方向控制阀课件

还采用缓冲回路
缓冲回路
图17-29
30
速度换接回路
速度换接回路 图17-30
31
气液联动回路
• 实现:
以气压为动力，利用 气液转换器把气压传 动转变为液压传动; 或者采用气液阻尼缸 来作为执行元件。
• 特点:
回路不需要液压动力源， 具备传动平稳、定位精确， 可无级调速的特点
退
进
用气液阻尼缸的速度控制回路 图17-31
1
方向控制阀与方向控制回路
• 方向控制阀
单向型控制阀 换向型控制阀：通过改变气体通路使气流方向发生改变
换向型控制阀按驱动方式可分为气压控制阀、电磁控制 阀、机械控制阀、手动控制阀和时间控制阀
• 方向控制回路
单作用气缸换向回路 双作用气缸换向回路
2
单向型控制阀
• 单向阀：气流只能向一个方向流动而不能反向流动通过的 阀
的工作原理及结构
• 气动基本回路：压力控制回路、方向控制回路、流量控
制回路、其它
52
弹簧膜片
脉冲阀 图17—12脉冲阀 图17-12
12
方向控制回路
• 单作用气缸换向回路
a)
b)
单作用气缸换向回路 图17-13
13
方向控制回路
• 双作用气缸换向回路
a)
b)
c)
d)
e)
f)
图17-14 双双作用作气用缸换气向缸回路换向回路
图17-14
14
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,
• 单向阀多与节流阀组合起来控制执行元件的运动速度
A
PA
P
A
a)关闭状态
b 开启状态

▪ 电液换向阀工作原理要点
▪ 为确保液动阀回复中位，
电磁阀旳中位必须是A、B、 T油口互通。
▪ 控制油能够取自主油路旳p
口（内控），也能够另设 独立油源（外控）。采用 内控时，主油路必须确保 最低控制压力（0.3～ 0.5MPa)；采用外控时，独 立油源旳流量不得不大于 主阀最大通流量旳15 ％， 以确保换向时间要求。
芯在右端弹簧旳作用下，处于左极端位置（右位），油口p与A通， B不通；电磁铁得电产生一种电磁吸力，经过推杆推动阀芯右移， 则阀左位工作，油口p与B通，A不通。
▪ 电磁铁能够是直流、交流或交本整流旳。 ▪ 两位电磁阀有弹簧复位式（一种电磁铁）和钢球定位式（两个
电磁铁）。
▪ 假如将两端电磁铁与弹簧对中机构组合，又可构
Ｂ，ＡＴ
潘潘存存潘云云存教教云授授教研研授制制研制
TA PBT
滑阀旳
中位机能
三位旳滑阀在中位时 各油口旳连通方式体 现了换向阀旳控制机 能，称之为滑阀旳中 位机能。
▪ 不同滑阀机能旳滑阀，
阀体是通用旳，仅阀芯 台肩旳尺寸和形状不同。
▪ 滑阀机能旳应用：
使泵卸载旳有H、K、 M型；使执行元件停止 旳有O、M型；使执行 元件浮动旳有H、Y型； 使液压缸实现差动旳有 P型。
滑阀式换向阀旳构造
▪ 阀芯与阀体
孔配合处为台 肩，阀体孔内 沟通油液旳环 形槽为沉割槽。 阀体在沉割槽 处有对外连接 油口。
阀芯台肩和阀体沉割槽能够是两台肩三沉割槽， 也能够是三台肩五沉割槽。当阀芯运动时，经 过阀芯台肩开启或封闭阀体沉割槽，接通或关 闭与沉割槽相通旳油口。
位、 通 及 图 形 符 号
▪ 电磁阀旳回油能够单独引出（外排），也能够在阀体内与主阀回

《液压与气动》电子课件 第四章 液压控制阀
4.2方向控制阀－液控单向阀
液控单向阀：可以实现逆向流动的单向阀，由普 通单向阀和液控控制组成。
左：带螺纹接头的液控单向阀；右－叠加式的双止回阀（双液控单向阀，液压锁）
《液压与气动》电子课件 第四章 液压控制阀
4.2方向控制阀－液控单向阀
简式液控单向阀
p2 1-阀体2-阀芯Fra bibliotek3-弹簧
4-螺塞
p1
5-活塞
L
6-推杆
7-底盖
K
《液压与气动》电子课件 第 四章 液压控制阀
4.2方向控制阀－换向阀
用途 换向阀是利用阀芯和阀体间相对位置的不同，变
换阀体各主油口的通断，实现各油路的通断或改 变液流的方向。 分类 按结构：滑阀、转阀、球阀和锥阀式； 按操纵方式：手动、机动、电磁、液动、气动和 电液动； 工作位置和控制通道数：几位几通； 按阀芯定位：钢球定位、弹簧复位、弹簧对中。
《液压与气动》电子课件 第 四章 液压控制阀
4.2方向控制阀－电液换向阀
P’
电： A、B → T 图示〈
液：p 、A 、B、T均不通 电：p → A → 液动阀左腔， 液动阀右腔 → B →T
1YA通电〈 液：p → A ，B → T 电：p → B → 液动阀右腔， 液动阀左腔 → A →T
2YA通电〈 液：p → B，A → T
换向阀的图形符号
方格数即“位”数，三格即三位 箭头表示两油路连通，但不表示流向。“⊥”表示油路不
通。在一个方格内，箭头或“⊥”符号与方格的交点数为 油路的通路数，即“通”数 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）。在液压系统图中，换向阀的符号与油路的连接 一般应画在常态位上

智能化技术
引入传感器、微处理器和人工智 能技术，实现方向控制阀的智能
控制和自适应调节。
模块化设计
将方向控制阀设计成模块化结构， 便于维修和更换，提高其可维护
性。
应用领域拓展
新能源领域
应用于太阳能、风能等新能源设备的液压控制系 统，提高设备的能源利用效率。
航空航天领域
应用于飞机和火箭等航空航天器的液压控制系统， 满足高精度、高可靠性的要求。
《液压与气压传动教 学课件》5.4方向控
制阀
目录
• 方向控制阀的概述 • 方向控制阀的结构与工作原理 • 方向控制阀的选用与使用 • 方向控制阀的发展趋势与展望 • 案例分析
01
方向控制阀的概述
定义与分类
定义
方向控制阀是一种控制液压或气 压流体流动方向的阀门，通过改 变阀芯位置来控制流体流动方向 或通断。
常见应用场景
01
02
03
04
工业自动化生产线
用于控制机械臂、传送带等设 备的运动方向。
农业机械
如拖拉机、收割
军事装备
坦克、装甲车等车辆的转向系 统，以及火炮的瞄准系统等。
航空航天
飞机起落架的收放、机翼的折 叠等。
02
方向控制阀的结构与工作 原理
案例三：新型方向控制阀的设计与实现
总结词：创新设计
详细描述：分析新型方向控制阀的设计理念、技术特点和创新点，介绍其在实际应用中的性能优势和未来发展前景，同时探 讨设计过程中的难点和挑战。
THANKS
感谢观看
智能制造领域
应用于工业机器人、自动化生产线等智能制造领 域的液压控制系统，提高生产效率和产品质量。
未来发展方向与趋势
高效节能

气缸的分类
一、气缸的分类
气缸的种类很多，分类的方法也不同 ，一般可按压缩空气作用在活塞端面上的 方向、结构特征和安装形式来分类。现将 气缸的类型和安装形式分别列于表9-1及 表9-2中。
二、常用气缸的特点
（1）普通气缸
气缸主要由缸筒、活塞杆、前后端盖 及密封件等组成，如图9-1所 示为普通 气 缸结构。
工作原理(动画)
当三个输入口均为无信号输入时，阀 芯3在气源压力作用下上移，开启下阀 口，接通P→S通路，S有输出。三个输 入口只要有一个口有信号输入，都会 使阀芯下移关闭阀口，截断P→S通路， S无输出。
“或非”元件是一种多功能逻辑元件， 用它可以组成“与门”、“或门”、 “非门”、“双稳”等逻辑元件。
单向型控制阀中包括单向阀，或门型梭阀 和快速排气阀。其中单向阀与液压单向阀 类似。
（1）或门型梭阀
或门型梭阀相当于两个单向阀的组 合。图9-5为或门型梭阀结构图，它有两个 输入口P1、P2，一个输出口A，阀芯在两个 方向上起单向阀的作用。
工作原理：
P1进气 ， P2切断，P1→A，A有输出； P2进气 ， P1切断，P2→A，A有输出；
（2）薄膜气缸
薄膜气缸主要由缸体、膜片、膜盘和活 塞杆组成。如图9-2所示。
（3）无杆气缸
无杆气缸没有刚性活塞杆，利用活塞直 接或间接实现直线运动。如图9-3 所示。
三、气缸的使用
气缸的使用时应注意以下几点：
1）根据工作任务的要求，选择汽缸的结构形 式、安装方式并确定活塞杆的推力和拉力。
2）一般不使用满行程，而使用其行程余量为 30-100mm；
分类： 按工作压力分：高压、低压、微压三种。 按结构形式分：截止式*、膜片式、滑阀式
和球阀式。

绘制系统图时，油路一般应连接在换向阀的常态位上。
.
例：
①三位四通O型机能电磁换向阀
②三位四通M型机能手动换向阀 ③二位二通常闭式电磁换向阀
.
五、压力控制阀
1.溢流阀
2.型 外控顺序阀 先导型内控
内控顺序阀
顺序阀
.
4.压力继电器
.
六、流量控制阀
❖ 1.节流阀
2.单向节流阀
常用液压元件
图形符号
.
一、液压泵
单向定量泵 单向变量泵
双向定量泵 双向变量泵
.
❖二、液压缸
❖ 1.单作用式活塞液压缸：
❖
.
❖ 2.单杆活塞式液压缸 ❖ 3.双杆活塞式液压缸
.
❖ 4.柱塞式液压缸 ❖ 5. 伸缩式液压缸（多级液压缸）
.
三、液压马达
单向定量马达 单向变量马达 双向定量马达 双向变量马达
❖ 3.调速阀
.
七、液压辅助元件
❖ 1.蓄能器
.
2.过滤器
粗过滤器
精过滤器
.
3.油箱
油管在油面以下
油管在油面以上
.
4.冷却器 5.加热器
.
系统回油路连通的回油口用T(有时用O)表示；而阀与执行 元件连接的油口用A、B等表示。有时在图形符号上用L表 示泄漏油口，用K表示控制油口。 ⑥换向阀的工作位置，其中有一个为常态位，即阀芯未受到 操纵力时所处的位置。在图形符号中，三位阀的中位是常 态位。利用弹簧复位的二位阀则以靠近弹簧的方框内的通 路状态为其常态位。
.
四、方向控制阀
❖ 1.单向阀（普通单向阀）
❖ 2.液控单向阀
.
❖ 3.双向液压锁
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4.换向阀的图形符号

2021/7/24
（1）或门元件 逻辑表达式： S = a + b
应用举例
高低压转换回路
2021/7/24
手动—自动选择回路
（2）是门和与门元件
逻辑表达式： S = a S =a · b
气动“是” 回路起信号放大作用，将 先导信号压力a放大至阀的供给压力。
应用举例
2021/7/24
双手操作安全回路
分类方式 按阀内气体的流动方向 按阀芯的结构形式 按阀的密封形式 按阀的工作位数及通路数 按阀的控制操纵方式分
2021/7/24
形式 单向阀、换向阀 截止阀、滑阀 硬质密封、软质密封 二位三通、二位五通、三位五通等
气压控制、电磁控制、机械控制、手动控制
1. 单向型方向控制阀
（1）单向阀
气体只能沿着一个方向流动，反向不能流动的阀，与 液压阀中的单向阀相似。
（3）非门和禁门元件
非门逻辑表达式： 禁门逻辑表达式：
2021/7/24
气动回路实现应用举例
非门
2021/7/24
禁门
（4）或非元件
2021/7/24
逻辑表达式：
该元件有三个输入口， 一个输出口，一个气 源口。三个输入口中 任一个有气信号，S口 就无输出。
练习：写出回路逻辑表达式
回路实现或非
节流调速举例
60%
50% 80%
80% 50%
42 5 13
(a)
2021/7/24
42 5 13
(b)
42
1
53 1 50%
70%
(c)
2 3 42
5 13
(d)
问题：单作用气缸如何调速？
四、气动逻辑元件

.
14
２. 机动换向阀
机动换向阀又称行程换向
阀。它依靠行程挡块推动阀芯 实现转向。机动阀动作可靠， 改变挡块斜面角度便可改变换 向时阀芯的移动速度，因而可 以调节换向过程的快慢。右图 是二位三通机动换向阀。在常 态位，P与A相通；当行程挡快5 压下机动阀滚轮4时，P与B相通。 它经常应用于机床液压系统的 速度换接回路中。
.
11
二、滑阀机能 (中位机能)
三位阀阀芯处于中间位置时，其各油口连通情况 不同，这种不同的连通方式体现了换向阀的各种控制 机能，称为滑阀机能。下图是三位四通阀中位机能。
.
12
三、操纵方式
1、手动换向阀
2、机动换向阀
（1）二位二通电磁阀 （2）二位三通电磁阀
3、电磁换向阀
（3）二位四通电磁阀 （4）三位四通电磁阀
()
()
二位二通电磁阀
.
17
二位二通电磁阀结构
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18
（2）二位三通电磁阀
.
19
（3）二位四通电磁阀
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20
二位四通电磁阀的应用
.
21
（4）三位四通电磁阀
.
22
（5）交流和直流电磁铁
根据电磁铁所用电源不同可分为交流电磁铁和直 流电磁铁两种。
交流电磁铁的优点是电源简单方便，启动力大。缺 点是启动电流大，在阀芯被卡住时会使电磁铁线圈烧 毁。交流电磁铁动作快，换向冲击大，换向频率不能 太高。
结构原理图
图形符号
位和通
结构原理图
图形符号
二位二通
二位五通
二位三通
三位四通
二位四通
三位五通
.
10
换向阀图形符号的含义

动、液动、电液动等。
滑阀式换向阀的结构
阀体：有多级槽的圆柱孔 阀芯：有多段槽的圆柱体
位：阀芯相对于阀体不同的工作位置数（二位、 三位）。
通：换向阀与液压系统油路相连的主油口数（二通、 三通、四通、五通）。
常态位：换向阀的阀芯初始状态未受到外部操纵 力作用时所处的位置。
图形符号含义
1、 位—用方格“□”表示，几位即几个方格 。 2 、 箭头↑首尾和堵截符号┴与一个方格有几个交点
{ 两位两通机动换向阀
常开： 常闭：
靠弹簧的方格表示常态
3、电磁
原理：电磁铁操纵，弹簧复位。 优点：易于实现自动化。 应用：小流量的场合。
两位三通 电磁换向阀
特点：
（1）动作迅速，操作轻便，便于远距离控制； （2）因受电磁铁尺寸与推力的限制，仅能控制小
流量（小于63 l/min）的液流；
（3）电磁铁通断电需电信号控制 （4）换向快，易产生液压冲击。
1、两位两通
职能符号：
A
P
作用： 控制油路的通与断
2、两位三通
职能符号：
AP
B
作用： 控制液流方向（双向变换）
3、两位四通
职能符号：
P — 压力油口
O — 回油口
A、B — 分别接执 行元件的两腔
作用： 控制执行元件换向
4、三位四通
职能符号：
APB O
作用： 换向、停止
5、两位五通
职能符号：
液压系统 方向控制阀
• 液压阀的特点（共性）
阀的结构：均由阀体、阀芯和驱动阀芯在阀体内 作相对运动的装置三大部分组成； 工作原理：利用阀芯与阀体的相对移动，控制阀 口的通断或阀口的大小，从而控制液体的压力、 流向和流量； 液体流过各种阀均会产生压力损失和温升现象， 通过阀孔的流量与通流面积和阀前后压力差有关； 从功能上来说，阀用以满足执行元件的压力、速 度和换向等要求。

.
5通电磁阀
直动式、3位中泄式 ABR
.
5通电磁阀
直动式、3位中压式 PAB
.
驱动用阀的特征
2位
阀的特征和使用注意事项
3位
.
相关认证
.
.
电磁阀的特性
方向控制阀构成回路的同时，必须 根据使用状况考虑其详细规格。下面以 最常用的5通电磁阀为例，讨论一下需要 考虑的内容。 1. 配管连接
通常有直接配管型和底板配管型两 种。连接有快插接头和锥螺纹。
5 41 2 3
5412 3
特点
阀套 阀体 阀芯
1.阀芯具有对称性，使阀具有记忆功能。 2.阀芯不受力，所以换向力小，动作灵敏。 3.通用性强，容易设计成多位多.通阀。多用于5通阀。 4.对气源净化处理要求较高。
密封方式
金属密封 （间隙密封）
耐久性优良、驱动力小。 但滑柱和阀套之间存在 0.003mm的微小间隙， 因此有轻微漏气的现象。 同时要防止异物的侵入。
.
最后
▪ 祝大家早日成为电磁阀的行家！ ▪ 谢谢！
.
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使用大于阀口直径的圆盘或其它形状的密封件作轴向移动来切换空气通路。 阀芯
Байду номын сангаас
特点 1.结构简单。
阀座
2.采用平面密封，泄漏小，受杂质的影响也较小。
3.供给压力作用在阀芯上，会形成很大的切换阻力。
4.阀的通口多时，结构复杂，故只适合于二通、三通阀。
滑柱式
5.开闭移动距离短。
带台肩的圆柱体阀芯，在管状阀套内轴向移动，实现气路通断。
芯被堵住
▪ 电磁阀构造复杂，零部件较多，通过电磁阀分解清理异物的方法可以 恢复使用，但必须注意不能遗失部品或者混入灰尘。混入细小的纤维 都会造成阀的漏气。所以使用SMC的电磁阀需要强烈推荐SMC的过 滤单元、过滤度5μ以下。5通阀的先导阀故障一般只能通过更换先导 阀来解决。但注意SX，SV，SZ等系列不能更换先导阀。

（3）与门型梭阀（双压阀）
▪ 双压阀又称“与”门型梭阀。在气动逻辑回路中，
它的作用相当于“与”门作用。
与门型梭阀工作原理
该阀有两个输入口1和一个输出口2。这种阀具有“与”逻辑功能， 若只有一个输入口有气信号，则输出口2没有气信号输出，只有当 双压阀的两个输入口均有气信号，输出口2才有气信号输出。双压 阀主要用于互锁控制、安全控制、检查功能或者逻辑操作。
人力控制换向按钮式手动阀
（4）机械控制换向阀
机械控制换向阀是利用执行机构或其它机构的运动部件， 借助凸轮、滚轮、杠杆和撞块等机械外力推动阀芯，实现换向 的。
（a）直动圆头式 （b）杠杆滚轮式 （c）可通过滚轮杠杆式 （d）旋转杠杆式 （e）可调杠杆式 （f）弹簧触须式
弹簧的作用是增加阀的密封性，防止低压 泄露，另外，在气流反向流动时帮助阀迅 速关闭。
单向阀特性及应用
单向阀的特性包括最低开启压力、压降和 流量特性等。因单向阀是在压缩空气作用 下开启的，因此在阀开启时，必须满足最 低开启压力，否则不能开启。
在气动系统中，为防止储气罐中的压缩空 气倒流回空气压缩机，在空压机和储气罐 之间应装有单向阀。
值时，主阀换向； 差压控制是使主阀芯在两端压力差的作用下换向。 延时控制是利用气流经过小孔或缝隙被节流后，再向气室
内充气，经过一定的时间，当气室内压力升至一定值后， 再推动阀芯动作而换向，从而达到信号延迟的目的。
滑阀式气控阀工作原理
气控换向阀
时间控制换向阀
时间控制换向阀是使气流通过气阻（如小孔、缝隙等） 节流后到气容（储气空间）中，经一定时间容气内建 立起一定压力后，再使阀芯换向的阀。在不允许使用 进间继电器（电气控制）的场合（如易燃、易爆、粉 尘大等），用气动时间控制就显示出其优越性。

云南冶金高级技工学校
工程机械液压与液力传动
2）机动换向阀 又称行程阀,它主要用来控制液压机械运动部件
的行程，它是借助于安装在工作台上的挡铁或凸轮 来迫使阀芯移动，从而控制油液的流动方向，机动 换向阀通常是二位的,有二通、三通、四通和五通 几种,其中二位二三通机动阀又分常闭和常开两种。
云南冶金高级技工学校
工程机械液压与液力传动
（一）、单向阀（止回阀） 单向阀的作用是使油液只能沿一个方向流动， 不能反向流动，反方向则堵塞。
云南冶金高级技工学校
工程机械液压与液力传动
1、普通单向阀
在普通单向阀中，要求通油方向的液阻尽量小， 一般选用的弹簧刚度较小，其开启压力为0.035～ 0.05MPa，全流量的压力损失为0.1～0.3MPa。如 果单向阀作为背压阀使用，弹簧刚度可取大一些，其 开启压力为0.2～0.6MPa 。
2、按操作方式分： 手动、液控、电磁、机动、电液
3、按阀芯在阀体中的工作位置分： 两位、三位
4、按换向阀所控制的通路数分: 两通、三通、四通、五通
云南冶金高级技工学校
工程机械液压与液力传动
名称 两位两通
换向阀
两位三通 换向阀
两位四通 换向阀
三位四通 换向阀
结构原理图
职能符号
使用场合 控制油路的接通与切断（相当于一个开 关）
工程机械液压与液力传动
云南冶金高级技工学校
工程机械液压与液力传动
3）电磁换向阀 利用电磁铁的通、断电而直接推动阀芯来控制油
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工程机械液压与液力传动
（二）、换向阀 作用：
利用阀芯和阀体的相对运动，来改变油液流动 的方向、接通或关闭油路，从而实现液压执行元件 及其驱动机构的启动、停止或变换运动方向。