第十三章气动控制元件讲解

第十三章：气动控制元件
二、减压阀 由于空气压缩机来的压力一 般比设备所需的压力高些，而 且压力波动比较大。减压阀的 作用就是降低由空气压缩机来 的压力，以适于每台气动设备 需要压力值，并使这压力值保 持稳定。按调节压力方式不同， 减压阀有直动型和先导型两种。
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1、直动型减压阀
结构
工作原理
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2、减压阀的压力特性与流量特性 1）压力特性 减压阀的压力特性是指在一定的
流量下，输出压力P2与输入压力P1之函数关系。 当输出压力较低、流量适当时，减压阀的稳定性 能最好。当输出压力较高、流量太大或太小时， 减压阀的稳定性能较差。
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2）流量特性 减压阀的流量特性表示输入压力 为定值时，输出流量qv与输出压力P2的函数关 系。减压阀的流量特性。它表明，输入压力为一 定时，输出压力越低，流量变化引起的输出压力 波动越小。
13.2 流量控制阀
节流阀的作用是通过改变阀
的通流面积来调节流量。气体
由输入口P进入阀内，经阀座
与阀芯间的节流通道从输出口
A流出。通过调节螺杆使阀芯
上下移动，改变节流口通流面
积，实现流量的调节。
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节流阀结构图
图形符号
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二、单向节流阀 单向节流阀是由单向阀和 节流发并联组合而成的组合 式控制阀。当气流由P至A正 向流动时，单向阀在弹簧和 气压作用下关闭，气流经节 流阀节流后流出，而当由A至 P反向流动时，单向阀打开， 不节流。
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3、先导式减压阀 先导式减压阀结构简图，
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4、先导式减压阀选用 在减压阀选择时应根据气源压力确定阀的额定输入压力，
气源的最低压力应高于减压阀最高输出压力0.1MPa以上。 减压阀一般安装在空气过滤器之后，油雾器之前。 先导式减压阀主要用于输出压力较高或配管内径较大的气 动系统，若用直动型减压阀，输出压力会波动较大。
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1、调节气缸活塞的速度一般有进气节流和排气节流两 种，但用排气节流方法比用进气节流方法稳定、可靠。
2、采用流量控制阀调节气缸活塞的运动速度不得小 于30mm/s。若小于这个速度，由于气体的可压缩性，调 节速度比较困难，此时应采用低速缸，可达3~5mm/s。
3、彻底防止管路中的漏损。如有漏损，不可能有正 确的速度控制。
（图中未画），减压后的空气从上部先导控制口K 进入阀内，以代替直动型的弹簧控制溢流阀，其余 控制原理与直动型溢流阀相似。先导型溢流阀适用 于管道通经较大及控制距离远的场合。溢流阀选用 时其最高工作压力应略高于所需控制压力。
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先导型溢流阀结构原理
图形符号
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3、溢流阀的选用 （1）根据需要的溢流量来选择溢流阀的通径。 （2）对溢流阀来说，希望气动回路刚一超过调定压力，阀 门便立即排气，而一旦压力稍低于调定压力，阀门便立即关 闭。这种从阀门打开到阀门关闭过程中，气动回路中的压力 变化越小，溢流特性越好。在一般情况下，应选用调定压力 接近最高使用压力的溢流阀。 （3）如果管径大（如通径15mm以上）并远距离操作时， 宜采用先导式溢流阀。
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单向节流阀的工作原理图 单向节流阀的结构图
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三、排气节流阀 它的工作原理与节流阀相似， 也是通过调节通流面积来调节 排气流量。一般排气节流阀带 有消声器，可以起到减小排气 噪声的作用。排气节流阀一般 安装在执行元件的排气口处， 调节排入大气中气体的流量。
排气节流阀工作原理
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带消声器排气节流阀的结构图
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四、流量控制阀的选用 流量控制阀的功用与液压中流量控制阀的功用相
似，主要用来调节气缸的运动速度。但应当注意，由于 气体的可压缩性，其控制精度远不如液压控制高，特别 是低速控制中，要按照预定行程变化来控制速度，只用 气动流量控制阀是很难实现的。但如能充分注意以下几 点，则在大多数情况下还是能达到比较满意的程度。
图形符号
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1、直动型溢流阀 膜片式直动型溢流阀由于
膜片面积比阀芯面积大，阀的 开启压力与关闭压力接近，即 压力特性好，动作灵敏。但最 大开启量比较小，所以流量特 性不够好。若流量较大及需要 较宽的调节范围时，应选用先 导式溢流阀。
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2、先导型溢流阀 如图为先导型溢流阀。溢流阀的先导阀为减压阀
单向顺序阀的结构图。
图形符号
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2、顺序阀的应用 压缩空气先进入气缸1，待 有一定压力后，打开顺序阀4， 压缩空气才开始进入气缸2使 其动作。切断气源，气缸2返 回的气体经单向阀3和排气孔 O排空，气缸1返回时的气体 则直接向O孔排空。
顺序阀应用回路
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一、节流阀
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三、顺序阀 顺序阀的作用是依靠气 路中压力的大小来控制 执行机构按顺序动作。 顺序阀常与单向阀并联 结合成一体，称为单向 顺序阀。
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1、单向顺序阀 顺序阀工作原理
P—O，顺序阀 关闭，气路断 P—A，顺序阀 开启，气路通
开启状态
关闭状态
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4、要始终注意气缸内表面保持良好的润滑状态。
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气动控制元件
重点、难点及解决办法：
教学重点 气动控制元件、逻辑元件应用
教学难点 气动控制阀、逻辑元件的应用
解决方法
查阅资料，实验教学和理论教学 互动，多做练习。
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气动控制元件
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本课题重点与难点
教学重点 气动控制元件的选用及工作原
理
教学难点 气动控制元件的选用
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13.1 压力控制阀 压力控制阀主要有溢流阀、减压阀和顺序阀。 一、溢流阀 溢流阀的作用是当系统压力 超过调定值时，便自动排气， 使系统的压力下降不超过调 定值，以保证系统安全，故 也称其为安全阀。溢流阀按 控制方式分，溢流阀有直动 型和先导型两种。
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溢流阀（安全阀）工作原理