5气动控制元件

1 第五章 气动控制元件 第一节 压力控制阀 一、压力控制阀分类： 根据构造的不同：直动型和先导型 ( 内部先导、外部先导 )； 膜片型和座阀型 ( 平衡截止阀芯 ) 根据机能的不同：溢流型和非溢流型； 普通型和精密型 二、直动式减压阀 利用手轮直接调节调压弹簧的压缩量来改变阀的出口压力的阀，称为直动式减压阀。

1、原理图 2、剖面图 3、实物图 三、精密减压阀 与普通型减压阀的主要区别是有常泄式溢流孔。其稳压精度高，为0.001Mpa。但存在微漏，在出口压力为0.3Mpa时，泄露量为4~6L/min (ANR)。连接方式有管式和模块式。

1、剖面图 2、实物图 四、先导式减压阀 用压缩空气的作用力代替调压弹簧力以改变出口压力的阀，称为先导式减压阀。它调压时操作轻便，流量特性好，稳压精度高，压力特性也好，适用于通径较大的减压阀。

五、大流量精密减压阀 减压阀的内部受压部分通常都使用膜片式结构，故阀的开口量小，输出流量受限制。VEX1系列减压阀的受压部分使用平衡座阀式阀芯，可以得到很大的输出流量和溢流流量，故称为大流量精密减压阀。 2

1、工作原理 2、实物图 第二节 流量控制阀 控制压缩空气流量的阀称为流量控制阀。在气动系统中，对气缸运动速度的控制、信号延时时间、油雾器的滴油量，气缓冲气缸的缓冲能力等，都是靠流量控制阀来实现的。

一、调速阀 大流量直通型速度控制阀的单向阀为一座阀式阀芯，当手轮开启圈数少时，进行小流量调节。当手轮开启圈数多时，节流阀杆将单向阀顶开至一定开度，可实现大流量调节。直通式接管方便，占用空间小。 3

二、单向节流阀 单向节流阀是由单向阀和节流阀并联而成的流量控制阀，常用于控制气缸的运动速度，故常称为速度控制阀。单向阀的功能是靠单向型密封圈来实现的。

三、带消声器的排气节流阀 带消声器的排气节流阀通常装在换向阀的排气口上，控制排入大气的流量，以改变气缸的运动速度。排气节流阀常带有消声器，可降低排气噪声20bB以上。一般用于换向阀与气缸之间不能安装速度控制阀的场合及带阀气缸上。

1、 工作原理：

2、 剖面图 3、 实物图 4

第三章 方向控制阀 能改变气体流动方向或通断的控制阀称为方向控制阀。如向气缸一端进气，并从另一端排气，再反过来，从另一端进气，一端排气，这种流动方向的改变，便要使用方向控制阀。 一、方向控制阀分类 (1) 按动作方式： 直动式：直接依靠电磁力、气压力、人力、机械力使阀芯换向的阀。常用小流量控制。 先导式：有内部先导和外部先导2种，外部先导可在低压或真空压力条件下工作。 (2)按切换通口数和阀芯的工作位置数：有2位2通、2位3通、2位4通、2位5通、3位3通、3位4通、3位5通。 (3) 按控制数分类：有单控制和双控制。

按阀芯结构分类： 有滑柱式、座阀式、滑柱座阀式（平衡座阀式）和滑板式等。

按密封形式分类

二、常用符号解释 1、两通阀：有一个进口（用P、IN或SUP表示）和一个出口（用A或OUT表示）。 2、三通阀：有一个进口、一个出口和一个排气口（用O、R或EXH表示）。也可是一个进口和两个出口（分配阀）或两个进口（用P1和P2表示）和一个出口（选择阀）。 分类与符号：如表所示 5

常断 P-进气口,A-工作口,气流不能逆向流动 常断, P-进气口,R-排气口,A-工作口 常通 P-进气口,A-工作口,气流不能逆向流动 常通, P-进气口,R-排气口,A-工作口 通断 P-进气口,A-工作口,此类阀的密封圈是双向的.气流可逆向流动 通断, P-进气口,R-排气口,A-工作口,通道内的流动方向不限定,密封形式为双向 闪动的线表示阀的初始位置,在画图形符号时注意此线要引出 实际上,图形符号中方框内的线条与方框有几个交点,即为几通阀

二、电磁换向阀 电磁线圈通电时，静铁芯对动铁芯产生电磁吸力，利用电磁力使阀芯切换，以改变气流的方向的阀，称为电磁控制换向阀。 1单控电磁原理 1） 原理图示： 6

2） 动作原理图示： 3） 结构图示： 4） 实物图 2双控电磁原理 电磁线圈通电时，静铁芯对动铁芯产生电磁吸力，利用电磁力使阀芯切换，以改变气流的方向，当一个控制信号消失，另一个控制信号未加入时，能保持原有阀位置不变（2位阀），称为具有记忆功能的阀。 1）原理图示：

2）动作原理图示： 7

3）结构图示： 5） 实物图 3先导原理

原理 演示 四、气控换向阀 气控换向阀是靠气压力使阀芯切换的阀。该气压力称为先导压力或控制压力，由外部供给。气控换向阀相当于去掉电磁控制换向阀的电磁先导阀部分，保留主阀部分。 (1）原理：

(2）剖面图 8

五、延时阀 1）原理图示：

2）剖面图

3) 实物图 六、机控阀 1、靠机械外力使阀芯切换的阀称为机械控制换向阀。 2、基本型机控阀无外力时，阀芯复位；有外力时，推杆先接触阀芯，封住排气口，再推开阀芯，使供气口和工作口相通。 3、直动式机控阀不能承受非轴向推力。滚轮式机控阀工作时撞块沿滚轮切向接触，再传力给推杆，杠杆4、滚轮式是借助杠杆以增大推杆的向下压力。 5、不能将机控阀当作停止器使用，机械操作时请不要超过动作极限。 9

七、人力控制阀 1、靠手或角使阀芯换向的阀称为人力控制换向阀。与机控阀结构的区别，仅操作机构有所不同。 2、旋钮式，锁式，推拉式，肘杆式和长手柄式都是具有定位功能或自保式功能(也称双稳态功能)，即阀被切换后撤除人力操作，能保持切换后的阀芯位置不变。 3、按钮式无保持功能，除去操作力，阀芯靠弹簧复位(也称单稳态功能)。

八、单向阀：有两个通口,气流只能向一个方向流动而不能反方向流动的阀称为单向阀。 1、单向阀。有两个通口,气流只能向一个方向流动而不能反方向流动的阀称为单向阀。作用：逆流防止；保持夹紧力；防止压力突然上升。

1）工作原理图示： 2）剖面图 3）实物图 2快速排气阀 当进口压力下降到一定值时，出口有压气体自动从排气口迅速排气的阀。进口有气压时，推开阀芯（单向型密封圈或膜片），封住排气口，并从出口输出。当进口排空时，出口压力将阀芯顶起，封住进口，出口气体经排气口迅速排空。

（1） 工作原理图：剖面图： 10

（2） 实物图 3、梭阀： 有两个进口，一个出口。当进口中的一个有输入时出口便有输出；若两个进口压力不等，则高压进口与出口相通，若两个进口压力相等，则先输入压力的进口与输出口相通。在切换过程中，存在短时间内路路通现像。

（1） 工作原理图： （2）剖面图： （3）实物图 4、双压阀： 有两个进口，一个出口。当两个进口同时有气信号时，出口才有输出，起与门的作用。主要用于互锁回路中。

（1） 工作原理 实物图

（2） 应用 11

第四节 电气比例阀 气动控制系统中要想具有多个输出力和多个运动速度，就需要多个减压阀、节流阀及换向阀，这样使得系统的元件增多，复杂性增加，而且调试较麻烦。而采用电气比例控制可以连续控制，根据输入量电信号的值，转换成机械力和位移，通过放大元件，转换成气体的压力或流量，去推动执行元件动作。

] 1、应用 2、实物图 12

第五节 阀的选择 一、配管配线 1、直接配管 阀的通口直接接在阀体上。集装式阀而言，直接配管是指两个输出口A、B的通口在阀体上，其它通口（如输出口和排气口等）则设置在集装板上。

2、底板配管 将底座型换向阀安装在连接底板上，所有的通口都设在连接底板上进行配管的形式。

3、出线方式 4集中配线

二、阀的选择 1、理论计算 阀的流量特性是指气阀在一定进口压力下,出口压力与出口流量之间的特性曲线。 气阀的流量计算： 已知阀的有效截面积和流通能力值，有公式： 13

2、选型步骤 步骤一：根据使用目的和使用条件，选择结构形式。 阀芯的结构形式：座阀式；滑注式；滑板式；动作方式 直动式：通径小，换向频度高。 先导式：通径大，换向频度低。有内部（使用压力在0.1MPa以上）和外部先导（可用于真空）两种。 密封形式 弹性密封：换向力较大，密封性好，对空气质量比间隙密封低。 间隙密封：换向力较小，有微漏，对空气质量要求高。 步骤二：选择控制方式。 电磁控制：适合电、气联合控制和远距离控制以及复杂系统的控制。 气压控制：适合易燃、易爆、粉尘多和潮湿等恶劣环境下，也适合流体流量和压力的放大。 机械控制：主要用作行程信号阀，可选用不同的操作机构。 人力控制：可按人的意志改变控制对象状态。 步骤三：选择阀的机能。 阀芯位置数：二位单控；二位双控；三位中封式；三位中泄式；三位中压式；阀的通口数；二位两通；两位三通；多位多通；阀的零位状态 常断式：无控制信号时，出口无输出。 常通式：无控制信号时，出口有输出。 通断式：流动方向无限制。 步骤四：选择阀的有效截面积大小。 根据气缸选择对应阀的流量大小。 步骤五：阀的连接方式选择。 管式；版式；集装式 步骤六：电气规格的选择。 电源种类： 交流AC：行程大时吸力较大，动铁芯不能吸合时，易烧毁线圈，易发生蜂鸣声； 直流DC：行程大时吸力较小，行程小吸力大，动铁芯不能吸合时，不会烧毁线圈，无蜂鸣声； 电压大小： 交流AC：220、110、240、200、100、48、24、12（V） ?? 直流DC：110、100、48、12、6、5、3（V） 导线引出方式：参考气动控制元件中阀的选择一章。