认知气动控制元件的重要性

2023-06-15 历史故事版权反馈

【摘要】：在YL-335B中使用的气动控制元件主要分为流量控制阀和方向控制阀。在YL-335B中主要的流量控制阀为节流阀，由单向阀和节流阀并联而成，用于控制气缸的运动速度，故常称为速度控制阀。图2-30安装了气缸节流阀的气缸2.方向控制阀方向控制阀是用来改变气流流动方向或者通断的控制阀，通常使用电磁换向阀。■拓展案例1.查阅资料，了解当前国内外主要气动元件生产厂家。

在YL-335B中使用的气动控制元件主要分为流量控制阀和方向控制阀。

1.流量控制阀

控制压缩空气流量的阀称为流量控制阀。在气动系统中，对气缸运动速度的控制、信号延时时间、油雾器的滴油量、气缓冲气缸的缓冲能力等，都是靠流量控制阀来实现的。

在YL-335B中主要的流量控制阀为节流阀，由单向阀和节流阀并联而成，用于控制气缸的运动速度，故常称为速度控制阀。单向阀的功能是靠单向型密封圈来实现的。如图2-28所示，当空气从气缸排气口排出时，单向密封圈在封堵状态，单向阀关闭，这时只能通过调节手轮，使节流阀杆上下移动，改变气流开度，从而达到节流作用。反之，在进气时，单向型密封圈被气流冲开，单向阀开启，压缩空气直接进入气缸进气口，节流阀不起作用。因此，这种节流方式称为排气节流方式。

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图2-28　单向节流阀剖面图

上文提到的双作用气缸由于是利用压缩空气交替作用于活塞上实现伸缩运动的，回缩时压缩空气的有效作用面积较小，所以产生的力要小于伸出时产生的推力，这时就可以使用节流阀来对气缸的运动速度加以控制，使气缸的动作平稳可靠。如图2-29所示，在双作用气缸上装两个单向节流阀，当压缩空气从A端进气、从B端排气时，单向节流阀A的单向阀开启，向气缸无杆腔快速充气；由于单向节流阀B的单向阀关闭，有杆腔的气体只能经节流阀排气，调节节流阀B的开度，便可改变气缸伸出时的运动速度。反之，调节节流阀A的开度则可改变气缸缩回时的运动速度。这种控制方式叫作排气节流方式，活塞运行稳定，是最常用的方式。

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图2-29　节流阀连接和调整原理示意图

节流阀上带有气管的快速接头，只要将合适外径的气管往快速接头上一插就可以将管连接好了，使用时十分方便。图2-30所示为安装了带快速接头的限出型气缸节流阀的气缸。

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图2-30　安装了气缸节流阀的气缸

2.方向控制阀

方向控制阀是用来改变气流流动方向或者通断的控制阀，通常使用电磁换向阀。

电磁换向阀是利用其电磁线圈通电时，静铁芯对动铁芯产生电磁吸力使阀芯切换，达到改变气流方向的目的。图2-31所示为单电控二位三通电磁换向阀的工作原理。

“通”和“位”是换向阀的重要概念。不同的“通”和“位”构成了不同类型的气动电磁换向阀。“位”是指换向阀的阀芯的位置个数，也就是说这个阀有几种工作状态。例如二位阀或三位阀是指有两个或三个不同的工作位置。“通”是指换向阀本体上有各不相同且与系统中不同气管相连接的端口个数。不同气路之间只能通过阀芯移位时阀口的开关来沟通。例如三通阀或四通阀是指换向阀工作时，阀体有三个或者四个气口，也就是说这个阀是三通阀或者四通阀。

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图2-31　单电控二位三通电磁换向阀的工作原理

（a）非通电时；（b）通电时；（c）图形符号

图2-32分别所示为二位三通、二位四通和二位五通单控电磁换向阀的图形符号，图形中有几个方格就是几位，方格中的“┯”和“┷”符号表示各端口互不相通。

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图2-32　部分换向阀的图形符号

（a）二位三通阀；（b）二位四通阀；（c）二位五通阀

YL-335B所有工作单元的执行气缸都是双作用气缸，控制它们工作的电磁阀需要有两个工作口和两个排气口以及一个供气口，故使用的电磁阀均为二位五通电磁阀。而且采用了电子阀组连接方式，将多个阀与消声器、汇流板等集中在一起构成的一组控制阀的集成称为阀组，而每个阀的功能是彼此独立的，如图2-33所示。

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图2-33　电磁阀组

在供料单元里，供料单元用了两个二位五通的单电控电磁阀。这两个电磁阀带有手动换向和加锁钮，有锁定（LOCK）和开启（PUSH）2个位置。用小螺丝刀把加锁钮旋到LOCK位置时，手控开关向下凹进去，不能进行手控操作。只有在PUSH位置，可用工具向下按，信号为“1”，等同于该侧的电磁信号为“1”；常态时，手控开关的信号为“0”。在进行设备调试时，可以使用手控开关对阀进行控制，从而实现对相应气路的控制，以改变推料缸等执行机构的控制，达到调试的目的。

在输送单元的气动部分还使用了两位五通双电控阀，双电控电磁阀与单电控电磁阀的区别在于，对于单电控电磁阀，在无电控信号时阀芯在弹簧力的作用下会复位，而对于双电控电磁阀，在两端都无电控信号时阀芯的位置是取决于前一个电控信号。

在这里值得注意的是，双电控电磁阀的两个电控信号不能同时为“1”，即在控制过程中不允许两个线圈同时得电，否则，可能会造成电磁线圈烧毁，当然，在这种情况下阀芯的位置是不确定的。图2-34所示为双电控电磁阀。

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