液压与气压传动技术 教学课件 作者 张林1项目10.ppt

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1、项目10使用方向控制阀及方向控制回路在气动基本回路中,最基本任务是实现气动执行元件运动方向的控制，而方向控制是由哪些气动元件完成的？其回路是由哪些元件组成的？工作原理是什么？将在本项目中一一介绍。项目重点和难点项目重点：1.方向控制阀的分类、结构、图形符号和应用2.气动控制系统回路的表示及分析方法3.方向控制回路的类型及应用项目难点：方向控制回路的分析项目内容任务1使用方向控制阀任务2使用方向控制回路任务1使用方向控制阀用于通断气路或改变气流方向，从而控制气动执行元件起动、停止和换向的元件称为方向控制阀。它是气动系统中应用最多的一种控制元件。任务分析要设计某一

2、气动系统方向控制回路，使相应的气动执行元件完成相应的运动，就需要使用方向控制阀对机构实行方向控制。因而须对方向控制阀的控制方法、图形符号等有一个全面的了解。方向控制阀1.单向阀2.换向阀1.单向阀(a)原理图（b)图形符号图10-1单向阀工作原理图单向阀是用来控制气流方向，使之只能单向通过的方向控制阀。2.换向阀用于改变气体通道，使气体流动方向发生变化从而改变气动执行元件的运动方向的元件称为换向阀。换向阀按操控方式分主要有人力操纵控制、机械操纵控制、气压操纵控制和电磁操纵控制四类。(1)人力操纵换向阀依靠人力对阀芯位置进行切换的换向阀称为人力操纵控制换向阀，简

3、称人控阀。人控阀又可分为手动阀和脚踏阀两大类。常用的按钮式换向阀的工作原理如图10-2所示。人力操纵换向阀与其它控制方式相比，使用频率较低，动作速度较慢。因操纵力不宜太大，所以阀的通径较小，操作也比较灵活。在直接控制回路中，人力操纵换向阀用来直接操纵气动执行元件，用作信号阀。（a）换向前（b）换向后（c）图形符号图10-2手动换向阀工作原理图图10-3人控阀常用操控机构实物图（a）按钮式（b）定位开关式（c）脚踏式(2)机械操纵换向阀机械操纵换向阀是利用安装在工作台上凸轮、撞块或其它机械外力来推动阀芯动作实现换向的换向阀。由于它主要用来控制和检测机械运动部件的

4、行程，所以一般也称为行程阀。行程阀常见的操控方式有顶杆式、滚轮式、单向滚轮式等，其换向原理与手动换向阀类似。12345（a）正向通过（b）反向通过1-气缸2-凸块3-滚轮4-阀杆5-行程阀阀体图10-4单向滚轮式行程阀工作原理图(3)气压操纵换向阀气压控制换向阀是利用气压力来实现换向的，简称气控阀。根据控制方式的不同可分为加压控制、卸压控制和差压控制三种。加压控制是指控制信号的压力上升到阀芯动作压力时，主阀换向，是最常用的气控阀；卸压控制是指所加的气压控制信号减小到某一压力值时阀芯动作，主阀换向；差压控制是利用换向阀两端气压有效作用面积的不等，使阀芯两侧产生压

5、力差来使阀芯动作实现换向的。（a）换向前（b）换向后(c)图形符号图10-5单端气控弹簧复位二位三通换向阀工作原理图截止式换向阀主要有以下特点：1)用很小的移动量就可以使阀完全开启，阀流通能力强，因此便于设计成紧凑的大流量阀。2)抗粉尘和污染能力强，对空气的过滤精度及润滑要求不高，适用于环境比较恶劣的场合。3)当阀口较多时，结构太复杂，所以一般用于三通或二通阀。4)因为有阻碍换向的背压存在，阀芯关闭紧密，泄漏量小，但换向阻力也较大。(c)图形符号（a）阀芯在左位（b）阀芯在右位图10-6双端气控二位五通换向阀工作原理图滑阀式换向阀主要有以下特点：1)换向行程长

6、，即阀门从完全关闭到完全开启所需的时间长。2)切换时，没有背压阻力，所需换向力小，动作灵敏3)结构具有对称性，作用在阀芯上的力保持轴向平衡，阀容易实现记忆功能。即控制信号在换向阀换向完成后即使消失，阀芯仍能保持当前位置不变。4)阀芯在阀体内滑动，对杂质敏感，对气源处理要求较高。5)通用性强，易设计成多位多通阀。只要稍微改变阀套或阀芯的尺寸、形状就能实现机能的改变。(4)电磁操纵换向阀电磁换向阀是利用电磁线圈通电时所产生的电磁吸力使阀芯改变位置来实现换向的，简称为电磁阀。电磁阀能够利用电信号对气流方向进行控制，使得气压传动系统可以实现电气控制，是气动控制系统中最

7、重要的元件。电磁换向阀按操作方式的不同可分为直动式和先导式。图10-7所示。电磁操纵换向阀1)直动式电磁换向阀直动式电磁阀是利用电磁线圈通电时，静铁芯对动铁芯产生的电磁吸力直接推动阀芯移动实现换向的。直动式电磁阀由于阀芯的换向行程受电磁吸合行程的限制，只适用于小型阀。2)先导式电磁换向阀先导式电磁换向阀则是由直动式电磁阀（导阀）和气控换向阀（主阀）二部分构成。其中直动式电磁阀在电磁先导阀线圈得电后，导通产生先导气压。先导气压再来推动大型气控换向阀阀芯动作，实现换向。如图10-8所示。(a)导阀(b)主阀图10-8先导式电磁换向阀工作原理图任务实施：根据上述所学

8、知识，应熟练掌握各种方向控制阀的图形符