项目10-气压方向控制阀及方向控制回路分析
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液压与气动课题五方向控制阀及方向控制回路
活动1
课题五
方向控制阀及方向控制回路
活动1 探讨单向阀的工作原理及用途
方向控制阀用在液压系统中控制液流的方向， 它包括单向阀和换向阀。单向阀有普通单向阀和液 控单向阀。换向阀按操作阀芯运动的方式可分为手 动式、机动式、电磁动式、液动式、电液动式等。 1．普通单向阀 （1）工作原理和图形符号 图5-1所示为普通单向 阀的实物图和图形符号。
活动1
课题五
方向控制阀及方向控制回路
图5-4 液控单向阀实物
活动1
课题五
方向控制阀及方向控制回路
（2）液控单向阀的用途 液控单向阀的用途如图56所示。
a）
b）
c）
d）
图5-6 液控单向阀的用途 a）用于锁紧回路 b）用于大流量排油 c）用作充油阀 d）用于保持压力
活动2
课题五
方向控制阀及方向控制回路
活动2
课题五
方向控制阀及方向控制回路
图5-10 换向阀的符号
活动2
课题五
方向控制阀及方向控制回路
2．手动换向阀的工作原理 手动换向阀是利用手动杠杆改变阀芯的 位置实现换向的。图5-11所示为自动复 位式手动换向阀的结构图，图5-12所示 为阀芯分别在三个工作位置时，油口连 接的情况，左位时P和 连通，T和 连通；中位时所有油口都 ；右位时P 和 连通，T和 连通。
课后任务
课题五
方向控制阀及方向控制回路
□普通单向阀 □液控单向阀 □二位三通换向阀 □二位四通换向阀 □三位四通换向阀（中位机能为：□O型 □M型 □H型） □单作用单杆液压缸 □双作用单杆液压缸 □双作用单杆液压缸 □双作用双杆液压缸 通过表5-2自评。
表5-2 学习自评表
配 分 20 20 30 30 序 号 1 2 3 4 项 目 说出方向控制的种类、 基本原理 描述中位机能 分析方向控制回路 根据不同的要求正确选 用方向控制阀 得 分 备 注
方向控制阀及方向控制回路
ysu-2010
• 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
ysu-2010
(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。
ysu-2010
(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”;
ysu-2010
• (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。
• 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
ysu-2010
(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”;
ysu-2010
• (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。
气压基本回路
双向调速回路 在换向阀的排气口 上安装排气节流阀，两 种调速回路的调速效果 基本相同。
三气—液调速回路
5-8为气-液调速回路，此回路可 实现快进、工进、快退工况。因此， 在要求气缸具有正准确而平稳的速度 时（尤其在负载变化较大的场合）， 就要采用气-液相结合的调速方式
单作用气缸速度控制回路
双向调速回路
气压基本回路
第一节 方向控制回路
第二节 第三节
第四节
压力控制回路 速度控制回路
其他常用基本回路
第一节
方向控制回路
一、单作用气缸换向回路
利用电磁换
向阀通断电，将
压缩空气间歇送 入气 缸的无杆 腔，与弹簧一 起推动活塞往复
运动。
பைடு நூலகம்、双作用气缸换向回路
分别将控制信号到气控换向阀的K1、K2 的控
制腔，使换向阀的换向，从而控制压缩空气实现
使气缸的活塞往复运动。
第二节
一、一次压力控制回路
此回路用于控制 储气罐的压力，使之 不超过规定的压力值。
压力控制回路
作用：调压、稳压
采用溢流阀，结 构简单，工作可靠， 但气量浪费大。采用 电接点压力表对电动 机及控制要求较高， 常用于小型空压机的 控制
一、一次压力控制回路
安全阀将空气压缩机的输出压力控制在 0.8MPa左右。
三、顺序动作回路
1、单缸往复动作回路
图a：行程阀控制
图b：压力控制
图c：利用延时回路 形成的时间控制
2、二次自动往复运动回路
手动阀、梭阀、换向阀、气罐交互作用，使气缸活塞连 续二次往复运动。
3、连续往复运动回路
它能完成连续的动作循环。 当按下阀1的按钮后，阀4 换向，活塞向前运动，这时由 于阀3复位而将气路封闭，使 阀4不能复位，活塞继续前进。 到行程终点压下行程阀2，使 阀4控制气路排气，在弹簧作 用下阀4复位，气缸返回，在 终点压下阀3，在控制压力下 阀4又切换到左位，活塞再次 前进。就这样一直连续往复， 只有提起阀1的按钮后，阀4复 位，活塞返回而停止运动。
三气—液调速回路
5-8为气-液调速回路，此回路可 实现快进、工进、快退工况。因此， 在要求气缸具有正准确而平稳的速度 时（尤其在负载变化较大的场合）， 就要采用气-液相结合的调速方式
单作用气缸速度控制回路
双向调速回路
气压基本回路
第一节 方向控制回路
第二节 第三节
第四节
压力控制回路 速度控制回路
其他常用基本回路
第一节
方向控制回路
一、单作用气缸换向回路
利用电磁换
向阀通断电，将
压缩空气间歇送 入气 缸的无杆 腔，与弹簧一 起推动活塞往复
运动。
பைடு நூலகம்、双作用气缸换向回路
分别将控制信号到气控换向阀的K1、K2 的控
制腔，使换向阀的换向，从而控制压缩空气实现
使气缸的活塞往复运动。
第二节
一、一次压力控制回路
此回路用于控制 储气罐的压力，使之 不超过规定的压力值。
压力控制回路
作用：调压、稳压
采用溢流阀，结 构简单，工作可靠， 但气量浪费大。采用 电接点压力表对电动 机及控制要求较高， 常用于小型空压机的 控制
一、一次压力控制回路
安全阀将空气压缩机的输出压力控制在 0.8MPa左右。
三、顺序动作回路
1、单缸往复动作回路
图a：行程阀控制
图b：压力控制
图c：利用延时回路 形成的时间控制
2、二次自动往复运动回路
手动阀、梭阀、换向阀、气罐交互作用，使气缸活塞连 续二次往复运动。
3、连续往复运动回路
它能完成连续的动作循环。 当按下阀1的按钮后，阀4 换向，活塞向前运动，这时由 于阀3复位而将气路封闭，使 阀4不能复位，活塞继续前进。 到行程终点压下行程阀2，使 阀4控制气路排气，在弹簧作 用下阀4复位，气缸返回，在 终点压下阀3，在控制压力下 阀4又切换到左位，活塞再次 前进。就这样一直连续往复， 只有提起阀1的按钮后，阀4复 位，活塞返回而停止运动。
气压基本回路
双作用缸慢进快退回路
控制活塞杆伸 出时采用排气节流 控制，活塞杆慢速
伸出；活 塞杆缩回
时，无杆腔余气经
快排 阀排空，活塞
杆快速退回。
第四节
一、安全保护回路 1、过载保护回路
按下手动换向阀1， 在活塞杆伸出时，若遇 到障碍6，无杆腔压力 升高，打开顺序阀3， 使换向阀2换向，阀4随 即复位，活塞立即返回， 实现过载保护。若无障 碍6，气缸向前运动时 压下阀5，活塞立即返 回。
采用二只单向节流阀串联分别实现进气节流和排气节 流，控制气缸活塞的运动速度。
四、慢进快退调速回路
在图示回路中当有控制信号K时，换向阀换向，其输出经节 流阀、快排阀入单作用缸的无杆腔，使活塞杆慢速伸出，伸出 速度的大小取决于节流阀的开口量；当无控制信号K时，换向阀 复位，缸无杆腔余气经快排阀排入大气，活塞在弹簧作用下缩 回。
减压阀
二、二次压力控制回路
为保证气压系统使用的气体压力为一稳定值，多用空气过滤 器、减压阀油雾器（气动三大件）组成的二次压力控制回路，但 要注意，供给逻辑元件的压缩空气不要加入润滑油。
二、 二次压力控制回路
把经一次调压后的压力p1再经减压阀减压稳压后所得到的 输出压力p2（称为二次压力），作为气动控制系统的工作气 压使用。
使气缸的活塞往复运动。
第二节
一、一次压力控制回路
此回路用于控制 储气罐的压力，使之 不超过规定的压力值。
压力控制回路
作用：调压、稳压
采用溢流阀，结 构简单，工作可靠， 但气量浪费大。采用 电接点压力表对电动 机及控制要求较高， 常用于小型空压机的 控制
一、一次压力控制回路
安全阀将空气压缩机的输出压力控制在 0.8MPa左右。
四、缓冲回路
气动控制基本回路
方向控制阀与方向控制回路
方向控制阀
单向型控制阀 换向型控制阀：通过改变气体通路使气流方向发生改
变 换向型控制阀按驱动方式可分为气压控制阀、电磁控制 阀、机械控制阀、手动控制阀和时间控制阀
方向控制回路
单作用气缸换向回路 双作用气缸换向回路
单向型控制阀
单向阀：气流只能向一个方向流动而不能反向流动通 过的阀
AB
1
2
1
2
AB
O1 P O2 a)
O1 P O2 b)
P c)
双电磁铁直动式换向阀工作原理图 图17-10
换向型控制阀
时间控制换向阀：使气流通过气阻（如小孔、缝隙等）
节流后到气容（储气空间）中，经过一定时间气容内建立起一定 的压力后，再使阀芯动作的换向阀
K
A
a
POK
延时换向阀 图17-11 延时换向阀 图17-11
“是门”（S=A） “或门”（S=A+B ） “与门”（S=A·B） “非门”(S= Ã)元件 双稳元件
按结构形式分：
截止式 膜片式 滑阀式
或门：S=A+B
或门元件 图17-33 或门元件 图17-33
是门：S=A 与门：S=A·B
A
P(B)
图17-34是门和与门元件 是门和与门元件 图17-34
YT4543动力滑台液压系统：电磁铁动作表、基本回路、 工作原理、特点
气液速度控制回路 图17-32
气动逻辑元件（又称逻辑阀）
工作原理：
均是用压缩空气为工作介质，通过元件内部可动部 件的动作，改变气流方向，从而实现逻辑控制功能
气动逻辑元件的分类
按工作压力分：
高压元件（0.2~0.8MPa ） 低压元件（0.02~0.2MPa ） 微压元件（〈0.02MPa)
方向控制阀
单向型控制阀 换向型控制阀：通过改变气体通路使气流方向发生改
变 换向型控制阀按驱动方式可分为气压控制阀、电磁控制 阀、机械控制阀、手动控制阀和时间控制阀
方向控制回路
单作用气缸换向回路 双作用气缸换向回路
单向型控制阀
单向阀：气流只能向一个方向流动而不能反向流动通 过的阀
AB
1
2
1
2
AB
O1 P O2 a)
O1 P O2 b)
P c)
双电磁铁直动式换向阀工作原理图 图17-10
换向型控制阀
时间控制换向阀：使气流通过气阻（如小孔、缝隙等）
节流后到气容（储气空间）中，经过一定时间气容内建立起一定 的压力后，再使阀芯动作的换向阀
K
A
a
POK
延时换向阀 图17-11 延时换向阀 图17-11
“是门”（S=A） “或门”（S=A+B ） “与门”（S=A·B） “非门”(S= Ã)元件 双稳元件
按结构形式分：
截止式 膜片式 滑阀式
或门：S=A+B
或门元件 图17-33 或门元件 图17-33
是门：S=A 与门：S=A·B
A
P(B)
图17-34是门和与门元件 是门和与门元件 图17-34
YT4543动力滑台液压系统：电磁铁动作表、基本回路、 工作原理、特点
气液速度控制回路 图17-32
气动逻辑元件（又称逻辑阀）
工作原理：
均是用压缩空气为工作介质，通过元件内部可动部 件的动作，改变气流方向，从而实现逻辑控制功能
气动逻辑元件的分类
按工作压力分：
高压元件（0.2~0.8MPa ） 低压元件（0.02~0.2MPa ） 微压元件（〈0.02MPa)
方向控制阀讲义
• 三位的滑阀在中 位时各油口的连 通方式体现了换 向阀的控制机能， 称之为滑阀的中 位机能。
方向控制阀（direction control valves）
3． 中位机能 1）系统保压 中位为“O”型，如图4－13所示， P口被堵塞时，此时油需从溢流 阀流回油箱，增加功率消耗；但是液压泵能用于多缸系统。
三位五通
T1 P T2
换向阀
• 三位滑阀机能
（J型）
A B
三位四通
P T
A （T）T1 A P B T2
B
三位五通
T1 P T2
换向阀
• 三位滑阀机能
（C型）
A B
三位四通
P T
A （T）T1 A P B T2
B
三位五通
T1 P T2
换向阀
• 三位滑阀机能
（P型）
A B
三位四通
P T
A （T）T1 A P B T2
方向控制阀
• 单向阀
液控单向阀
方向控制阀
• 单向阀
液控单向阀
方向控制阀
• 单向阀
液控单向阀
方向控制阀
• 单向阀
液控单向阀
方向控制阀（direction control valves）
2 换向阀：换向阀是利用阀芯对阀体的相对位置改变来控制油路接通、关断 或改变油液流动方向。一般以下述方法分类。
方向控制阀（direction control valves）
方向控制阀（direction control valves）
2 换向阀：换向阀是利用阀芯对阀体的相对位置改变来控制油路接通、关断或 改变油液流动方向。一般以下述方法分类。
按操作方式分类 推动阀内阀芯移动的动力有手、脚、机械、液压、电磁等方法，如图4 －6所示。阀上如装弹簧，则当外加压力消失时，阀芯会回到原位。
方向控制阀（direction control valves）
3． 中位机能 1）系统保压 中位为“O”型，如图4－13所示， P口被堵塞时，此时油需从溢流 阀流回油箱，增加功率消耗；但是液压泵能用于多缸系统。
三位五通
T1 P T2
换向阀
• 三位滑阀机能
（J型）
A B
三位四通
P T
A （T）T1 A P B T2
B
三位五通
T1 P T2
换向阀
• 三位滑阀机能
（C型）
A B
三位四通
P T
A （T）T1 A P B T2
B
三位五通
T1 P T2
换向阀
• 三位滑阀机能
（P型）
A B
三位四通
P T
A （T）T1 A P B T2
方向控制阀
• 单向阀
液控单向阀
方向控制阀
• 单向阀
液控单向阀
方向控制阀
• 单向阀
液控单向阀
方向控制阀
• 单向阀
液控单向阀
方向控制阀（direction control valves）
2 换向阀：换向阀是利用阀芯对阀体的相对位置改变来控制油路接通、关断 或改变油液流动方向。一般以下述方法分类。
方向控制阀（direction control valves）
方向控制阀（direction control valves）
2 换向阀：换向阀是利用阀芯对阀体的相对位置改变来控制油路接通、关断或 改变油液流动方向。一般以下述方法分类。
按操作方式分类 推动阀内阀芯移动的动力有手、脚、机械、液压、电磁等方法，如图4 －6所示。阀上如装弹簧，则当外加压力消失时，阀芯会回到原位。
第三节气压传动基本回路
方向、压力、速度控制 回路的工作原理。
作业
习题一 习题二
习题解答
习题一
二位五通双气控换向向节流阀
实现工进和快退；
单向阀
防止油液倒流回油杯；
油杯
补充泄漏油液。
进
较好。
习题二
1．左位、右。延时、左。 2. 一、单。 3.不能。
谢谢光临
（2）高低压转换回路
减压阀1输出压力为P1, 减压阀2输出压力为P2。调 节减压阀1、2，使P1〉P2。 当处于图示位置时，二位三 通换向阀上位接入工作状态 时，到系统压力则为P2，从 而实现了气压传动系统高低 气压的转换。
三.速度控制回路
通过控制系统中气体的流量，达 到控制执行元件运动速度的回路。
当手柄上端右扳时，右位接入 系统，压缩空气经 换向阀进入气缸 右腔，推动活塞左移；
当换向阀处在中位时，进、出 气缸的气路被封闭，活塞停止运动。
2.双作用气缸的换向回路
双气控二位四通换向阀的双作用气缸换向回路
当手动控制阀1按下时，双气 控二位四通换向阀2左拉接入系统， 气缸左腔进气，活塞向右移动。
当活塞杆运动到右端碰到行程阀 3时，双气控二位四通换向阀2切换 到右位，气缸右腔进气，活塞返回。
二.压力控制回路
使回路中的压力值保持稳定，或 使回路获得高、低不同压力的回路。
气压传动压力控制一般由减压阀、顺序阀和 溢流阀来实现。
二.压力控制回路
（1）二次压力控制回路
它是对气动装置的气源入口处的压力调 节回路。从压缩空气站输出的压缩空气，经 空气过滤器、减压阀、油雾器后供系统使用。
二.压力控制回路
欢迎指导
第三节 气压传动 基本回路
复习
图形符号 元件名称 图形符号 元件名称
作业
习题一 习题二
习题解答
习题一
二位五通双气控换向向节流阀
实现工进和快退；
单向阀
防止油液倒流回油杯；
油杯
补充泄漏油液。
进
较好。
习题二
1．左位、右。延时、左。 2. 一、单。 3.不能。
谢谢光临
（2）高低压转换回路
减压阀1输出压力为P1, 减压阀2输出压力为P2。调 节减压阀1、2，使P1〉P2。 当处于图示位置时，二位三 通换向阀上位接入工作状态 时，到系统压力则为P2，从 而实现了气压传动系统高低 气压的转换。
三.速度控制回路
通过控制系统中气体的流量，达 到控制执行元件运动速度的回路。
当手柄上端右扳时，右位接入 系统，压缩空气经 换向阀进入气缸 右腔，推动活塞左移；
当换向阀处在中位时，进、出 气缸的气路被封闭，活塞停止运动。
2.双作用气缸的换向回路
双气控二位四通换向阀的双作用气缸换向回路
当手动控制阀1按下时，双气 控二位四通换向阀2左拉接入系统， 气缸左腔进气，活塞向右移动。
当活塞杆运动到右端碰到行程阀 3时，双气控二位四通换向阀2切换 到右位，气缸右腔进气，活塞返回。
二.压力控制回路
使回路中的压力值保持稳定，或 使回路获得高、低不同压力的回路。
气压传动压力控制一般由减压阀、顺序阀和 溢流阀来实现。
二.压力控制回路
（1）二次压力控制回路
它是对气动装置的气源入口处的压力调 节回路。从压缩空气站输出的压缩空气，经 空气过滤器、减压阀、油雾器后供系统使用。
二.压力控制回路
欢迎指导
第三节 气压传动 基本回路
复习
图形符号 元件名称 图形符号 元件名称
液压与气压传动 第4版 第9章 气动控制阀及基本回路
2021/11/4
梭阀结构及应用回路
原理动画
2021/11/4
原理动画
（3）双压阀
双压阀也相当于两个单向阀的组合。它有P1和P2 两个输入口和一个输出口A。只有当P1、P2同时有输 入时，A才有输出，否则A无输出。
2021/11/4
原理动画
双压阀应用回路
2021/11/4
原理动画
（4）快速排气阀
2021/11/4
1.单向型方向控制阀
（1）单向阀 在气动单向阀中，阀芯和阀座之间有一
层胶垫。下图 所示为单向阀的典型结构。
2梭阀
梭阀它有两个输入口P1、P2，一个输出
口A，阀芯在两个方向上起单向阀的作用。 当P1进气时，阀芯将P2切断，P1与A相通， A有输出。当P2进气时，阀芯将P1切断，P2 与A相通，A也有输出。如P1和P2都有进气 时，阀芯移向低压侧，使高压侧进气口与A 相通。如两侧压力相等，先加入压力一侧 与A相通，后加入一侧关闭。
先导式，其中先导式又分为内部先导式 和外部先导式两种。
2021/11/4
（1）直动型减压阀
右图为QTY型直动 型减压阀的结构图。
阀处于工作状态时， 压缩空气从左端输入， 经阀口11节流减压后 再从阀出口流出。
当推力与弹簧的作用 相互平衡后，阀口开度 稳定在某一值上，使减 压阀的出口减小，并保 持出口压力基本不变。
结构原理动画
2021/11/4
（2）先导型减压阀
由先导阀和主阀两部 分组成。当气流从左端 流入阀体后，一部分经 进气阀口9流向输出口， 另一部分经固定节流孔1 进入中气室5经喷嘴2、 挡板3、孔道反馈至下气 室6，在经阀杆7中心孔 及排气孔8排至大气。
2021/11/4
梭阀结构及应用回路
原理动画
2021/11/4
原理动画
（3）双压阀
双压阀也相当于两个单向阀的组合。它有P1和P2 两个输入口和一个输出口A。只有当P1、P2同时有输 入时，A才有输出，否则A无输出。
2021/11/4
原理动画
双压阀应用回路
2021/11/4
原理动画
（4）快速排气阀
2021/11/4
1.单向型方向控制阀
（1）单向阀 在气动单向阀中，阀芯和阀座之间有一
层胶垫。下图 所示为单向阀的典型结构。
2梭阀
梭阀它有两个输入口P1、P2，一个输出
口A，阀芯在两个方向上起单向阀的作用。 当P1进气时，阀芯将P2切断，P1与A相通， A有输出。当P2进气时，阀芯将P1切断，P2 与A相通，A也有输出。如P1和P2都有进气 时，阀芯移向低压侧，使高压侧进气口与A 相通。如两侧压力相等，先加入压力一侧 与A相通，后加入一侧关闭。
先导式，其中先导式又分为内部先导式 和外部先导式两种。
2021/11/4
（1）直动型减压阀
右图为QTY型直动 型减压阀的结构图。
阀处于工作状态时， 压缩空气从左端输入， 经阀口11节流减压后 再从阀出口流出。
当推力与弹簧的作用 相互平衡后，阀口开度 稳定在某一值上，使减 压阀的出口减小，并保 持出口压力基本不变。
结构原理动画
2021/11/4
（2）先导型减压阀
由先导阀和主阀两部 分组成。当气流从左端 流入阀体后，一部分经 进气阀口9流向输出口， 另一部分经固定节流孔1 进入中气室5经喷嘴2、 挡板3、孔道反馈至下气 室6，在经阀杆7中心孔 及排气孔8排至大气。
2021/11/4
液压与气液传动任务十一：典型气压系统控制
2.气动系统使用注意事项
（1）开机前后要放掉系统中的冷凝水。 （2）定期给油雾器加油。 （3）随时注意压缩空气的清洁度，对空气滤气器的滤 芯要定期清洗。 （4）开机前检查各旋钮是否在正确位置．对活塞杆、 导轨等外露部分的配合表面进行擦拭后方能开车。 （5）熟悉元件凋节和控制机构的操作特点，注意各元 件调节旋钮的旋向与压力、流量大小变化的关系，气 动设备长期不用，应将各旋钮放松，以免弹件元件失 效而影响元件的性能。
六、气压传动系统
1.汽车车门气动安全操纵系统
汽车车门安全操纵系统如图13-4所示，要求该气动系统能控制
汽车车门打开、关闭，并且当车门在关闭过程中若遇到障碍时，能
使车门再自动开启，起安全保护作用。其工作原理如下：
1.汽车车门气动安全操纵系统
车门的打开和关闭通过气缸12中活塞的左右移动实现，而气缸的 换向则用气控换向阀9来控制。气控换向阀又受1、2、3、4四个按钮式 二位三通换向阀操纵。气缸运动速度(即车门开启速度)由单向节流阀1
4.速度控制回路
单作用气缸快速返回回路活塞返回时，气缸下腔通 过快速排气阀排气。
4.速度控制回路
(2)双作用缸速度控制回路
1）双向调速回路
在换向阀的排气口上安装排 气节流阀，两种调速回路的调速
效果基本相同。
2）慢进快退回路 控制活塞杆伸出时采用排气 节流
控制，活塞杆慢速伸出；活 塞杆缩回时，
无杆腔余气经快排 阀排空，活塞杆快速 退回。
情境四 汽车装配生产线气动控制 任务十一 典型气压系统控制
五、气压传动系统及基本回路
（一）气压传动基本回路
任何复杂的气动控制回路，均有一些具 有特定功能的基本回路组成，常用回路是 指实际应用中经常会遇到的典型回路。常 见的有方向控制回路、压力控制回路、速 度控制回路等。
数控车床的液压系统(精选、)
【项目十数控车床的液压系统】项目目标：1、掌握阅读和分析液压传动系统图的步骤和方法；2、掌握液压泵及液压马达的类型、工作原理及符号；3、掌握液压缸的类型、结构、特点及符号；4、掌握辅助元件的类型、作用及符号；5、掌握方向控制阀及方向控制回路；6、掌握压力控制阀及压力控制回路；7、掌握流量控制阀及速度控制回路。
任务引入：数控车床是目前应用最广泛的数控机床之一，主要用于轴类和盘类等回转体零件的加工。
通过数控加工程序的运行，能自动完成外圆柱面、锥面、成型表面、端面及螺纹等工序的切削加工，并能进行切槽、钻、扩、铰孔等工艺，特别适合于复杂形状零件加工。
MJ-50数控车床由液压系统驱动的部分，主要有车床卡盘的夹紧与松开、卡盘夹紧力的高低压转换、回转刀架的松开与夹紧、刀架刀盘的正转及反转、尾座套筒的伸出与退回等，液压系统中各电磁铁的动作由数控系统的PLC控制实现。
如图10-1所示为MJ-50数控车床液压系统原理图。
1 / 49图10-1数控车床液压系统原理图阅读和分析液（气）压传动系统图的步骤如下：1、了解设备的功用及对液压系统动作和性能的要求，如工作循环、顺序动作等；2、初步分析液压系统图，按执行元件个数将其分解为若干个子系统；3、对每个子系统进行分析，分析组成子系统的基本回路及各液压元件的作用，按执行元件的工作循环分析实现每步动作的进油和回油路线；4、根据设备对系统中的各子系统之间的顺序、同步、互锁、防干扰等要求，分析各子系统之间的联系，读懂整个液压系统的工作原理；5、归纳出设备液压系统的特点和使设备正常工作的要领，加深对整个液压系统的理解。
在任务引入中，我们已经了解了数控车床的功用及对液压系统动作的要求。
根据执行元件的数量，我们可以将整个液压系统划分为卡盘夹紧-松开子系统，刀架刀盘转位子系统、刀架刀盘松开-夹紧子系统和套筒伸出-退回子系统。
为了便于分析，我们将油箱、过滤器、液压泵、单向阀及压力表归纳为数控车床的液压源部分。
气动控制阀与气动回路及使用与维修
气动控制阀与气动回路及使用与维修气动控制阀主要有方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀三大类。
方向控制阀可分为单向型控制阀和换向型控制阀，压力控制阀可分为减压阀、溢流阀和顺序阀，流量控制阀可为节流阀、单向节流阀和排气节流阀等。
气动控制阀组合成各类气动回路，气动回路能实现较复杂多变的控制功能。
3.1 方向控制阀与方向控制回路及使用与维修3.1.1 方向控制阀按气流在阀内的流动方向，方向控制阀可分为单向型控制阀和换向型控制阀；按控制方式，方向阀分为手动控制、气动控制、电磁控制、机动控制等。
1．单向型方向控制阀单向型方向控制阀包括单向阀、或门型梭阀、与门型梭阀和快速排气阀等。
（1）单向阀图3-1 所示为单向阀的典型结构，图a为符号，图b为实物。
图3-1 单向阀（2）或门型梭阀图3-2所示为或门型梭阀结构，它有两个输入口P1、P2，一个输出口A，阀芯在两个方向上起单向阀的作用。
当P1进气时，阀芯将P2切断，P1与A相通，A有输出。
当P2进气时，阀芯将P1切断，P2与A相通，A也有输出。
如P1和P2都有进气时，阀芯移向低压侧，使高压侧进气口与A相通。
如两侧压力相等，先加入压力一侧与A相通，后加入一侧关闭。
图3-3所示是或门型梭阀应用回路，该回路应用或门型梭阀实现手动和自动换向。
图3－2 或门型梭阀结构图图3－3 或门型梭阀应用回路（3）与门型梭阀与门型梭阀又称双压阀。
图3-4所示为与门型梭阀结构。
它有P1和P2两个输入口和一个输出口A。
只有当P1、P2同时有输入时，A才有输出，否则A无输出；当P1和P2压力不等时，则关闭高压侧，低压侧与A 相通。
图3-5所示是与门型梭阀应用回路。
或门型梭阀和与门型梭阀的区别要从输入和输出关系来判断。
图3－4 与门型梭阀结构图图3－5 与门型梭阀应用回路（4）快速排气阀快速排气阀简称快排阀，是为了使气缸快速排气。
图3-6a所示为快速排气阀的结构。
快速排气阀常安装在气缸排气口。
图3－6 快速排气阀2．换向型方向控制阀（1）气压控制换向阀用气压力来使阀芯移动换向的操作方式称为气压控制。
2液压与气压传动--实验报告2
九江学院
原
始
实
验
数
据
记
录
YA1电磁铁的通电时：电磁换向阀工作于左位，液压缸活塞向右运动；
YA2电磁铁的通电时：电磁换向阀工作于右位，液压缸活塞向左运动；
YA1和YA2电磁铁都断电时：液压缸活塞停止运动。
阀3开度70％阀3开度60％
调节阀3的开度，还可以控制液压缸运动的速度。
实
验
过程Leabharlann ︵内容︶
、
结
果
及
分
实验中液压缸的运动方向与理论一致；实验符合预定结果。
实验中控制节流阀的开度可以控制液压缸活塞的运动速度；
节流阀的开度大，实验中液压缸的运动速度快，与理论一致。
实
验
原
理
实验原理说明：
方向控制回路的作用是利用各种方向阀来控制液压系统中液流的方向和通断，以使执行元件换向、启动和停止。
方向控制回路实验原理图
本实验是方向回路的控制，实验系统由油泵1、溢流阀2、节流阀3、电磁换向阀4、液压缸5组成，它可以实现液压缸的换向运动控制。控制换向阀的电磁铁的通断电来控制液压缸活塞的运动方向。
实验报告（一）
院（系）：机械与材料工程学院 课程名称：液压与气压传动 日期：
班级
组
号
学号
实验室
液压与气动实验室
专业
姓名
教师签名
实验
名称
实验二方向控制回路实验
成绩评定
实验
仪器
材料
液压传动实验台、PC电脑
实验
目的
要求
掌握液压与气动传动系统的组成；
熟悉方向控制回路的工作原理和控制方法；
了解常见的各种阀在液压回路中的应用。
原
始
实
验
数
据
记
录
YA1电磁铁的通电时：电磁换向阀工作于左位，液压缸活塞向右运动；
YA2电磁铁的通电时：电磁换向阀工作于右位，液压缸活塞向左运动；
YA1和YA2电磁铁都断电时：液压缸活塞停止运动。
阀3开度70％阀3开度60％
调节阀3的开度，还可以控制液压缸运动的速度。
实
验
过程Leabharlann ︵内容︶
、
结
果
及
分
实验中液压缸的运动方向与理论一致；实验符合预定结果。
实验中控制节流阀的开度可以控制液压缸活塞的运动速度；
节流阀的开度大，实验中液压缸的运动速度快，与理论一致。
实
验
原
理
实验原理说明：
方向控制回路的作用是利用各种方向阀来控制液压系统中液流的方向和通断，以使执行元件换向、启动和停止。
方向控制回路实验原理图
本实验是方向回路的控制，实验系统由油泵1、溢流阀2、节流阀3、电磁换向阀4、液压缸5组成，它可以实现液压缸的换向运动控制。控制换向阀的电磁铁的通断电来控制液压缸活塞的运动方向。
实验报告（一）
院（系）：机械与材料工程学院 课程名称：液压与气压传动 日期：
班级
组
号
学号
实验室
液压与气动实验室
专业
姓名
教师签名
实验
名称
实验二方向控制回路实验
成绩评定
实验
仪器
材料
液压传动实验台、PC电脑
实验
目的
要求
掌握液压与气动传动系统的组成；
熟悉方向控制回路的工作原理和控制方法；
了解常见的各种阀在液压回路中的应用。
方向控制回路
任务二
方向控制回路
换 锁
向回路 分类： 紧回路 一、换向回路
变
功能：控制液压系统中液流方向；从）采用电磁换向阀组成的换向回路
2ST----- 2YA
1ST------ 1YA
任务二
方向控制回路
（二）电液换向阀组成的换向回路
任务二
方向控制回路
（三）其他方法组成的换向回路
1. 由双向变量泵组成的换向回路
任务二
方向控制回路
2. 时间控制制动式换向回路
l I2 2
3 J1 I1
J2
1
4
任务二
二、锁紧回路
方向控制回路
功能：使执行元件停止在规定的位置 上，且能防止因外界影响 而发 生漂移或窜动。 方法：1. 三位换向阀中位机能 2. 液控单向阀对液压缸 锁紧 3. 制动器对液压马达锁 紧
任务二 方向控制回路
1. 利用三位换向阀的中位机能（O型或M型）封闭
液压缸两腔进出油口，使液压缸锁紧。
O型
任务二 方向控制回路
M型
任务二 方向控制回路
2. 采用液控单向阀的锁紧回路
任务一 方向控制阀
任务二
教学目标：
方向控制回路
方向控制回路
任务二
1.了解方向控制回路的组成； 2. 理解方向控制回路的分析方法。
3. 掌握方向控制回路的基本原理。
能力目标：
能够分析和排除方向控制回路中的故障
任务二
方向控制回路
压力控制回路 基本回路 方向控制回路 速度控制回路
概念: 方向控制回路是控制执行元件的启动、 停止及换向的回路
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先导式电磁换向阀则是由直动式电磁阀（导阀） 和气控换向阀（主阀）二部分构成。其中直动 式电磁阀在电磁先导阀线圈得电后，导通产生 先导气压。先导气压再来推动大型气控换向阀 阀芯动作，实现换向。如图10-8所示。
2021/2/11
20
( a ) 导阀
( b ) 主阀
图10-8 先导式电磁换向阀工作原理图
2)抗粉尘和污染能力强，对空气的过滤精度 及润滑要求不高，适用于环境比较恶劣的场 合。
3)当阀口较多时，结构太复杂，所以一般用 于三通或二通阀。
4)因为有阻碍换向的背压存在，阀芯关闭紧 密，泄漏量小，但换向阻力也较大。
2021/2/11
16
（a）阀芯在左位
4
2
5
3
1
( c ) 图形符号
（b）阀芯在右位
由于它主要用来控制和检测机械运动部件的 行程,所以一般也称为行程阀。
行程阀常见的操控方式有顶杆式、滚轮式、 单向滚轮式等，其换向原理与手动换向阀类 似。
2021/2/11
12
2
3
1
4
5
（a）正向通过
（b）反向通过
1-气缸2-凸块3-滚轮4-阀杆5-行程阀阀体 图10-4单向滚轮式行程阀工作原理图
2021/2/11
21
任务实施:
根据上述所学知识,应熟练掌握各种方向控 制阀的图形符号如图10-9所示
二位二通换向阀
常断型二位三通换向阀
常通型二位三通换向阀
二位四通换向阀
二位五通换向阀
中位封闭式三位五通换向阀
图10-9 常用换向阀的图形符号
2021/2/11
22
任务2 使用方向控制回路
如图10-10所示,利用一个气缸将某 方向传送装置送来的木料推送到与其垂 直的传送装置上做进一步加工。通过一 个按钮使气缸活塞杆伸出，将木块推出; 松开按钮，气缸活塞杆缩回。试根据上 述要求，设计工件转运装置的控制回路。
4)阀芯在阀体内滑动，对杂质敏感，对气源处理要 求较高。
5)通用性强，易设计成多位多通阀。只要稍微改变 阀20套21/2或/11 阀芯的尺寸、形状就能实现机能的改变。 18
(4)电磁操纵换向阀
电磁换向阀是利用电磁线圈通电时所产生的电 磁吸力使阀芯改变位置来实现换向的,简称为 电磁阀。
电磁阀能够利用电信号对气流方向进行控制， 使得气压传动系统可以实现电气控制，是气动 控制系统中最重要的元件。
2021/2/11
2
项目内容
任务1 使用方向控制阀 任务2 使用方向控制回路
2021/2/11
3
任务1 使用方向控制阀
用于通断气路或改变气流方向,从而控 制气动执行元件起动、停止和换向的 元件称为方向控制阀。
它是气动系统中应用最多的一种控制 元件。
2021/2/11
4
任务分析
要设计某一气动系统方向控制回路,使 相应的气动执行元件完成相应的运动， 就需要使用方向控制阀对机构实行方 向控制。
差压控制是利用换向阀两端气压有效作用面
积的不等，使阀芯两侧产生压力差来使阀芯
动作实现换向的。
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2
1
3
（a）换向前
（b）换向后
( c ) 图形符号
图10-5 单端气控弹簧复位二位三通换向阀工作原理图
2021/2/11
15
截止式换向阀主要有以下特点:
1)用很小的移动量就可以使阀完全开启,阀 流通能力强，因此便于设计成紧凑的大流量 阀。
人控阀又可分为手动阀和脚踏阀两大类。常用 的按钮式换向阀的工作原理如图10-2所示。
人力操纵换向阀与其它控制方式相比，使用频 率较低，动作速度较慢。因操纵力不宜太大， 所以阀的通径较小，操作也比较灵活。在直接 控制回路中，人力操纵换向阀用来直接操纵气 动执行元件，用作信号阀。
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1
3
（a）换向前
（b）换向后
（c）图形符号
图10-2手动换向阀工作原理图
2）按钮式 1
3 （b）定位开关式1
3
（c）脚踏式1
3
图10-3人控阀常用操控机构实物图
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(2)机械操纵换向阀
机械操纵换向阀是利用安装在工作台上凸轮、 撞块或其它机械外力来推动阀芯动作实现换 向的换向阀。
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(3)气压操纵换向阀
气压控制换向阀是利用气压力来实现换向的, 简称气控阀。
根据控制方式的不同可分为加压控制、卸压 控制和差压控制三种。
加压控制是指控制信号的压力上升到阀芯动 作压力时，主阀换向，是最常用的气控阀;
卸压控制是指所加的气压控制信号减小到某 一压力值时阀芯动作，主阀换向；
项目10 使用方向控制阀及方向控制回路
在气动基本回路中,最基本任务是实现 气动执行元件运动方向的控制,而方向 控制是由哪些气动元件完成的?其回路 是由哪些元件组成的？工作原理是什 么？将在本项目中一一介绍。
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1
项目重点和难点
项目重点: 1.方向控制阀的分类、结构、图形符号和
应用 2.气动控制系统回路的表示及分析方法 3.方向控制回路的类型及应用 项目难点： 方向控制回路的分析
用于改变气体通道,使气体流动方向发 生变化从而改变气动执行元件的运动 方向的元件称为换向阀。
换向阀按操控方式分主要有人力操纵 控制、机械操纵控制、气压操纵控制 和电磁操纵控制四类。
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8
(1)人力操纵换向阀
依靠人力对阀芯位置进行切换的换向阀称为人 力操纵控制换向阀,简称人控阀。
电磁换向阀按操作方式的不同可分为直动式和 先导式。图10-7所示。
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电磁操纵换向阀
1)直动式电磁换向阀
直动式电磁阀是利用电磁线圈通电时,静铁芯对 动铁芯产生的电磁吸力直接推动阀芯移动实现 换向的。
直动式电磁阀由于阀芯的换向行程受电磁吸合 行程的限制，只适用于小型阀。
2)先导式电磁换向阀
图10-6 双端气控二位五通换向阀工作原理图
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滑阀式换向阀主要有以下特点:
1)换向行程长,即阀门从完全关闭到完全开启所需的 时间长。
2)切换时，没有背压阻力，所需换向力小，动作灵 敏
3)结构具有对称性，作用在阀芯上的力保持轴向平 衡，阀容易实现记忆功能。即控制信号在换向阀换 向完成后即使消失，阀芯仍能保持当前位置不变。
因而须对方向控制阀的控制方法、图 形符号等有一个全面的了解。
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方向控制阀
1.单向阀 2.换向阀
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1.单向阀
单向阀是用来控制气流方向,使之只能 单向通过的方向控制阀。
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( a )原理图
（b ) 图形符号
图10-1单向阀工作原理图
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2.换向阀