞齿条同步带动输出轴（齿轮）逆时针方向旋转。反之气源压力从气口（4）进入气缸两端气腔时，使两活塞向气缸中间方向移动，中间气腔的空气通过气口（2）排出，同时使两活塞齿条同步带动输出轴（齿轮）顺时针方向旋转。（如果把活塞相对反方向安装，输出轴变为反向旋转，即为双作用反转型。）

单作用式工作原理（JLATE）

当气源压力从气口（2）进入气缸两活塞之间中腔时，使两活塞分离向气缸两端方向移动，迫使两端的弹簧压缩，两端气腔的空气通过气口（4）排出，同时使两活塞齿条同步带动输出轴（齿轮）逆时针方向旋转。在气源压力经过电磁阀换向后，气缸的两活塞在弹簧的弹力下向中间方向移动，中间气腔的空气从气口（2）排出，同时使两活塞齿条同步带动输出轴（齿轮）顺时针方向旋转。（如果把活塞相对反方向安装，弹簧复位时输出轴变为反向旋转，即为单作用反转型）

JLAW气动执行器系列

双作用式工作原理（JLAWD）

（见图一）当有压力的气源从气口（A）进入气缸（左A和右A）气腔时，使两活塞及活塞杆组件同步向气缸右端方向移动，（左B和右B）气腔的空气通过气口(B)排出，同时由活塞组件同步带动拔叉转轴向逆时针方向旋转，完成角行程0°-90°动作。经过电磁阀换气后气源压力从气口(B)进入气缸（左B和右B）两端气腔时，使两活塞及活塞杆组件向气缸左端方向移动（左A和右A）气缸的空气通过气口（A）排出，同时由活塞组件同步带动拔叉转轴向顺时针方向旋转，完成90°-0°动作。