氣動控制閥(pneumatic control valves)
氣動控制閥是指在氣動系統中控制氣流的壓力、流量和流動方向，並保證氣動執行元件或機構正常工作的各類氣動元件。氣動控制閥的結構可分解成閥體(包含閥座和閥孔等)和閥心兩部分，根據兩者的相對位置，有常閉型和常開型兩種。閥從結構上可以分為：
截止式、滑柱式和滑板式三類閥。
一、氣動控制閥的分類
氣動控制閥是指在氣動系統中控制氣流的壓力、流量和流動方向，並保證氣動執行元件或機構正常工作的各類氣動元件。控制和調節壓縮空氣壓力的元件稱為壓力控制閥。國內知名的生產廠家有上海權工閥門裝置****和湖南新興水電裝置****。
其公司是機械工業部、化工部、中國化工裝備總公司定點管理生產企業。其產品在業內有一定的**優勢和技術優勢
控制和調節壓縮空氣流量的元件稱為流量控制閥。改變和控制氣流流動方向的元件稱為方向控制閥。
除上述三類控制閥外，還有能實現一定邏輯功能的邏輯元件，包括元件內部無可動部件的射流元件和有可動部件的氣動邏輯元件。在結構原理上，邏輯元件基本上和方向控制閥相同，僅僅是體積和通徑較小，一般用來實現訊號的邏輯運算功能。近年來，隨著氣動元件的小型化以及plc控制在氣動系統中的大量應用，氣動邏輯元件的應用範圍正在逐漸減小。
從控制方式來分，氣動控制可分為斷續控制和連續控制兩類。在斷續控制系統中，通常要用壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥來實現程式動作;連續控制系統中，除了要用壓力、流量控制閥外，還要採用伺服、比例控制閥等，以便對系統進行連續控制。氣動控制閥分類如圖4.
1。二、氣動控制閥和液壓閥的比較
(一) 使用的能源不同
氣動元件和裝置可採用空壓站集中供氣的方法，根據使用要求和控制點的不同來調節各自減壓閥的工作壓力。液壓閥都設有回油管路，便於油箱收集用過的液壓油。氣動控制閥可以通過排氣口直接把壓縮空氣向大氣排放。
(二) 對洩漏的要求不同
液壓閥對向外的洩漏要求嚴格，而對元件內部的少量洩漏卻是允許的。對氣動控制閥來說，除間隙密封的閥外，原則上不允許內部洩漏。氣動閥的內部洩漏有導致事故的危險。
對氣動管道來說，允許有少許洩漏;而液壓管道的洩漏將造成系統壓力下降和對環境的汙染。
(三) 對潤滑的要求不同
液壓系統的工作介質為液壓油，液壓閥不存在對潤滑的要求;氣動系統的工作介質為空氣，空氣無潤滑性，因此許多氣動閥需要油霧潤滑。閥的零件應選擇不易受水腐蝕的材料，或者採取必要的防鏽措施。
(四) 壓力範圍不同
氣動閥的工作壓力範圍比液壓閥低。氣動閥的工作壓力通常為10bar以內，少數可達到40bar以內。但液壓閥的工作壓力都很高(通常在50mpa以內)。
若氣動閥在超過最高容許壓力下使用。往往會發生嚴重事故。
(五) 使用特點不同
一般氣動閥比液壓閥結構緊湊、重量輕，易於整合安裝，閥的工作頻率高、使用壽命長。氣動閥正向低功率、小型化方向發展，已出現功率只有0.5w的低功率電磁閥。
可與微機和plc可程式設計控制器直接連線，也可與電子器件一起安裝在印刷線路板上，通過標準板接通氣電迴路，省卻了大量配線，適用於氣動工業機械手、複雜的生產製造裝配線等場合。
三、 氣動控制閥的結構特性
氣動控制閥的結構可分解成閥體(包含閥座和閥孔等)和閥心兩部分，根據兩者的相對位置，有常閉型和常開型兩種。閥從結構上可以分為：截止式、滑柱式和滑板式三類閥。
(一)截止式閥的結構及特性
截止式閥的閥心沿著閥座的軸向移動，控制進氣和排氣。圖4.2所示為二通截止式閥的基本結構。
圖4.2a中，在閥的p口輸入工作氣壓後，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為閥杆受到向下的作用力後，閥芯向下移動，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構。
圖4.3a為初始狀態，與圖4.2a相反，閥心在彈簧力作用
下離開閥座，壓縮空氣從p口流向a口輸出。圖4.3b為工作狀態，閥桿在向上的力作用下，閥心緊壓在閥座上關閉閥口，流道被關斷，a口沒有壓縮空氣流出。
氣動控制閥是控制、調節壓縮空氣的流動方向、壓力和流量的氣動元件，利用它們可以組成各種氣動迴路，使氣動執行元件按設計要求正常工作。
13.1常用氣動控制閥(***mon pneumatic control valves)
和液壓控制閥類似，常用的基本氣動控制閥分為：氣動方向控制閥、氣動壓力控制閥和氣動流量控制閥。此外還有通過改變氣流方向和通斷以實現各種邏輯功能的氣動邏輯元件。
13.1.1 氣動方向控制閥(pneumatic direction control valves)
氣動方向控制閥是用來控制壓縮空氣的流動方向和氣流通、斷的氣動元件。
13.1.1.1 氣動方向控制閥的分類
氣動方向控制閥和液壓系統的方向控制閥類似，也分為單向閥和換向閥，其分類方法也基本相同。但由於氣壓傳動具有自己獨有的特點，氣動方向控制閥可按閥芯結構、控制方式等進行分類。
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係如圖13.1，圖中用箭頭表示了閥口開啟後氣流的流動方向。
分析截止式方向控制閥具有如下特點：
1）用很小的移動量就可以使閥完全開啟，閥的流通能力強，便於設計成結構緊湊的大口徑閥。
2）截止閥一般採用軟質材料（如橡膠等）密封，當閥門關閉後始終存在背壓，因此，密封性好、洩漏量小、勿須借助彈簧也能關閉。
3）因背壓的存在，所以換向力較大，衝擊力也較大。不適合用於高靈敏度的場合。
4）比滑柱式方向控制閥阻力損失小，抗粉塵能力強，對氣體的過濾精度要求不高。
2. 滑柱式方向控制閥
滑柱式氣動方向控制閥工作原理與滑閥式液壓控制項類似，這裡不具體說明。
滑柱式方向控制閥的特點：
1）閥芯較截止式長，增加了閥的軸向尺寸，對動態效能有不利影響，大通徑的閥一般不易採用滑柱式結構；
2）由於結構的對稱性，閥芯處在靜止狀態時，氣壓對閥芯的軸向作用力保持平衡，容易設計成氣動控制中比較常用的具有記憶功能的閥；
3）換向時由於不受截止式密封結構所具有的背壓阻力，換向力較小；
4）通用性強。同一基型閥只要調換少數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）閥芯對介質的雜質比較敏感，需對氣動系統進行嚴格的過濾和潤滑，對系統的維護要求高。
13.1.1.2 常用的氣動方向控制閥
1. 單向型方向控制閥
1）單向閥
單向閥的結構原理如圖13.2。其工作原理和圖形符號和液壓單向閥一致，只不過氣動單向閥的閥芯和閥座之間是靠密封墊密封的。
2）或門型梭閥
如圖13.3為或門型梭閥的結構原理。其工作特點是不論p1和p2哪條通路單獨通氣，都能導通其與a的通路；當p1和p2同時通氣時，哪端壓力高，a就和哪端相通，另一端關閉，其邏輯關係為「或」，圖形符號如圖。
3）與門型梭閥
與門型梭閥又稱双壓閥，結構原理如圖13.4所示。其工作特點是只有p1和p2同時供氣，a口才有輸出；當p1或p2單獨通氣時，閥芯就被推至相對端，封閉截止型閥口；當p1和p2同時通氣時，哪端壓力低，a口就和哪端相通，另一端關閉，其邏輯關係為「與」，圖形符號如圖。
4）快速排氣閥
快速排氣閥是為加快氣體排放速度而採用的氣壓控制閥。
如圖13.5為快速排氣閥的結構原理。當氣體從p通入時，氣體的壓力使唇型密封圈右移封閉快速排氣口e，並壓縮密封圈的唇邊，導通p口和a口，當p口沒有壓縮空氣時，密封圈的唇邊張開，封閉a和p通道，a口氣體的壓力使唇型密封圈左移，a、t通過排氣通道e連通而快速排氣（一般排到大氣中）。
2. 換向型方向控制閥
換向型方向控制閥（簡稱換向閥），是通過改變氣流通道而使氣體流動方向發生變化，從而達到改變氣動執行元件運動方向的目的。它包括氣壓控制換向閥、電磁控制換向閥、機械控制換向閥、人力控制換向閥和時間控制換向閥等。
（1）氣壓控制換向閥
氣壓控制換向閥是利用氣體壓力使主閥芯和閥體發生相對運動而改變氣體流向的元件。
1）氣壓控制換向閥的分類
按控制方式不同分為加壓控制、卸壓控制和差壓控制三種。加壓控制是指所加的控制訊號壓力是逐漸上公升的，當氣壓增加到閥芯的動作壓力時，主閥便換向；卸壓控制是指所加的氣控訊號壓力是逐漸減小的，當減小到某一壓力值時，主閥換向；差壓控制是使主閥芯在兩端壓力差的作用下換向。
氣控換向閥按主閥結構不同，又可分為截止式和滑閥式兩種主要型式。滑閥式氣控換向閥的結構和工作原理與液動換向閥基本相同。在此只介紹截止式換向閥。
2）截止式方向控制閥
圖13.6所示為二位三通單氣控截止式換向閥的結構原理。圖示為 k口沒有控制訊號時的狀態，閥芯4在彈簧2與p腔氣壓作用下右移，使p與a斷開，a與t導通；當 k口有控制訊號時，推動活塞5通過閥芯壓縮彈簧開啟p與a通道，封閉a與t通道。
圖示為常斷型閥，如果p、t換接則成為常通型。這裡，換向閥芯換位採用的是加壓的方法，所以稱為加壓控制換向閥。相反情況則為減壓控制換向閥。
(2)電磁控制方向控制閥
1) 單電控換向閥
由乙個電磁鐵的銜鐵推動換向閥芯移位的閥稱為單電控換向閥。單電控換向閥有單電控直動換向閥和單電控先導換向閥兩種。
如圖13.7為單電控直動式電磁換向閥的工作原理。靠電磁鐵和彈簧的相互作用使閥芯換位實現換向。
圖示為電磁鐵斷電狀態，彈簧的作用導通a、t通道，封閉p口信道；電磁鐵通電時，壓縮彈簧導通p、a通道，封閉t口信道。
圖13.8為單電控先導換向閥的工作原理。它是用單電控直動換向閥作為氣控主換向閥的先導閥來工作的。
圖示為斷電狀態，氣控主換向閥在彈簧力的作用下，封閉p口，導通a、t通道；當先導閥帶電時，電磁力推動先導閥芯下移，控制壓力p1推動主閥芯右移，導通p、a通道，封閉t通道。類似於電液換向閥，電控先導換向閥適用於較大通徑的場合。
2) 雙電控電磁換向閥
由兩個電磁鐵的銜鐵推動換向閥芯移位的閥稱為雙電控換向閥。雙電控換向閥有雙電控直動換向閥和雙電控先導換向閥兩種。
如圖13.9為雙電控直動二位五通換向閥的工作原理。圖示為左側電磁鐵通電的工作狀態。
其工作原理顯而易見，不再說明。注意，這裡的兩個電磁鐵不能同時通電。這種換向閥具有記憶功能，即當左側的電磁鐵通電後，換向閥芯處在右端位置，當左側電磁鐵斷電而右側電磁鐵沒有通電前閥芯仍然保持在右端位置。
圖13.10為雙電控先導換向閥的工作原理，圖示為左側先導閥電磁鐵通電狀態。工作原理與單電控先導換向閥類似，不再敘述。
流量控制閥,壓力控制閥,方向控制閥的分類及典型結構
一 液壓控制閥的分類 液壓控制閥的分類方法繁多，以至於同一種閥在不同的場合，因其著眼點不同有不同的 名稱。這一點，學習時須引起高度重視。下面介紹幾種不同的分類方法。一 根據在液壓系統中的功用分類 1 壓力繼電器用來控制液壓系統中的液流壓力或利用壓力控制的閥，如 溢流閥控制閥的進口壓力的壓力閥。當用於...
液壓控制閥的具體分類及其工作原理
壓力控制閥按用途分為溢流閥 減壓閥和順序閥。1 溢流閥 能控制液壓系統在達到調定壓力時保持恆定狀態。用於過載保護的溢流閥稱為安全閥。當系統發生故障，壓力公升高到可能造成破壞的限定值時，閥口會開啟而溢流，以保證系統的安全。2 減壓閥 能控制分支迴路得到比主迴路油壓低的穩定壓力。減壓閥按它所控制的壓力功...
控制閥的分類及優缺點分析說明
控制閥有蝶閥 閘閥 球閥 安全閥 蒸汽疏水閥 截止閥等多種型別，每種型別的控制閥都有自己的優點與缺點，下面就將多種不同型別的控制閥進行詳細分析。蝶閥 蝶閥是用圓盤式啟閉件往復迴轉90 左右來開啟 關閉和調節流體通道的一種閥門。優點 結構簡單，體積小，重量輕，耗材省，別用於大口徑閥門中 啟閉迅速，流阻...