氣動(dòng)控制閥的結(jié)構(gòu)可分解成閥體(包含閥座和閥孔等)和閥心兩部分,根據(jù)兩者的相對(duì)位置,有常閉型和常開(kāi)型兩種。閥從結(jié)構(gòu)上可以分為:截止式、滑柱式和滑板式三類閥。
(一)截止式閥的結(jié)構(gòu)及特性截止式閥的閥心沿著閥座的軸向移動(dòng),控制進(jìn)氣和排氣。圖4.2所示為二通截止式閥的基本結(jié)構(gòu)。圖4.2a中,在閥的P口輸入工作氣壓后,閥芯在彈簧和氣體壓力作用下緊壓在閥座上,壓縮空氣不能從A口流出;圖4.2b為閥桿受到向下的作用力后,閥芯向下移動(dòng),脫離閥座,壓縮空氣就能從P口流向A口輸出。這就是截止式閥的切換原理。 圖4.3所示的閥為常通型結(jié)構(gòu)。圖4.3a為初始狀態(tài),與圖4.2a相反,閥心在彈簧力作用下離開(kāi)閥座,壓縮空氣從P口流向A口輸出。圖4.3b為工作狀態(tài),閥桿在向上的力作用下,閥心緊壓在閥座上關(guān)閉閥口,流道被關(guān)斷,A口沒(méi)有壓縮空氣流出。氣動(dòng)控制閥是控制、調(diào)節(jié)壓縮空氣的流動(dòng)方向、壓力和流量的氣動(dòng)元件,利用它們可以組成各種氣動(dòng)回路,使氣動(dòng)執(zhí)行元件按設(shè)計(jì)要求正常工作。
13.1常用氣動(dòng)控制閥(Common pneumatic control valves)和液壓控制閥類似,常用的基本氣動(dòng)控制閥分為:氣動(dòng)方向控制閥、氣動(dòng)壓力控制閥和氣動(dòng)流量控制閥。此外還有通過(guò)改變氣流方向和通斷以實(shí)現(xiàn)各種邏輯功能的氣動(dòng)邏輯元件。
13.1.1 氣動(dòng)方向控制閥(Pneumatic direction control valves)氣動(dòng)方向控制閥是用來(lái)控制壓縮空氣的流動(dòng)方向和氣流通、斷的氣動(dòng)元件。
氣動(dòng)方向控制閥的分類
氣動(dòng)方向控制閥和液壓系統(tǒng)的方向控制閥類似,也分為單向閥和換向閥,其分類方法也基本相同。但由于氣壓傳動(dòng)具有自己的特點(diǎn),氣動(dòng)方向控制閥可按閥芯結(jié)構(gòu)、控制方式等進(jìn)行分類。1截止式方向控制閥截止式方向控制閥的截止閥口和閥芯的關(guān)系如圖13.1,圖中用箭頭表示了閥口開(kāi)啟后氣流的流動(dòng)方向。分析截止式方向控制閥具有如下特點(diǎn):
1)用很小的移動(dòng)量就可以使閥完全開(kāi)啟,閥的流通能力強(qiáng),便于設(shè)計(jì)成結(jié)構(gòu)緊湊的大口徑閥。
2)截止閥一般采用軟質(zhì)材料(如橡膠等)密封,當(dāng)閥門(mén)關(guān)閉后始終存在背壓,因此,密封性好、泄漏量小、勿須借助彈簧也能關(guān)閉。
3)因背壓的存在,所以換向力較大,沖擊力也較大。不適合用于高靈敏度的場(chǎng)合。
4)比滑柱式方向控制閥阻力損失小,抗粉塵能力強(qiáng),對(duì)氣體的過(guò)濾精度要求不高。
2. 滑柱式方向控制閥滑柱式氣動(dòng)方向控制閥工作原理與滑閥式液壓控制元件類似,這里不具體說(shuō)明?;椒较蚩刂崎y的特點(diǎn):
1)閥芯較截止式長(zhǎng),增加了閥的軸向尺寸,對(duì)動(dòng)態(tài)性能有不利影響,大通徑的閥一般不易采用滑柱式結(jié)構(gòu);
2)由于結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性,閥芯處在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),氣壓對(duì)閥芯的軸向作用力保持平衡,容易設(shè)計(jì)成氣動(dòng)控制中比較常用的具有記憶功能的閥;
3)換向時(shí)由于不受截止式密封結(jié)構(gòu)所具有的背壓阻力,換向力較小;
4)通用性強(qiáng)。同一基型閥只要調(diào)換少數(shù)零件便可改變成不同控制方式、不同通路的閥;同一只閥,改變接管方式,可以做多種閥使用。
5)閥芯對(duì)介質(zhì)的雜質(zhì)比較敏感,需對(duì)氣動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格的過(guò)濾和潤(rùn)滑,對(duì)系統(tǒng)的維護(hù)要求高。
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