空氣彈簧控制閥氣動(dòng)技術(shù)

第四章 氣動(dòng)控制閥

4.1概覽

一、 氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的分類

氣動(dòng)控制閥是指在氣動(dòng)系統(tǒng)中控制氣流的壓力、流量和流向，保證氣動(dòng)執(zhí)行器或機(jī)構(gòu)正常工作的各種氣動(dòng)元件。控制和調(diào)節(jié)壓縮空氣壓力的元件稱為壓力控制閥?？刂坪驼{(diào)節(jié)壓縮空氣流量的部件稱為流量控制閥。改變和控制氣流方向的元件稱為方向控制閥。

除上述三類控制閥外空氣彈簧控制閥，還有可以實(shí)現(xiàn)一定邏輯功能的邏輯元件，包括元件內(nèi)部沒有運(yùn)動(dòng)部件的噴射元件和帶有運(yùn)動(dòng)部件的氣動(dòng)邏輯元件。在結(jié)構(gòu)原理上，邏輯元件與方向控制閥基本相同，只是體積和通徑較小，一般用于實(shí)現(xiàn)信號(hào)的邏輯運(yùn)算功能。近年來，隨著氣動(dòng)元件的小型化和PLC控制在氣動(dòng)系統(tǒng)中的大規(guī)模應(yīng)用，氣動(dòng)邏輯元件的應(yīng)用范圍逐漸縮小??。

從控制方式上，氣動(dòng)控制可分為間歇控制和連續(xù)控制兩種。在間歇控制系統(tǒng)中，通常采用壓力控制閥、流量控制閥、方向控制閥來實(shí)現(xiàn)程序動(dòng)作；在連續(xù)控制系統(tǒng)中，除了壓力和流量控制閥外空氣彈簧控制閥，還使用伺服、比例控制閥等。以便對系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)控制。

二、氣動(dòng)控制閥和液壓閥的比較

（一） 使用不同的能量

氣動(dòng)元件和裝置可采用從空壓站集中供氣的方式，根據(jù)不同的使用要求和控制點(diǎn)來調(diào)整各自減壓閥的工作壓力。液壓閥設(shè)有回油管路，便于油箱內(nèi)用過的液壓油的收集。氣動(dòng)控制閥可將壓縮空氣通過排氣口直接排放到大氣中。

(二） 對漏電的不同要求

液壓閥對外泄漏有嚴(yán)格要求，但允許元件內(nèi)部有少量泄漏。對于氣動(dòng)控制閥，除間隙密封閥外，原則上不允許內(nèi)泄漏。氣動(dòng)閥的內(nèi)部泄漏可能會(huì)引起事故。

對于氣動(dòng)管道空氣彈簧控制閥，允許有少量泄漏；而液壓管道的泄漏會(huì)造成系統(tǒng)壓降和環(huán)境污染。

(三） 對潤滑的不同要求

液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)為液壓油，對液壓閥的潤滑沒有要求；氣動(dòng)系統(tǒng)的工作介質(zhì)是空氣，沒有潤滑性，所以很多氣動(dòng)閥門需要油霧潤滑。閥門零件應(yīng)采用不易被水腐蝕的材料，或采取必要的防銹措施。

(四）壓力范圍不同

氣動(dòng)閥的工作壓力范圍低于液壓閥。氣動(dòng)閥的工作壓力通常在10bar以內(nèi)，少數(shù)可達(dá)40bar以內(nèi)。但液壓閥的工作壓力很高（一般在50Mpa以內(nèi)）。如果氣動(dòng)閥在超過最大允許壓力的壓力下使用。經(jīng)常發(fā)生嚴(yán)重事故。

(五）不同的使用特性

一般來說，氣動(dòng)閥比液壓閥更緊湊、更輕，并且易于集成和安裝。該閥門工作頻率高，使用壽命長。氣動(dòng)閥向小功率、小型化方向發(fā)展，出現(xiàn)了功率僅為0.5W的小功率電磁閥?？芍苯优c微機(jī)、PLC可編程控制器相連，也可與電子設(shè)備一起安裝在印刷電路板上。氣電回路通過標(biāo)準(zhǔn)板連接，節(jié)省大量布線。適用于氣動(dòng)工業(yè)機(jī)械手和復(fù)雜制造。裝配線等場合。

三、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)可分解為閥體（包括閥座和閥孔等）和閥芯兩部分。根據(jù)兩者的相對位置，有常閉和常開兩種。閥門結(jié)構(gòu)可分為截止閥、滑閥和滑閥三種。

截止閥的結(jié)構(gòu)決定了其開啟所需的時(shí)間較短，但大口徑閥門的開啟需要較大的開啟力。因此，截止閥多用于小口徑閥門。當(dāng)需要大流量或高壓時(shí)，常采用先導(dǎo)結(jié)構(gòu)。其方法是增加一個(gè)控制活塞，先導(dǎo)控制氣壓作用在活塞上，產(chǎn)生較大的操作力，以彌補(bǔ)上述缺點(diǎn)。

為了使截止閥密封可靠、操作方便，另一種方法是采用壓力平衡法。氣門桿兩側(cè)加活塞，活塞受氣壓和氣門芯影響。受壓面積相等，這種閥門稱為壓力平衡閥。由于工作氣壓在初始狀態(tài)下作用在閥桿上的合力為零，大大降低了開閥的操作力。