气动控制元件.doc

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1、第七章气动控制元件及其基本回路在气压传动系统中的控制元件是控制和调节压缩空气的压力、流量、流动方向和发送信号的重要元件利用它们可以组成各种气动控制回路，使气动执行元件按设计的程序正常地进行工作。控制元件按功能和用途可分为方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀三大类。此外，尚有通过改变气流方向和通断实现各种逻辑功能的气动逻辑元件等。第一节气动控制元件一、气动压力控制阀气动系统不同于液压系统，一般每一个液压系统都自带液压源（液压泵）；而在气动系统中，一般来说由空气压缩机先将空气压缩，储存在贮气罐内，然后经管路输送给各个气动装置使用。而贮气罐的空

2、气压力往往比各台设备实际所需要的压力高些，同时其压力波动值也较大。因此需要用减压阀(调压阀)将其压力减到每台装置所需的压力，并使减压后的压力稳定在所需压力值上。有些气动回路需要依靠回路中压力的变化来实现控制两个执行元件的顺序动作，所用的这种阀就是顺序阀。顺序阀与单向阀的组合称为单向顺序阀。所有的气动回路或贮气罐为了安全起见，当压力超过允许压力值时，需要实现自动向外排气，这种压力控制阀叫安全阀(溢流阀)。（一）减压阀(调压阀)图4-1QTY型直动式减压阀1—调节手柄2、3—压缩弹簧4—溢流口5—膜片6—阀杆7—阻尼管8—阀芯9—阀口10—

3、复位弹簧11-排气孔图41是QTY型直动式减压阀结构图。其工作原理是：当阀处于工作状态时，调节手柄181l、压缩弹簧2、3及膜片5，通过阀杆6使阀芯8下移，进气阀口被打开，有压气流从左端输入，经阀口节流减压后从右端输出。输出气流的一部分由阻尼管7进入膜片气室，在膜片5的下方产生一个向上的推力，这个推力总是企图把阀口开度关小，使其输出压力下降。当作用于膜片上的推力与弹簧力相平衡后，减压阀的输出压力便保持一定。当输入压力发生波动时，如输入压力瞬时升高，输出压力也随之升高，作用于膜片5上的气体推力也随之增大，破坏了原来的力的平衡，使膜片5向上

4、移动，有少量气体经溢流口4、排气孔11排出。在膜片上移的同时，因复位弹簧10的作用，使输出压力下降，直到新的平衡为止。重新平衡后的输出压力又基本上恢复至原值。反之，输出压力瞬时下．降，膜片下移，进气口开度增大，节流作用减小，输出压力又基本上回升至原值。调节手柄1使弹簧2、3恢复自由状态，输出压力降至零，阀芯8在复位弹簧10的作用下，关闭进气阀口，这样，减压阀便处于截止状态，无气流输出。QTY型直动式减压阀的调压范围为0.05～0.63MPa。为限制气体流过减压阀所造成的压力损失，规定气体通过阀内通道的流速在15～25m／s范围内。安装减

5、压阀时，要按气流的方向和减压阀上所示的箭头方向，依照分水滤气器→减压阀→油雾器的安装次序进行安装。调压时应由低向高调，直至规定的调压值为止。阀不用时应把手柄放松，以免膜片经常受压变形。（二）顺序阀顺序阀是依靠气路中压力的作用而控制执行元件按顺序动作的压力控制阀，如图4-2所示，它根据弹簧的预压缩量来控制其开启压力。当输入压力达到或超过开启压力时，顶开弹簧，于是户到A才有输出；反之A无输出。图4-2顺序阀工作原理图(a)关闭状态(b)开启状态顺序阀一般很少单独使用，往往与单向阀配合在一起，构成单向顺序阀。图4-3所示为单向顺序阀的工作原理

6、图。当压缩空气由左端进入阀腔后，作用于活塞3上的气压力超过压缩弹簧3上的力时，将活塞顶起，压缩空气从经A输出，见图4-3(a)，此时单向阀4在压差力及弹簧力的作用下处于关闭状态。反向流动时，输入侧变成排气口，输出侧压力将顶开单向阀4由O口排气，见图4-3(b)。调节旋钮就可改变单向顺序阀的开启压力，以便在不同的开启压力下，控制执行元件的顺序动作。图4-3单向顺序阀工作原理图181(a)关闭状态；(b)开启状态1—调节手柄2—弹簧3—活塞4—单向阀（三）安全阀当贮气罐或回路中压力超过某调定值，要用安全阀向外放气，安全阀在系统中起过载保护作

7、用。图4-4是安全阀工作原理图。当系统中气体压力在调定范围内时，作用在活塞3上的压力小于弹簧2的力，活塞处于关闭状态如图(a)所示。当系统压力升高，作用在活塞3上的压力大于弹簧的预定压力时，活塞3向上移动，阀门开启排气如图(b)。直到系统压力降到调定范围以下，活塞又重新关闭。开启压力的大小与弹簧的预压量有关。图4-4安全阀工作原理图(a)关闭状态(b)开启状态二、气动流量控制阀在气压传动系统中，有时需要控制气缸的运动速度，有时需要控制换向阀的切换时间和气动信号的传递速度，这些都需要调节压缩空气的流量来实现。流量控制阀就是通过改变阀的通流

8、截面积来实现流量控制的元件。流量控制阀包括节流阀、单向节流阀、排气节流阀和快速排气阀等。1．节流阀图4-5所示为圆柱斜切型节流阀的结构图。压缩空气由p口进入，经过节流后，由A口流出。旋转阀芯螺杆，就可改变节