方向控制阀工作原理
气动控制阀结构与原理
1.方向控制阀及换向回路方向控制阀按气流在阀内的作用方向，可分为单向型控制阀和换向型控制阀。
(1)单向型控制阀。
1)单向阀。
气动单向阀的工作原理与作用与液压单向阀相同。
在气动系统中，为防止储气罐中的压缩空气倒流回空气压缩机，在空气压缩机和储气罐之间就装有单向阀。
单向阀还可与其他的阀组合成单向节流阀、单向顺序阀等。
2)梭阀(或门阀)。
梭阀是两个单向阀反向串联的组合阀。
由于阀芯像织布梭子一样来回运动，因而称之为梭阀。
图3一25(a)为或门型梭阀的结构图。
其工作原理是当P1进气时，将阀芯推向右边，P2被关闭，于是气流从P1进人A腔，如图3-25(b)所示;反之，从P2进气时，将阀芯推向左边，于是气流从几进人P2腔，如图3-25(c)所示;当P1,P2同时进气时，哪端压力高，A就与哪端相通，另一端就自动关闭。
可见该阀两输人口中只要有一个输人，输出口就有输出，输人和输出呈现逻辑“或”的关系。
或门型梭阀在逻辑回路中和程序控制回路中被广泛采用，图3-26是梭阀在手动一自动回路中的应用。
通过梭阀的作用，使得电磁阀和手动阀均可单独操纵汽缸的动作。
气动调节阀：/3)双压阀(与门阀)图3-27是双压阀的工作原理图。
当P1进气时，将阀芯推向右端，A 无输出，如图3-27(a)所示;当P2进气时，将阀芯推向左端，A无输出，如图3一27(b)所示;只有当P1，P2同时进气时，A才有输出，如图3-27(c)所示;当P1和P2气体压力不等时，则气压低的通过A输出。
由此可见，该阀只有两输人口中同时进气时A才有输出，输人和输出呈现逻辑“与”的关系。
自力式压力调节阀:/双压阀的应用很广泛，如图3一28所以是在互锁回路中的应用。
只有工件的定位信号1和夹紧信号2同时存在时，双压阀才有输出，使换向阀换向，从而使钻孔缸进给。
4)快速排气阀。
用于使气动元件或装置快速排气的阀叫作快速排气阀，简称快排阀。
通常汽缸排气时，气体是从汽缸经过管路，由换向阀的排气口排出的。
方向控制阀
A B
P T
P T
P T
P T
P T
O型
H型
M型
Y型
P型
Fully close center （O型中位机能）
Fully open center （ H型中位机能）
Tandem center （ M型中位机能）
Float center（Y型中位机能）
阀芯的操作机构 根据控制方式的不同，阀芯操纵机构主要有：
Structure 结构 Fig. 5-4、5 Body 阀体（有油口） Spool 阀芯（阀芯为轴状，上有多个台肩） Actuation 阀芯操作机构
工作原理 阀芯相对阀体移动，改变各油口的连通 方式。 换向阀的“位” “位”（Positions）：阀芯相对于阀体可
处
的工作位置个数。
在图形符号中以方框表示，一个方框代
If flow direction reverses：
Pressured oil and the spring push valve core against the seat，flow cannot pass through。 反向流动：液压力及弹簧力方向一致，无法打开 阀口。
一般阀内弹簧较软，开启压力约0.3 ~ 0.5 bar。 若作背压阀用，弹簧设计较硬，开启压力约2 ~ 6 bar，使系统回油保持一定背压。
1DT 2DT 3DT 4DT 5DT 6DT
缸A、B、C均外伸
缸A、B、C均回缩 A外伸，B、C停留
A 伸，B 停，C 缩
Chp.5 Hydraulic Control Valves
液压控制阀
5.1 Introduction 概述
5.2 Directional Control Valves 方向阀 5.3 Pressure Operated Valves 压力阀
方向控制阀及方向控制回路
• 单向阀开启压力一般为0.035~0.05MPa，所以单向阀中 的弹簧很软。
• 单向阀的主要用途如下（1）单向阀可以安装在回油路 中作为背压阀。将软弹簧更换成合适的硬弹簧，用以产 生0.2~0.6MPa的背压。就成为背压阀。
•（2）安装在液压泵出口，防 止泵倒灌。防止系统中的油液 在泵停机时倒流回油箱、系统
换向阀类型
• 换向阀按阀的结构形式、操纵方式、工作位置数和 控制的通道数的不同，可分为各种不同的类型。
• 按阀的结构形式有：滑阀式、转阀式、球阀式、 锥阀式。
• 按阀的操纵方式有：手动式、机动式、电磁式、液
动式、电液动式、气动式。
• 按阀的工作位置数和控制的通道数有：二位二通
阀、二位三通阀、二位四通阀、三位四通阀、三位五
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(2) 液控单向阀应用
• 1）控制重物匀速下落 • 当换向阀通电时，油缸匀
速下落（不会自由落体下 落）；当换向阀断电时， 油缸起吊重物。
2）液压锁：液压锁用于汽 车液压吊等的支腿。
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(3)典型结构
• 液控单向阀有不带卸荷阀芯的筒式液控单向阀
(见图5.13)和带卸荷阀芯的卸载式液控单向阀(见 图 5.14)两种结构形式。
“通”;
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• (5)一般，阀与系统供油路连接的进油口用字母P表
示，阀与系统回油路连通的回油口用T(有时用O) 表 示；而阀与执行元件连接的油口用A、B等表示。有 时在图形符号上用L表示泄漏油口； • (6)换向阀都有两个或两个以上的工作位置，其中一 个为常态位，即阀芯未受到操纵力时所处的位置。 图形符号中的中位是三位阀的常态位。利用弹簧复 位的二位阀则以靠近弹簧的方框内的通路状态为其 常态位。 • 绘制系统图时，油路一般应连接在换向阀的常态位 上。
第五章 液压控制阀(方向阀)
二、液压阀的基本共同点及要求
尽管各类液压控制阀的功能和作用不同，
但结构和原理上均具有以下共同点： 1）在结构上都有阀体、阀芯、和操纵机构 组成； 2）在原理上都是依靠阀的启闭来限制、改 变液体的流动或停止，从而实现对系统的 控制和调节作用； 3）只要液体经过阀孔流动，均会产生压力 降低和温度升高等现象，通过阀孔的流量 与通流截面积及阀孔前后压力差有关，即 符合液体流经小孔的流量公式；
第二节 方向控制阀
方向控制阀用以控制液压系统中油液流动的方向或液流 的通与断，可分为单向阀和换向阀两类。 A B 一、单向阀 单向阀有普通单向阀和液控单向阀两种。 单向阀的职能符号 1、普通单向阀 普通单向阀通常简称单向阀，又叫止回阀或逆止阀，只 允许油液正向流动，不允许倒流。
高、中、低压单向阀的工作原理完全一样，
图4-5 双向液压锁结构图 1-弹簧，2-阀芯，3-阀座，4-控制活塞
当压力油从A口流入，对于左侧液控单向阀为正 向流动，同时液压力作用于控制活塞使之向右移 动并推开右侧液控单向阀的阀芯，允许液体反方 向从D口→B口流动；同理，当压力油从B口流入 时，左侧液控单向阀同样允许液体反向流动；当 A口和B口都不通压力油时，相当于两个液压控 单向阀的控制压力同时消失，液控单向阀此时从 功能上等同于普通单向阀，这时无论C口还是D 口的油液存在压力而试图反方向流动都是不允许 的，且阀口的锥形面密封良好，这样与C口和D 口相连接的执行元件的两个容腔被封闭，由于液 体不可压缩，执行元件在正常情况（无泄漏）下 即使受外负载力的作用也可停留在规定的位置上。
2、用箭头符号“↑”表示指向的两油口相
通，但不一定表示液流的实际方向；用截 止符号“⊥”表示相应油口在阀内被封闭。
第五章 方向控制阀
第五章方向控制阀方向控制阀（方向阀）是控制液压系统中的液流方向的阀，用来对系统中各个支路的液流进行通、断的切换，以适应工作的要求。
一个液压系统所应用的各个控制阀中，方向阀占的数量相当多。
§5-1 方向阀的功能及分类常规方向阀的基本作用是对液流进行通、断（开、关）切换。
因此，工作原理比较简单，它的结构也并不复杂。
但是，为了满足不同液压系统对液流方向的控制要求，方向阀的品种规格名目繁多。
一、分类方向阀按其功能，大致可分成以下几种类型：有时把压力表开关也归到方向控制阀中。
除了上述一般的方向控制阀外，还有可以进行阀芯位置连续控制的电液比例方向阀。
从阀芯的结构特征来区分，又有锥阀式、球阀式、滑阀式和转阀式等。
（一）单向阀单向阀类似于电路中的二极管。
在液压系统中单向阀只允许液流沿一个方向通过，反方向流动则被截止。
它是一种结构最简单的控制阀。
图5-1（图5-1省略p89）分别是钢球式直通单向阀和锥阀式直通单向阀。
液流从1P流入时，克服弹簧力而将阀芯顶开，再从2P流出。
当液流反向流入时，由于阀芯被压紧在阀座密封面上，所以流动被截止。
钢球式单向阀的结构简单，但密封性不如锥阀式，并且由于钢球没有导向部分，所以工作时容易产生振动，一般用在流量较小的场合。
锥阀式应用最多，虽然加工要求较钢球式高一些，但是它的导向性好，密封可靠。
图5-1所示单向阀是管式结构，尺寸小巧紧凑，可以直接安装在管路中。
此外还有板式结构的单向阀（图5-2）（图5-2省略p90），它的装拆维修比较方便，不过需要另行设置安装底板。
此外，由于板式单向阀内的流道有转弯，所以流动阻力损失较管式结构大。
单向阀中的弹簧主要是用来克服摩擦力、阀芯的重力和惯性力，使阀芯在液流反方向流动时能迅速关闭。
但弹簧过硬会影响阀的开启压力并造成过大的流动损失。
一般单向阀的开启压力大约0.03~0.05MPa，并可根据需要更换弹簧。
例如，单向阀作为背压阀使用时，需要具有与系统工作相适应的开启压力，因此采用较硬的弹簧。
液控单向阀原理
液控单向阀原理
液控单向阀是一种用于控制流体方向的装置。
它由阀体、阀芯和控制元件组成。
液控单向阀工作原理：
1. 当液控单向阀处于关闭状态时，阀芯与阀座紧密接触，阻止流体通过阀体。
2. 当控制元件施加控制压力时，控制压力作用在阀芯的某一侧，使得阀芯向另一侧移动。
3. 当阀芯移动到一定位置时，阀内的流体被释放出来，使阀芯与阀座分离，流体可以通过阀体流动。
4. 当控制压力消失时，弹簧恢复原状将阀芯重新推回阀座，使阀体关闭，停止流体的通过。
液控单向阀通过控制元件对阀芯的控制压力进行调节，从而控制阀体的打开和关闭，进而控制流体的流向。
它广泛应用于液压系统中，用于防止流体倒流或控制流体的方向。
顺序阀工作原理
顺序阀工作原理顺序控制系统是一种常见的控制方式，它利用顺序阀对不同部件进行控制来实现控制系统的顺序控制。
顺序阀是一种重要的控制元件，本文将介绍顺序阀的工作原理。
一、顺序阀定义和分类顺序阀又称为逻辑阀或方向控制阀，它通过控制阀芯的运动方向和位置改变液路的通断，从而实现对液压油的顺序控制。
顺序阀按照不同的控制方式可以分为机械控制、电气控制和液压控制三种类型。
1. 机械控制顺序阀机械控制顺序阀是一种通过机械元件控制阀芯运动的顺序阀。
它是由控制阀芯、机械撑杆和机械动力部件组成，机械撑杆通过调整机械动力部件的位置来控制阀芯的运动方向和位置。
2. 电气控制顺序阀电气控制顺序阀是一种通过电磁铁控制阀芯运动的顺序阀。
电气控制顺序阀通常由电磁铁、阀芯、弹簧和机械撑杆等部件组成，电磁铁可以通过通电来改变阀芯的运动方向和位置。
3. 液压控制顺序阀液压控制顺序阀是一种通过液压元件控制阀芯运动的顺序阀。
液压控制顺序阀包括油路、阀芯、机械撑杆和控制阀等部件，通过改变控制阀的动作来控制液压油的流动方向和通断。
二、顺序阀的工作原理顺序阀通过控制阀芯的位置和运动方向来控制油路的开闭和液动部件的工作顺序，实现系统的顺序控制。
其工作原理可简单描述为：阀芯运动→油路开闭→动作顺序控制。
1. 阀芯运动顺序阀的阀芯通常是移动型的，当控制信号传输到顺序阀时，阀芯会受到控制力的作用开始运动。
不同控制方式的顺序阀阀芯运动特点不同，但都需要控制力的作用才能运动。
2. 油路开闭当阀芯开始运动时，将会改变液路的开闭状态。
其原理是通过阀芯的运动方向和位置，改变液体流动的通道，控制液压油从一个油路进入另一个油路，在不同的液动部件中产生不同的液压动力。
3. 动作顺序控制顺序阀的最终目的是实现系统的动作顺序控制，通过控制阀芯的运动和液路的开闭状态，控制不同的液动部件按照特定的顺序工作。
不同的液动部件需要通过顺序阀来实现相应的动作，确保整个系统的工作顺序正确无误。
方向控制阀工作原理
方向控制阀工作原理
方向控制阀是一种用于控制液压系统中液压液的流动方向的装置。
它通常由阀体、阀芯、控制元件和执行元件等多个部分组成。
工作原理如下：
1. 当方向控制阀处于中位时，阀芯处于停止位置，液压液被阀体密封，流动被阻止。
2. 当控制元件（如手柄、电磁铁等）操作时，通过机械力或电磁力的作用，使阀芯移动。
3. 当阀芯移动到一定位置时，通过阀芯与阀体的密封面的开启或闭合，改变阀体内液压液的流动通道。
4. 当流动通道打开时，液压液就可以由一个通道流向另一个通道，从而改变液压系统中的液压力和流动方向。
5. 当控制元件操作结束时，阀芯回到停止位置，将液压液再次封闭起来，阻止流动。
方向控制阀的工作原理可以通过机械触发、电磁操控、压力传感器等方式实现，具体的原理与具体的方向控制阀型号和工作要求有关。
方向控制阀工作原理
第13章气动控制阀(Pneumatic control valves)气动控制阀是控制、调节压缩空气的流动方向、压力和流量的气动元件，利用它们可以组成各种气动回路，使气动执行元件按设计要求正常工作。
13.1常用气动控制阀(Common pneumatic control valves)和液压控制阀类似，常用的基本气动控制阀分为：气动方向控制阀、气动压力控制阀和气动流量控制阀。
此外还有通过改变气流方向和通断以实现各种逻辑功能的气动逻辑元件。
13.1.1 气动方向控制阀(Pneumatic direction control valves)气动方向控制阀是用来控制压缩空气的流动方向和气流通、断的气动元件。
13.1.1.1 气动方向控制阀的分类气动方向控制阀和液压系统的方向控制阀类似，也分为单向阀和换向阀，其分类方法也基本相同。
但由于气压传动具有自己独有的特点，气动方向控制阀可按阀芯结构、控制方式等进行分类。
1．截止式方向控制阀芯的关系如图13.1阀口开启后气流的流动方向。
点：1）构紧凑的大口径阀。
2胶等）密封，当阀门关闭后始终存在背压，因此，密封性好、泄漏量小、勿须借助弹簧也能关闭。
3）因背压的存在，所以换向力较大，冲击力也较大。
不适合用于高灵敏度的场合。
4）比滑柱式方向控制阀阻力损失小，抗粉尘能力强，对气体的过滤精度要求不高。
2. 滑柱式方向控制阀滑柱式气动方向控制阀工作原理与滑阀式液压控制元件类似，这里不具体说明。
滑柱式方向控制阀的特点：1）阀芯较截止式长，增加了阀的轴向尺寸，对动态性能有不利影响，大通径的阀一般不易采用滑柱式结构；2）由于结构的对称性，阀芯处在静止状态时，气压对阀芯的轴向作用力保持平衡，容易设计成气动控制中比较常用的具有记忆功能的阀；3）换向时由于不受截止式密封结构所具有的背压阻力，换向力较小；4）通用性强。
同一基型阀只要调换少数零件便可改变成不同控制方式、不同通路的阀；同一只阀，改变接管方式，可以做多种阀使用。
第六章 方向阀和方向控制回路
换向阀§6-1 单向阀和液控单向阀一、二、三、一、单向阀二、液控单向阀具有漏油油口的结构三、双向液压锁§6-2 换向阀换向阀的基本作用可归结为对换向阀的主要能要求是下表列出了几种常用换向阀的结构原理和图形符号符号。
一个换向阀完整的图形符号速应表示出操纵、复位和定位方式等复位和定位方式等。
换向阀图形符号含义如下换向阀图形符号含义如下：：下图是三槽二台肩换向阀的换向原理下图是三槽二台肩换向阀的换向原理。
当换向阀芯处于左位时图a ，P 与A 通,B 与T 通；当阀芯处于右位时图b ，P 与B 通，A 与T 通。
这种阀的长度较短较短，，但回油压力直接作用于阀芯两端但回油压力直接作用于阀芯两端，，对密封装置有较高的要求置有较高的要求。
多位阀处于不同位置时多位阀处于不同位置时，，其各油口连通情况不同，这种不同的连通方式体现了换向阀的各种控制机能机能，，称为滑阀机能。
下图是三位四通阀中位机能。
滑阀式换向中滑阀式换向中，，由于阀芯和阀体孔的几何形状误差和中心线不重和误差和中心线不重和，，进入滑阀配合间隙中的压力油将对阀芯产生不平衡的径向力产生不平衡的径向力，，使阀芯紧贴在孔壁上孔壁上，，产生相当大的摩擦力产生相当大的摩擦力，，使滑阀卡住使滑阀卡住，，这称为液压卡紧现象为液压卡紧现象。
下图表示阀芯上所受径向力的几种情况种情况。
图中图中P P 为高压侧压力为高压侧压力，，P 为低压侧压力为低压侧压力。
开环形槽的效果开有均压槽的部位，四周都有相等或接近相等的压力油，可显著减少液压卡紧力。
阀芯倾斜时开环槽的效果可从下图看出：湿式电磁铁的结构可调式液动换向阀（1）并联（2）串联（3）串并联§6-3 方向控制回路一、二、三、一、启停回路二、换向回路三、锁紧回路结束。
方向类液压阀基本原理及应用
结构与工作原理：
SV和SL型阀是锥阀结构的液控单向阀，它可以由液压 启而允许油液在闭锁方向自由流通。
此类阀用于有液压回路部分的隔离，以避免管路破裂 时负载失压，或避免执行器在液压闭锁时因滑阀泄漏引 起的爬行或漂移。
该阀的组成主要包括阀体（1）、阀芯（2）、压缩弹 簧（3）和控制活塞（4）
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此类阀的结构、功能及易出现的故障和4WE6相似，其 突出特点是节能，此类阀的电磁铁较普通电磁阀电磁铁短， 只有12V和24V两种适用电压，功率较普通电磁阀小，适用 于机床等中低压系统中。
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直推式电磁球阀
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HD-M-SED6…10/
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三、SV/SL型液控单向阀基本参数 1、最高工作压力：31.5MPa 2、控制压力：0.5～31.5MPa 3、工作介质：矿物质液压油；磷酸酯液压油 4、油温范围：-30～+80℃ 5、黏度范围：2.8～500mm2/s 2、最大流量：10通径 120L/min
20通径 300L/min 30通径 500L/min
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三、4WEH型电液换向阀基本参数
1、油口A、B、P最高工作压力：
H—4WEH：至35MPa； 4WEH：至28MPa
2、最大流量：
10通径 160L/min
16通径 300L/min
25通径 650L/min
32通径 1100L/min
3、最高控制压力：至25MPa
4、介质：矿物质压油；磷酸酯油
此阀由阀体（1）滚轮/推杆控制阀芯（3）和复位弹簧 （4）组成。当没有外力操纵时，控制阀芯（3）被复位弹 簧（4）保持在起始位置（切换位置b）。当外力操纵滚轮 /推杆的操纵力减小时，控制阀芯（3）被复位弹簧推回起 始位置。
哪种阀是方向控制阀的原理
哪种阀是方向控制阀的原理
常见的几种方向控制阀的工作原理:
1. 方向控制阀(DCV)主要用于控制actuator的运动方向。
2. 最简单的DCV是二位三通阀,通过改变阀芯位置来改变运动方向。
3. 四位五通阀也可实现方向控制,中位为关闭状态,两侧通道控制运动方向。
4. portional方向控制阀利用螺旋凸轮使阀芯转动改变通道方向。
5. 马达反馈闭环控制的电磁式DCV,通过驱动器精确控制阀门方向。
6. 堵塞控制阀利用凸轮调节两个出口端的堵塞来控制方向。
7. 滑阀式DCV使用滑块或球形阀门在凸轮或斜槽的带动下改变通道。
8. 平衡芯盒式DCV使用弹簧平衡阀芯,改变压力使阀芯摆向相反方向。
9. 旋转式DCV中,阀芯可以旋转达到不同方向的通道转换。
10. 复合型DCV结合马达、平衡芯盒等原理实现精确控制。
方向控制阀
液压控制阀的特点（共性）
1.在结构上，所有的阀都有阀体、阀芯（转阀或 滑阀）和驱使阀芯动作的元、部件（如弹簧、电 磁铁）组成 。 2.在工作原理上，所有阀的开口大小，阀进、出 口间压差以及流过阀的流量之间的关系都符合孔 口流量公式（将阀口看成是小孔），仅是各种阀 控制的参数各不相同而已。
q cq A0 2p /
A P1
B P2
A
B
1—阀体； 2—阀芯；3 —弹簧；
上图所示的阀属于管式连接阀，此类阀的油口 可通过管接头和油管相连，阀体的重量靠管路支
承，因此阀的体积不能太大太重。
13
直角式单向阀的进出油口 A(P1) 、 B(P2) 的轴 线均和阀体轴线垂直。
A
B
A
B
图 5.11(a) 所示的阀属于板式连接阀，阀体用螺钉 固定在机体上，阀体的平面和机体的平面紧密贴合， 阀体上各油孔分别和机体上相对应的孔对接，用“O” 形密封圈使它们密封。
5
(3) 板式连接 阀的各油口均布置在同一安装平面上，并留有 连接螺钉孔，这种阀称为板式阀，如电磁换向阀多 为板式阀。将板式阀用螺钉固定在与阀有对应油口 的平板式或阀块式连接体上。
(4) 叠加式连接 由阀（方向阀、压力阀、流量阀等）及底板 块组成。每个阀同时起单个阀和通道孔的作用。 (5) 插装式连接 将阀按标准参数做成圆筒形专用元件，然后将 这些元件插入不同的阀体（或集成块），得到不同 组合的一种集成形式。
此类阀不带卸荷阀芯， (1)简式外泄型液控单向阀 有专门的泄油口，外泄油口 P1—正向进油口; P2 —正向出 通油箱，故可用于较高压力 油口 K —控制口 系统。
1 —控制活塞； 2 —顶杆；3 —阀芯。
泄油口
图5.13 简式外泄型液控单向阀
方向控制阀知识
方向控制阀知识方向控制阀简称方向阀，主要用来通断油路或切换油流的方向，以满足对执行元件的启、停和运动方向的要求。
按其用途可分为两大类：单向阀和换向阀。
（1）单向阀单向阀又称止回阀，它的功用是使油液只能单向流过。
根据阀芯结构不同，单向阀可分为球阀式和锥阀式两种。
图5—1所示出为两种单向阀的结构及单向阀的符号。
球阀式阀芯结构简单，但容易因摩擦而使密封性变差，只用于低压场合。
锥阀式应用较多，且密封性较好。
根据阀中通道情况，又可分为直通式和直角式。
直通式液流阻力小，更换弹簧也较方便，一般采用管式连接；而直角式则即可采用管式连接。
又可采用板式连接或法兰连接。
单向阀中弹簧的主要作用是在没有油流通过或油液倒流时可帮助阀迅速关闭。
但它同时也增加阀开启时的阻力，并成为油液流过单向阀时产生压力损失的主要部分。
在不影响阀灵敏可靠的同时，就应把弹簧做得软些。
’一般单向阀开启压力是0．035～0．05MPa，全部流量通过时的压力损失大约是0．1～0．3MPa。
图5—1单向阀1—阀体；2—弹簧；3—阀芯；4—阀座（要求：动画显示两种单向阀正向导通，反向截至的工作过程，动画可参见第五章动画资源“5-1直通式单向阀（动画按钮可去掉）及5-2直角式单向阀”）在某些场合，需要单向阀允许油流反向通过，这时即采用液控式单向阀。
液控式单向阀结构和符号如图5—2所示。
它主要由直角单向阀和控制活塞两部分组成。
当下盖7上的控制油口元压力油时，它仅是一个普通单向阀，只允许油液从A流向B；当控制油口通人压力油时，则控制活塞就被顶起，通过顶杆使阀芯1强制打开，允许油液由B向A反向流过。
图5—2液控单向阀1—单向阀阀芯；2—弹簧；3—上盖；4—阀体；5—单向阀阀座；6—控制活塞；7—下盖（二）换向阀换向阀的作用是利用阀芯和阀体的相对运动来接通、关闭油路或变换油液通向执行元件的流动方向，以使执行元件启动、停止或变换运动方向。
（1）换向阀分类换向阀按结构分有转阀式和滑阀式；按阀芯工作位置数分有二位、三位和多位等；按进出口通道数分有二通、三通、四通和五通等；按操纵和控制方式分有手动、机动、电动、液动和电液动等；按安装方式分有管式、板式和法兰式等。
各种方向控制阀的原理图
各种方向控制阀的原理图
液压阀是用来控制液压系统中油液的流动方向或调节其流量和压力的。
方向控制阀作为液压阀的一种，利用流道的更换控制着油液的流动方向
单向型方向控制阀是只允许气流沿一个方向流动的方向控制阀，如单向阀、梭阀、双压阀等
换向型方向控制阀是可以改变气流流动方向的方向控制阀，简称换向阀。
按照控制方式还可分为电磁阀，机械阀，气控阀，人控阀。
单向型方向控制阀
单向阀
单向阀是气流只能朝一个方向流动，而不能反向流动的阀。
单向阀常与节流阀组合，用来控制执行元件的速度。
1、组成：阀体、阀芯、弹簧等。
2、作用：只允许液流一个方向流动，反向则被截止。
3、工作原理：正向导通、反向截止。
4、应用：常被安装在泵的出口，一方面防止压力冲击影响泵的正常工作，另一方面防止泵不工作时系统油液倒流经泵回油箱。
被用来分隔油路以防止高低压干扰。
液控单向阀
液控单向阀是依靠控制流体压力，可以使单向阀反向流通的阀。
这种阀在煤矿机械的液压支护设备中占有较重要的地位。
液控单向阀与普通单向阀不同之处是多了一个控制油路K，当控制油路未接通压力油液时，液控单向阀就象普通单向阀一样工作，压力油只从进油口流向出油口，不能反向流动。
当控制油路有控制压力输入时，活塞顶杆在压力油作用下向右移动，用顶杆顶开单向阀，使进出油口接通。
若出油口大于进油口就能使油液反向流动。
方向控制阀分类
方向控制阀分类[编辑本段]在实际应用中，可根据不同的需要将方向控制阀分成若干类别：（1）按照气体在管道的流动方向，如果只允许气体向一个方向流动，这样的阀叫做单向型控制阀，比如单向阀，梭阀等；可以改变气体流向的控制阀叫做换向阀，比如常用的2way2port，2way3port，2way5port，3way5port等。
（2）按照控制方式可分为电磁阀，机械阀，气控阀，人控阀。
其中电磁阀又可以分为单和双电控阀两种；机械阀可分为球头阀，滚轮阀等多种；气控阀也可分为单气控和双气控阀；人力阀可以分为手动阀，脚踏阀两种。
（3）按工作原理可以分为直动阀和先导阀，直动阀就是靠人力或者电磁力，气动力直接实现换向要求的阀；先导阀是由先导头和阀主体2部分构成，有先导头活塞驱动阀主体里面的阀杆实现换向。
（4）根据换向阀杆的工作位置可以将阀分为2way，3way阀。
（5）根据阀上气孔的多少来进行划分，可以分为2port，3port，5port阀。
普通单向阀（逆止阀或止回阀）功用：只允许油液正向流动，不许反流。
分类：直通式、直角式结构：阀体、阀心锥形、钢球式、弹簧等工作原理：液流从进油口流入时，A →B液流从出油口流入时，A → B开启压力：0、04——0、1MPa做背压阀：Pk=0.2——0.6 MPa 3液控单向阀功用：正向流通，反向受控流通结构：普通单向阀+液控装置K不通压力油，A → B工作原理〈K通压力油，A → B结构特点：B→ A，∵PB=P工，很高∴弹簧腔背压很大，pk很大时才能顶开阀心,影响可靠性。
故可采用如下措施1) 采用先导阀预先卸压2）采用外泄口回油降低背压应用：∵液控单向阀具有良好的反密封性∴常用于保压、锁紧和平衡回路梭阀、双压阀和快速排气阀1）梭阀2）双压阀3）快速排气阀二换向阀作用：变换阀心在阀体内的相对工作位置，使阀体各油口连通或断开，从而控制执行元件的换向或启停。
换向阀的分类按结构形式分：滑阀式换向阀、座阀式换向阀、转阀式换向阀滑阀式换向阀（1）换向阀的结构和工作原理阀体：有多级沉割槽的圆柱孔结构〈阀芯：有多段环行槽的圆柱体分类：二位按工作位置数分< 三位位：阀心相对于阀体的工作位置数。
3大类12种液压阀工作原理，直观动画演示一看就懂
3⼤类12种液压阀⼯作原理，直观动画演⽰⼀看就懂导读液压阀在液压传动中⽤来控制液体压⼒﹑流量和⽅向的元件。
其中控制压⼒的称为压⼒控制阀，控制流量的称为流量控制阀，控制通﹑断和流向的称为⽅向控制阀。
上图为最简单的⼀套液压系统（或称液压泵站），油泵电机等组成动⼒源把油输送到油缸中，⽽电磁阀起到换向的功能，使得油缸活塞杆伸出，或者缩回。
各部件作⽤：油缸：执⾏元件电磁换向阀：液路系统中⽤来实现液路的通断或液流⽅向的改变。
节流阀：通过改变节流截⾯或节流长度以控制流体流量压⼒管路过滤器：清除或阻挡杂质，防⽌元件磨损或卡死溢流阀：定压溢流、稳压、系统卸荷和安全保护作⽤油泵：将原动机的机械能转换成液压能电机：动⼒源我们今天通过直观动态图为⼤家梳理3⼤类12种液压阀的⼯作原理和特点。
1. 控制油液流动⽅向时，液压阀有液动和⼿动之分。
液动换向阀↓液动换向阀是利⽤控制油路的压⼒油来改变阀芯位置的换向阀，操作较为⽅便，启动⼒⼤。
但是当液控油的流量较⼤时，换向冲击也会⽐较⼤。
因此，为了控制阀芯的移动速度，减⼩冲击。
通常在液控压⼒油⼝前安装单向节流装置（阻尼调节器）。
⼿动换向阀↓⼿动换向阀是⼿动杠杆操作的⽅向控制阀，在液压系统中起换向（改变液流⽅向）和开关（接通或切断液流）作⽤。
其操作简便，⼯作可靠，⽆需电⼦。
可以说安装和使⽤⾮常简单。
缺点就是只能通过⼈⼿操作，⾃动化程度不⾼。
2. 按⼯作位置和通路来划分，液压阀⼜有⼆位、三位、四位，⼆通、三通、四通、五通等。
多路换向阀⾮常适合对多路流动⽅向之间进⾏切换，改变不同管路间油路的通与断，控制液流⽅向。
根据阀芯在阀体中的⼯作位置数分两位、三位等；根据所控制的通道数分两通、三通、四通、五通等；P 为供油⼝，O 为回油⼝，A ﹑B 是通向执⾏元件的输出⼝。
当阀芯处於中位时，全部油⼝切断，执⾏元件不动；当阀芯移到右位时，P 与A 通，B 与O 通；当阀芯移到左位时，P 与B通，A 与O 通。
三位阀工作原理
三位阀工作原理
三位阀工作原理
三位阀是一种控制流体的阀门，适用于各种工业流体系统中液压、气动等应用。
它主要由阀体、活塞、弹簧、阀芯等组成，下面我们来
分别介绍三位阀的工作原理。
一、单向控制阀
单向控制阀中的阀芯上有一个呈斜面的开口，其正反两面都有一
定的角度。
当压力方向与该角度相同时，液压油能够顶动阀芯，使阀
门打开；如果压力方向与角度相反，则液压油只能推动阀芯，而无法
使它打开阀门，从而实现单向控制。
二、二位二通控制阀
二位二通控制阀是指阀舌在两个固定的位置间移动，其间有一个
或多个出口，可使流体从一个入口进入阀体，然后通过相应的出口流出。
它主要由活塞、阀芯、弹簧等组成。
当阀芯移至一个位置时，它
的两端分别使出口关联于入口，使流体流通。
当阀芯移动至另一个位
置时，通道被覆盖，从而实现了二位二通的控制。
三、三位阀
三位阀是一种可切换液流方向的阀门，它有两个出口和一个入口，并且工作时，必须选择其中一个出口进行流体排放。
三位阀是由阀体、阀盖、弹簧、膜片和阀芯等部分组成。
当阀芯处于一个位置时，它封
住了一个出口，同时使过程液体进入另一个出口。
而当阀芯移动到另
外一个位置时，就会使进口与第一个出口关联并且封住第二个出口。
总之，三位阀与二位二通的阀相比，优势在于其具有更高的可扩
展性和可控性，因为它可以切换液的流向，并且可以有多种不同的组
合方式。
因此，它在各种工业领域中都被广泛应用，例如机械加工、
液压传输和气动控制等。
三向阀门原理
三向阀门原理一、引言三向阀门是一种常见的控制阀门，广泛应用于各种工业领域。
它的主要作用是控制流体的方向和流量。
本文将详细介绍三向阀门的原理及其工作原理。
二、三向阀门的结构三向阀门通常由阀体、阀芯、弹簧等组成。
其中，阀体是整个三向阀门的主要组成部分，它通常由铸铁或不锈钢等材料制成。
阀芯则是连接在阀体内部的一个活动部件，它可以根据需要进行开关操作。
弹簧则是用来保持阀芯在特定位置或恢复原始状态的。
三、三向阀门的类型根据使用场景和功能需求，三向阀门可以分为多种类型。
其中最常见的有T型和L型两种。
1. T型三向阀门：T型三向阀门主要用于控制流体从一个入口进入两个出口中的一个，并且可以控制这两个出口之间流量比例。
2. L型三向阀门：L型三向阀门主要用于控制流体从一个入口进入两个出口中的一个，并且可以控制其中一个出口关闭或开启。
四、三向阀门的工作原理三向阀门的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 阀芯位置：当阀芯处于中间位置时，流体可以从一个入口进入两个出口中的任意一个。
2. 阀芯移动：当阀芯被移动时，它会切换通道，使流体从一个出口流出而不是另一个出口。
3. 流量控制：通过调整阀芯位置和弹簧力度，可以控制流体在两个出口之间的比例，并且可以调整流量大小。
五、三向阀门的应用场景三向阀门广泛应用于各种工业领域。
其中最常见的应用场景包括：1. 液压系统：在液压系统中，三向阀门通常用于控制液压缸的活塞方向和速度。
2. 空调系统：在空调系统中，三向阀门通常用于控制冷却剂的方向和流量，以实现温度控制。
3. 化工生产：在化工生产中，三向阀门通常用于控制反应器内部物质的进出和混合比例等。
六、总结通过本文对三向阀门原理及其工作原理的详细介绍，我们可以了解到三向阀门在各种工业领域中的重要性和应用场景。
在实际应用中，我们需要根据具体需求选择适合的三向阀门类型，并且合理调整阀芯位置和弹簧力度，以实现流量控制和方向控制等功能。
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第13章气动控制阀(Pneumatic control valves)气动控制阀是控制、调节压缩空气的流动方向、压力和流量的气动元件，利用它们可以组成各种气动回路，使气动执行元件按设计要求正常工作。
13.1常用气动控制阀(Common pneumatic control valves)和液压控制阀类似，常用的基本气动控制阀分为：气动方向控制阀、气动压力控制阀和气动流量控制阀。
此外还有通过改变气流方向和通断以实现各种逻辑功能的气动逻辑元件。
13.1.1 气动方向控制阀(Pneumatic direction control valves)气动方向控制阀是用来控制压缩空气的流动方向和气流通、断的气动元件。
13.1.1.1 气动方向控制阀的分类气动方向控制阀和液压系统的方向控制阀类似，也分为单向阀和换向阀，其分类方法也基本相同。
但由于气压传动具有自己独有的特点，气动方向控制阀可按阀芯结构、控制方式等进行分类。
1．截止式方向控制阀芯的关系如图13.1阀口开启后气流的流动方向。
点：1）构紧凑的大口径阀。
2胶等）密封，当阀门关闭后始终存在背压，因此，密封性好、泄漏量小、勿须借助弹簧也能关闭。
3）因背压的存在，所以换向力较大，冲击力也较大。
不适合用于高灵敏度的场合。
4）比滑柱式方向控制阀阻力损失小，抗粉尘能力强，对气体的过滤精度要求不高。
2. 滑柱式方向控制阀滑柱式气动方向控制阀工作原理与滑阀式液压控制元件类似，这里不具体说明。
滑柱式方向控制阀的特点：1）阀芯较截止式长，增加了阀的轴向尺寸，对动态性能有不利影响，大通径的阀一般不易采用滑柱式结构；2）由于结构的对称性，阀芯处在静止状态时，气压对阀芯的轴向作用力保持平衡，容易设计成气动控制中比较常用的具有记忆功能的阀；3）换向时由于不受截止式密封结构所具有的背压阻力，换向力较小；4）通用性强。
同一基型阀只要调换少数零件便可改变成不同控制方式、不同通路的阀；同一只阀，改变接管方式，可以做多种阀使用。
5）阀芯对介质的杂质比较敏感，需对气动系统进行严格的过滤和润滑，对系统的维护要求高。
13.1.1.2 常用的气动方向控制阀1. 单向型方向控制阀1）单向阀其逻辑关系为“或”，图形符号如图。
3）与门型梭阀A口才有输出；当P1或P2单独通气时，阀芯就被推至相对端，封闭截止型阀口；当P1和P2同时通气时，哪端压力低，A口就和哪端相通，另一端关闭，其逻辑关系为“与”，图形符号如图。
4）快速排气阀快速排气阀是为加快气体排放速度而采用的气压控制阀。
如图13.5为快速排气阀的结构原理。
当气体从P通入时，气体的压力使唇型密封圈右移封闭快速排气口e，并压缩密封圈的唇边，导通P口和A口，当P口没有压缩空气时，密封圈的唇边张开，封闭A和P通道，A口气体的压力使唇型密封圈左移，A、T通过排气通道e 连通而快速排气（一般排到大气中）。
2. 换向型方向控制阀换向型方向控制阀（简称换向阀），是通过改变气流通道而使气体流动方向发生变化，从而达到改变气动执行元件运动方向的目的。
它包括气压控制换向阀、电磁控制换向阀、机械控制换向阀、人力控制换向阀和时间控制换向阀等。
（1）气压控制换向阀气压控制换向阀是利用气体压力使主阀芯和阀体发生相对运动而改变气体流向的元件。
1）气压控制换向阀的分类按控制方式不同分为加压控制、卸压控制和差压控制三种。
加压控制是指所加的控制信号压力是逐渐上升的，当气压增加到阀芯的动作压力时，主阀便换向；卸压控制是指所加的气控信号压力是逐渐减小的，当减小到某一压力值时，主阀换向；差压控制是使主阀芯在两端压力差的作用下换向。
气控换向阀按主阀结构不同，又可分为截止式和滑阀式两种主要型式。
滑阀式气控换向阀的结构和工作原理与液动换向阀基本相同。
在此只介绍截止式换向阀。
2）截止式方向控制阀图13.6的状态，阀芯4P 与A 断开，A 与T 5与A 通道，封闭A 与T 图示为常断型阀，控制换向阀。
(2)阀1) 单电控换向阀由一个电磁铁的衔铁推动换向阀芯移位的阀称为单电控换向阀。
单电控换向阀有单电控直动换向阀和单电控先导换向阀两种。
如图13.7为单电控直动式电磁换向阀的工作原理。
靠电磁铁和弹簧的相互作用使阀芯换位实现换向。
图示为电磁铁断电状态，弹簧的作用导通A 、T 通道，封闭P 口通道；电磁铁通图13.8为单电控先导换向阀的工作原理。
它是用单电控直动换向阀作为气控主换向阀的先导阀来工作的。
图示为断电状态，气控主换向阀在弹簧力的作用下，封闭P口，导通A、T 通道；当先导阀带电时，电磁力推动先导阀芯下移，控制压力P1推动主阀芯右移，导通P、A 通道，封闭T通道。
类似于电液换向阀，电控先导换向阀适用于较大通径的场合。
2) 双电控电磁换向阀图示为左侧先导阀电磁铁通电状态。
工作原理与单电控先导换向阀类似，不再叙述。
（4）时间控制换向阀时间换向阀是通过气容或气阻的作用对阀的换向时间进行控制的换向阀。
包括延时阀和脉冲阀。
1）延时阀如图13.14为二位三通气动延时阀的结构原理。
由延时控制部分和主阀组成。
常态时，弹簧的作用使阀芯2处在左端位置。
当从K 口通入气控信号时，气体通过可调节流阀4（气换向阀换向； 气控信号消失后，气容中的气体通过单向阀快速卸压，当压力降到某值时，阀芯左移，换向阀换向。
2）脉冲阀脉冲阀是靠气流经过气阻、气容的延时作用，使输入的长信号变成脉冲信号输出的阀。
图13.15原理。
P 使P 、A 相通，A 气容充气，面积不等，T 相通，A 冲信号。
13.1.2 气动压力控制阀在气动系统中主要起调节、降低或稳定气源压力、控制执行元件的动作顺序、保证系统的工作安全等作用。
13.1.2.1 气动压力控制阀的分类气动压力控制阀分为减压阀（调压阀）、顺序阀、安全阀等。
13.1.2.2 常用的气动压力控制阀1．减压阀减压阀是气动系统中的压力调节元件。
气动系统的压缩空气一般是由压缩机将空气压缩，储存在储气罐内，然后经管路输送给气动装置使用，储气罐的压力一般比设备实际需要的压力高，并且压力波动也较大，在一般情况下，需采用减压阀来得到压力较低并且稳定的供气。
减压阀按调节压力的方式分为直动式和先导式两种。
（1）直动式减压阀图13.16为直动式减压阀的结构原理。
输入气流经P1进入阀体，经阀口2节流减压后从P2口输出，输出口的压力经过阻尼孔4进入膜片室，在膜片上产生向上的推力，当出口的压力P2瞬时增高时，作用在膜片上向上的作用力增大，有部分气流经溢流口和排气口排出，同时减压阀芯在复位弹簧1的作用下向上运动，关小节流减压口，使出口压力降低；相反情况10、挡板11、固定节流孔5及气室所组成的喷嘴挡板放大环节。
当喷嘴与挡板之间的距离发生微小变化时，就会使气室中的压力发生很明显的变化，从而引起膜片6有较大的位移，去控制阀芯4的上下移动，使进气阀口3开大或关小，提高了对阀芯控制的灵敏度，也就提高了阀的稳压精度。
（3）定值器定值器是一种高精度的减压阀，主要用于压力定值。
图13.18为定值器的工作原理图。
它由三部分组成：一是直动式减压阀的主阀部分；二是恒压降装置，相当于一定差值减压阀，主要作用是使喷嘴得到稳定的气源流量；三是喷嘴挡板装置和调压部分，起调压和压力放大作用，利用被它放大了的气压去控制主阀部分。
由于定值器具有调定、比较和放大的功能，因而稳压精度高。
A1和3E7）降压由于进B另因转动手柄14压下弹簧13并推动膜片12连同挡板11一同下移，挡板11与喷嘴10的间距缩小，气流阻力增加，使C室和D室的气压升高。
膜片4在D室气压的作用下下移，将溢流阀口关闭，并向下推动主阀芯2，打开阀口，压缩空气即经 B室和H室由输出口输出。
与此同时，H室压力上升并反馈到膜片12上，当膜片12所受的反馈作用力与弹簧力平衡时，定值器便输出一定压力的气体。
当输入的压力发生波动，如压力上升，若活门、进气阀芯2的开度不变，则B、F、H室气压瞬时增高，使膜片12上移，导致挡板11与喷嘴10之间的间距加大，C室和D室的气压下降。
由于B室压力增高，D室压力下降，膜片4在压差的作用下向上移动，使主阀口减小，输出压力下降，直到稳定在调定压力上。
此外，在输入压力上升时，E室压力和F室瞬时压力也上升，膜片8在上下压差的作用下上移，关小活门口7。
由于节流作用加强，F室气压下降，始终保持节流孔5的前后压差恒定，故通过节流孔门的气体流量不变，使喷嘴挡板的灵敏度得到提高。
当输入压力降低时，B室和H室的压力瞬时下降，膜片12连同挡板11由于受力平衡破坏而下移，喷嘴10与挡板11间的间距减小，C室和D室压力上升，膜片8和4下移。
膜片4的下移使主阀口开度加大，B室及H室气压回升，直到与调定压力平衡为止。
而膜片8下移，开大活门口，F室气压上升，始终保持节流孔5前后压差恒定。
同理，当输出压力波动时，将与输入压力波动时得到同样的调节。
由于定值器利用输出压力的反馈作用和喷嘴挡板的放大作用控制主阀，使其能对较小的P其结构型式很多，这里仅介绍几例。
如图13.20a 为直动截止式安全阀结构原理，当压力进行工作的。
13.1.3 节流阀等。
1．节流阀多种。
流阀。
P 为进气口，A 为出气口。
2．柔性节流阀柔性节流阀的结构原理如图13.22b 。
其工作原理是依靠阀杆夹紧柔韧的橡胶管2产生变排气节流阀安装在系统的排气口处限制气流的流量，一般情况下还具有减小排气噪声的作用，所以常称排气消声节流阀。
图13.22c为排气节流阀的结构原理。
节流口的排气经过由消声材料制成的消声套，在节流的同时减少排气噪声，排出的气体一般通入大气。
4图13.23芯1边槽口流向A时，单向阀芯113.2制阀logicalvalves)13.2.1 逻辑控制概述任何一个实际的控制问题都可以用逻辑关系来进行描述。
从逻辑角度看，事物都可以表示为两个对立的状态，这两个对立的状态又可以用两个数字符号“l”和“0”来表示。
它们之间的逻辑关系遵循布尔代数的二进制逻辑运算法则。
同样任何一个气动控制系统及执行机构的动作和状态，亦可设定为“1”和“0”。
例如将气缸前进设定为“l”，后退设定为“0”；管道有压设定为“1”，无压设定为“0”；元件有输出信号设定为“1”，无输出信号设定为“0”等。
这样，一个具体的气动系统可以用若干个逻辑函数式来表达。
由于逻辑函数式的运算是有规律的，对这些逻辑函数式进行运算和求解，可使问题变得明了、易解，从而可获得最简单的或最佳的系统。
总之，逻辑控制即是将具有不同逻辑功能的元件，按不同的逻辑关系组配，实现输入、输出口状态的变换。
气动逻辑控制系统，遵循布尔代数的运算规则，其设计方法已趋于成熟和规范化，然而元件的结构原理发展变化较大，自60年代以来已经历了三代更新。
第一代为滑阀式元件，可动部件是滑柱，在阀孔内移动，利用了空气轴承的原理，反应速度快，但要求很高的制造精度；第二代为注塑型元件，可动件为橡胶塑料膜片，结构简单，成本低，适于大批量生产；第三代为集成化组合式元件，综合利用了电、磁的功能，便于组成通用程序回路或者与可编程序控制器（PLC）匹配组成气——电混合控制系统。