費(fèi)斯托FESTO滾輪杠桿式閥ROS-3-1/8滾輪杠桿式閥RS-3-1/8滾輪杠桿式閥RS-4-1/8方向控制閥是用來控制管道內(nèi)壓縮空氣的流動方向和氣流通斷的元件,它是氣動系統(tǒng)中應(yīng)用zui廣泛的一類閥.按氣流在閥內(nèi)的作用方向,方向控制閥可分為單向型方向控制閥和換向型方向控制閥兩類.只允許氣流沿一個方向流動的方向控制閥稱為單向型方向控制閥,如單向閥,梭閥,雙壓閥等.可以改變氣流流動方向的方向控制閥稱為換向型方向控制閥,簡稱換向閥.
FESTO換向型方向控制閥1.分類（1）按閥的控制方式分類閥的控制方式主要有氣壓控制,電磁控制,人力控制和機(jī)械控制等類型.（2）按閥的工作位置分類閥的工作位置稱為"位",有幾個切換工作位置的閥就稱為"幾位"閥.經(jīng)常使用的有"二位"閥和"三位"閥.閥在未加控制信號或被操作時所處的位置稱為零位.（3）按閥的接口數(shù)目分類閥的接口（包括排氣口）稱為"通",閥的接口包括入口,出口和排氣口,但不包括控制口.常見的閥有兩通,三通,四通,五通.根據(jù)閥的切換位置和接口數(shù)目,便可叫出閥的名稱,如二位二通閥,三位五通閥等.二位和三位換向閥的圖形符號見表13-3.（4）按閥芯結(jié)構(gòu)形式分類常用的閥芯結(jié)構(gòu)形式有截止式,滑柱式兩大類.表13-3二位和三位換向閥的圖形符號二位三位中位封閉式中位泄壓式中位加壓式中位止回式二通三通四通五通（5）按控制數(shù)分類按控制數(shù)可分為單控式和雙控式.單控式是指閥的一個工作位置由控制信號獲得,另一個工作位置是當(dāng)控制信號消失后,靠其他力來獲得（稱為復(fù)位方式）.如靠彈簧力復(fù)位稱為彈簧復(fù)位;靠氣壓力復(fù)位稱為氣壓復(fù)位;靠彈簧力和氣壓力復(fù)位稱為混合復(fù)位.混合復(fù)位可減小閥芯復(fù)位活塞直徑,復(fù)位力越大,閥換向越可靠,工作越穩(wěn)定.雙控式是指閥有兩個控制信號,對二位閥采用雙控,當(dāng)一個控制信號消失,另一個控制信號未加入時,能保持原有閥位不變,稱閥具有記憶功能.對三位閥,每個控制信號控制一個閥位.當(dāng)兩個控制信號都不存在時,靠彈簧力和（或）氣壓力使閥芯處于中間位置.（6）按閥的安裝連接方式分類閥的連接方式有管式連接,板式連接,法蘭連接和集成式連接等.2.幾種典型換向型方向控制閥費(fèi)斯托FESTO滾輪杠桿式閥ROS-3-1/8（1）氣壓控制換向閥氣壓控制換向閥是靠外加的氣壓信號為動力切換主閥,控制回路換向或開閉.外加的氣壓稱為控制壓力.氣壓控制適用于易燃,易爆,潮濕和粉塵多的場合,操作安全可靠.第十三章氣動執(zhí)行元件和控制元件頁碼,2/6圖13-27單氣控加壓截止式換向閥的工作原理按照作用原理氣控?fù)Q向閥可分為加壓控制,泄壓控制和差壓控制三種類型.加壓控制是給閥開閉件上以逐漸增加的壓力值,使閥換向的一種控制方式;卸壓控制是給閥開閉件以逐漸減少的壓力值,使閥換向的一種控制方式;差壓控制是利用控制氣壓作用在閥芯兩端不同面積上所產(chǎn)生的壓力差,來使閥換向的一種控制方式.圖13-28氣控閥工作原理a）雙氣控滑閥b）單氣控滑閥1）單氣控加壓式換向閥圖13-27所示是二位三通單氣控加壓截止式換向閥的工作原理圖.K口沒有控制信號時的狀態(tài),閥芯在彈簧與P腔氣壓作用下,使P,A口斷開.A,O口接通,閥處于排氣狀態(tài).當(dāng)K口有控制信號時（圖13-27b）,P,A口接通,A與O口斷開,A口進(jìn)氣.圖13-27單氣控加壓截止式換向閥的工作原理2）雙氣控加壓式換向閥圖13-28所示為氣控閥工作原理圖,單控式氣控閥靠彈簧力復(fù)位.對雙氣控或氣壓復(fù)位的氣控閥,如果閥兩邊氣壓控制腔所圖13-29單電控直動式電磁閥工作原理a）斷電狀態(tài)b）通電狀態(tài)c）符號.1-電磁線圈2-閥芯作用的操作活塞面積存在差別,導(dǎo)致在相同控制壓力同時作用下,驅(qū)動閥芯的力不相等,而使閥換向,則該閥為差壓控制閥.圖13-30雙電控直動式電磁閥工作原理1,3-電磁鐵2-閥芯對氣控閥在其控制壓力到閥控制腔的氣路上串接一個單向節(jié)流閥和固定氣室組成的延時環(huán)節(jié)就構(gòu)成延時閥.控制信號的氣體壓力經(jīng)單向節(jié)流閥向固定氣室充氣,當(dāng)充氣壓力達(dá)到主閥動作要求的壓力時,氣控閥換向,閥切換延時時間可通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥開口大小來調(diào)整.圖13-28氣控閥工作原理a）雙氣控滑閥b）單氣控滑閥（2）電磁控制換向閥電磁換向閥是氣動控制元件中zui主要的元件.按動作方式分有直動式第十三章氣動執(zhí)行元件和控制元件頁碼,3/6和先導(dǎo)式;按密封形式分有間隙密封和彈性密封;按所用電源分有直流電磁換向閥和交流電磁換向閥.1）直動式電磁換向閥直動式電磁換向閥是利用電磁力直接推動閥芯換向.根據(jù)操縱線圈的數(shù)目有單線圈和雙線圈,可分為單電控和雙電控兩種.直動式電磁閥的特點是結(jié)構(gòu)簡單,緊湊,換向頻率高,但當(dāng)用于交流電磁鐵時,如果閥桿卡死就有燒壞線圈的可能.閥桿的換向行程受電磁鐵吸合行程的控制,因此只適用于小型閥.圖13-29所示為單電控直動式電磁閥工作原理.電磁線圈未通電時,P,A斷開,A,T相通;電磁線圈通電時,電磁力通過閥桿推動閥芯向下移動,使P,A接通,T與A斷開.圖13-29單電控直動式電磁閥工作原理圖13-30雙電控直動式電磁閥工作原理1,3-電磁鐵2-閥芯a）斷電狀態(tài)b）通電狀態(tài)c）符號.1-電磁線圈2-閥芯圖13-30所示為雙電控直動式電磁閥工作原理.電磁鐵1通電,電磁鐵3斷電時,閥芯2被推至右側(cè),A口有輸出,B口排氣.若電磁鐵1斷電,閥芯位置不變,仍為A口有輸出,B口排氣,即閥具有記憶功能,直到電磁鐵3通電,則閥芯被推至左側(cè),閥被切換,此時B口有輸出,A口排氣.同樣,電磁鐵3斷電時,閥的輸出狀態(tài)保持不變,使用時兩電磁鐵不允許同時得電.2）先導(dǎo)式電磁換向閥先導(dǎo)式電磁閥是由小型直動式電磁閥和大型氣控?fù)Q向閥構(gòu)成.圖13-32單向閥工作原理圖a）A-P關(guān)閉狀態(tài)b）P-A開啟狀態(tài)（3）機(jī)械控制換向閥靠機(jī)械外力使閥芯切換的閥稱為機(jī)控閥,它利用執(zhí)行機(jī)構(gòu)或者其他機(jī)構(gòu)的機(jī)械運(yùn)動,借助閥上的凸輪,滾輪,杠桿或撞塊等機(jī)構(gòu)來操作閥桿,驅(qū)動閥換向.常用機(jī)械操作形式如圖13-31所示.機(jī)控閥不能用作擋塊或停止器使用.
氣動執(zhí)行元件和控制元件頁碼,4/6圖13-31常用的機(jī)械控制方式（a）結(jié)構(gòu)b）直動式c）滾輪杠桿式d）單向滾輪杠桿式（4）人力控制換向閥靠手或腳使閥芯換向的閥稱為人力控制換向閥.手動閥和機(jī)控閥,常用來產(chǎn)生氣信號用于系統(tǒng)控制,但其操作頻率不能太高.二,單向型方向控制閥（1）單向閥單向閥是使氣流只能朝一個方向流動,而不能反向流動的閥.單向閥常與節(jié)流閥組合,用來控制執(zhí)行元件的速度.13-32單向閥工作原理圖a）A-P關(guān)閉狀態(tài)b）P-A開啟狀態(tài)圖13-33單向閥結(jié)構(gòu)1-彈簧2-閥體3-閥芯圖13-32為單向閥的工作原理圖.圖13-32a）是單向閥進(jìn)氣腔P沒有壓縮空氣時的狀態(tài).此時活塞在彈簧力和工作腔氣體余壓作用下處于關(guān)閉狀態(tài),從A向P方向氣流不通.圖13-32b）為進(jìn)氣腔P有壓縮空氣進(jìn)入,氣體壓力克服彈簧力和摩擦力,單向閥處于開啟狀態(tài),氣流從P腔向A方向流動.圖13-33為單向閥結(jié)構(gòu).圖13-34梭閥工作原理圖和結(jié)構(gòu)圖a）P1進(jìn)氣狀態(tài)b）P2進(jìn)氣狀態(tài)c）圖形符號1-閥座2-閥體3-閥芯4-O形圈（2）梭閥梭閥相當(dāng)于是兩個單向閥組合的閥,其作用相當(dāng)于"或"門邏輯功能.工作原理如圖13-34所示,它有兩個進(jìn)氣口P1和P2,一個出口A,其中P1和P2都可與A相通,但P1和P2不相通.無論P(yáng)1或P2有信號,A口都有輸出.當(dāng)P1和P2都有信號輸入時,A口將和較大的壓力信號接通;若兩邊壓力相等,A口一般將和先加入的信號輸入口接通較大的壓力信號接通,有時決定于閥芯的原始狀態(tài).
氣動執(zhí)行元件和控制元件頁碼,5/6圖13-35雙壓閥結(jié)構(gòu)圖和工作原理圖a）A無輸出b）A無輸出c）A有輸出d）圖形符梭閥與單向閥不同,沒有復(fù)位彈簧,全靠氣壓密封.所以,密封表面的質(zhì)量要求較高.把閥芯推向一邊并保證密封的氣壓盡量要低,防止閥芯停止在中間位置造成浪費(fèi)氣體或發(fā)生誤動作.一般梭閥的zui低工作壓力要求在0.05MPa左右.（3）雙壓閥雙壓閥的作用相當(dāng)于"與"門邏輯功能.圖13-35所示為雙壓閥,有兩個輸入口P1,P2,一個輸出口A.只有當(dāng)兩個輸入都進(jìn)氣時,A口才有輸出,當(dāng)P1與P2口輸入的氣壓不等時,氣壓低的通過A口輸出.雙壓閥常應(yīng)用在安全互鎖回路中.圖13-35雙壓閥結(jié)構(gòu)圖和工作原理圖a）A無輸出b）A無輸出c）A有輸出d）圖形符（4）快速排氣閥當(dāng)氣缸或壓力容器需短時間排氣時,在換向閥和氣缸之間加上快速排氣閥,這樣氣缸中的氣體就不再通過換向閥而直接通過快速排氣閥排氣,加快氣缸運(yùn)動速度.尤其當(dāng)換向閥距離氣缸較遠(yuǎn),在距氣缸較近處設(shè)置快速排氣閥,氣缸內(nèi)氣體可迅速排入大氣.圖13-36為快速排氣閥的一種結(jié)構(gòu)形式.當(dāng)P口進(jìn)氣后,閥芯關(guān)閉排氣口T,P與A相通,A有輸出;當(dāng)P口無氣輸入時,A口的氣體使閥芯將P口封住,A與T接通,氣體快速排出,通口流通面積大,排氣阻力小.圖13-36快速排氣閥結(jié)構(gòu)圖和工作原理圖a）進(jìn)氣b）排氣圖13-36快速排氣閥結(jié)構(gòu)圖和工作原理圖a）進(jìn)氣b）排氣三,方向控制閥的選擇合理地選用
氣動執(zhí)行元件和控制元件頁碼,6/6各種控制閥是設(shè)計氣動控制系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié),能保證氣動系統(tǒng)準(zhǔn)確,可靠,成本低,耗氣量小.選擇控制閥應(yīng)注意如下幾點:1）閥的技術(shù)條件與使用場合是否*如氣源壓力的大小,電源條件（交直流,電壓等）,介質(zhì)溫度,環(huán)境溫度,濕度,粉塵狀況,振動情況等.2）根據(jù)任務(wù)要求選擇閥的機(jī)能.3）根據(jù)執(zhí)行元件需要的流量,選擇閥的通徑及連接管徑的尺寸對于直接控制氣動執(zhí)行元件的主閥,需根據(jù)執(zhí)行元件在工作壓力狀態(tài)下的額定流量來選擇閥的通徑.選用閥的流量應(yīng)略大于所需要的流量.對于信號閥（手控閥,機(jī)控閥）,應(yīng)根據(jù)它所控制的閥的遠(yuǎn)近,控制閥的數(shù)量和要求的動作時間等因素來選擇閥的通徑.4）根據(jù)使用條件選擇閥的結(jié)構(gòu)形式如要求泄漏量小,應(yīng)選用軟質(zhì)密封的閥.如氣源過濾條件差,應(yīng)選用截止閥.如容易發(fā)生爆炸的場合,應(yīng)選用氣控閥.如需要遠(yuǎn)距離控制的情況,可選用電磁閥.
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