气动回路中气控换向阀的排气设计.pdf

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1、２０１５年第２１期（总第１７４期）江西建材工程管理气动回路中气控换向阀的排气设计■刘宏学■西安标准工业股份有限公司，陕西西安７１０６１２摘要：现代社会生产生活中自动化程度越来越高，实现自动化往往要用到气动控制，本文以一些设计实例来介绍在气动回路设计中，使用气控阀应注意的控制气路的排气问题。关键词：自动化气动回路气控换向阀排气现代社会生产生活中自动化程度越来越高，而在实现自动化的过程中往往离不开气动机构的使用。在气动机构设计中，常见的换向阀有手动、电磁控制、气控三种形式。而气控换向阀因其具有不需要电力而在安全

2、、便捷、成本方面具有特殊的优势。但是在实际设计过程中，如果设计不合理而导致气控换向阀的控制气路的排气不畅，会导致整个机构的非预期动作，而这一点往往在设计开始被忽略，造成安装调试图３使用气控换向阀的气动回路过程出现问题，延误了工期，甚至需要大量修改设计和零部件。本文以一个按钮，机构又反向翻转１８０度回位。图４是委托单位提供的气动一些设计实例来说明在气控换向阀设计时考虑排气设计的重要意义。回路图。图１双气控二位五通换向阀图４翻转机构气动回路（原设计）３．１气动回路的动作在初始状态，主气路（粗实线所示）直通气源，

3、此时翻转气缸处于一个位置，会使两个二位三通机械阀（３和５）中的一个处于压下位置，假图２单气控二位五通换向阀设５被压下处于接通状态。１气控换向阀若操作者同时按下按钮１和２，使ＩＩＩ路接通，此时气控换向阀７进气控换向阀有单气控和双气控之分。以二位五通换向阀为例，图气口就有了压力气，同时两个二位三通气控阀６和４也被接通，这样Ｉ１是双气控二位五通换向阀的内部结构示意图以及此元件的符号。图路与气源连通，压力气进入换向阀７的ａ口，推动阀芯使其压力气进入２是单气控二位五通换向阀的内部结构以及次元件的符号。换向阀８的Ａ口，

4、主气路中的压力气就经过调速阀９进入了旋转气缸由气控换向阀的结构就可以看出，由控制气来推动阀芯滑动，如果１１，使机构翻转１８０度。这样机械阀５松开、关闭，阀３被压下、接通。控制气没有按照设计者预想的思路来加压或者泄压的话，会导致阀芯若操作者再次按下按钮１和２，同理会使ＩＩ路接通，阀７、阀８就会非预期的动作。做另一个方向的滑动，使主气路的压力气进入气缸另侧，机构就反向翻２一个典型的使用气控换向阀的气动回路转，又回到初始位置。机械阀５处于压下接通状态。图３是一个使用了气控换向阀的气动回路。图中较粗的实线表示３．２

5、故障现象及分析主气路，虚线表示控制气路。在手阀１未压下时，ａ口接通，控制气进入整个设计看上去好像是说得通的，但是机构在安装调试的时候出换向阀２的ａ端，推动阀芯向下滑动，主气路的气进入气缸３下腔，推现了问题：操作者按一次按钮，机构会反复不停地翻转，这显然是不复动活塞向上运动；压下手阀１时，手阀的ｂ口接通，控制气进入换向阀２合使用要求的。的ｂ端，推动阀芯向上运动，主气路的气进入气缸３的上腔，推动活塞经过检查、分析，认为问题出在气动回路设计上。向下运动。如图，当操作者按下按钮１和２后，系统如前面所分析进行了动作。

6、但注意，在控制气进入换向阀的一端时，必须保证另一端的排气通是，在一次动作以后，操作者松开了按钮１和２，图４中红线所示管路中的压畅，否则会导致换向阀的阀芯不能滑动或者滑动不到位，造成执行元件力无处排泄，造成气控阀６和４一直处于接通状态，这样管路Ｉ或者管路ＩＩ误动作的后果。就被与气源接通，气控阀７就不断换向，而此阀的进气口也是有压力气的，一般来说，在如图３所示的这种简单气路中不容易出现这种错误，这个压力会推动换向阀８换向，并控制气缸进行翻转。所以会造成在我们的日常设计中完全忽视控制气路的排气问题。但是虽然红色所

7、示管路中的气体经过阀７的进气口进入阀７和阀８的在气动回路稍微复杂一点的时候，因为设计者的忽视或者考虑不完善，控制气口之间的管路后，在下一次动作的瞬间会从阀７的排气口排出气控回路的排气问题往往会向设计者提醒它的存在。一点点，但是在这部分气体压力排完以前，机构会不停地自动翻转。３实例一气动翻转机构３．３问题的解决我所在的单位受委托为外单位制作一套专用设备，其中有一套翻解决办法是把按钮２由原来的二位二通按钮改为二位三通按钮。转机构，使用旋转气缸，操作者按下按钮，机构翻转１８０度，再按一次同如图５，阀２换成二位三通

8、阀（红色的阀２）后，当操作者松开按钮，红色·２５６·部分的压力气体会通过阀２的排气口排出，阀６和阀４随即由弹簧复位而断开，后面的气控换向阀不再有换向动作，问题解决。１．二位三通按钮２．二位三通按钮３．二位三通机械阀４．二位五通双向气控阀５．调速阀６．调速阀７．二位三通单向气控阀（常开型）８．单向阀图７压套机的气动回路方案二图５修改的后的气动回路使其换向，气缸返回。４实例二压轴套机的气动回路之所以不在ＩＩ、ＩＩＩ路