气动控制阀及基本回路二
9.2 压力控制阀及压力控制回路
压力控制阀按其控制功能可分为减压阀、溢流阀和顺序阀三种。
9.2.1 压力控制阀及应用
1．减压阀
减压阀又称调压阀，可分为直动式、先导式，其中先导式又分为内部先导式和外部先导式两种。
（1）直动型减压阀 图9-11a所示为QTY型直动型减压阀的结构图。其工作原理如下：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。当旋转手柄1，压缩调压弹簧2、3推动膜片5下凹，在通过阀杆6带动阀芯9下移，打开进气阀口11，压缩空气通过阀口11的节流作用，使输出压力低于输入压力，以实现减压作用。与此同时，有一部分气流经阻尼孔7进入膜片室12，在膜片下部产生一向上的推力。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，减压阀的出口压力便保持一定。阀口11开度越小，节流作用越强，压力下降也越多。
若输入压力瞬时升高，经阀口11以后的输出压力随之升高，使膜片室内的压力也升高，破坏了原有的平衡，使膜片上移，有部分气流经溢流孔4，排气口13排出。在膜片上移的同时，阀芯9在复位弹簧10的作用下也随之上移，减小进气阀口11开度节流作用加大，输出压力下降，直至达到膜片两端作用力重新平衡为止，输出压力基本上又回到原数值上。
相反，输入压力下降时，进气节流阀口开度增大，节流作用减小，输出压力上升，使输出压力基本回到原数值上。
（2）先导型减压阀 图9-12a 所示为内部先导型减压阀结构图，它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。
把手柄旋到一定位置，使喷嘴挡板的距离在工作范围内，减压阀就进入工作状态。中气室5的压力随喷嘴与挡板间距离的的减小而增大，于是推动阀芯打开进气阀口9，立即有气流流到出口，同时经孔道反馈到上气室4，与调压弹簧相平衡。
若输入压力瞬时升高，输出压力也相应升高，通过孔口的气流使下气室6的压力也升高，破坏了膜片原有的平衡，使阀杆7上升，节流阀口减小，节流作用增强，输出压力下降，使膜片两端作用力重新平衡，输出压力恢复到原来的调定值。当输出压力瞬时下降时，经喷嘴挡板的放大也会引起中气室5的压力比较明显地提高，而使得阀芯下移，阀口开大，输出压力升高，并稳定到原数值上。图9-12b为图形符号。
（3）减压阀的应用 图9-13a所示回路同时输出高低压力P1、P2。图9-13b所示是利用减压阀的高低压转换回路。
2、溢流阀
（1）溢流阀的原理 溢流阀的作用是当气动系统的压力上升到调定值时，与大气相通以保持系统的压力的调定值。图9-14a所示为直动式溢流阀的结构原理，气压作用在膜片的力小于调压弹簧的预压力时，阀处于关闭状态。当气压力升高，作用于膜片上的气压力超过了弹簧的预压力，溢流阀开启排气，系统的压力降到调定压力以下时，阀门重新关闭。阀的开启压力大小靠调压弹簧的预压缩量来实现。图9-14b为图形符号。
（2）溢流阀的应用 如图9-15所示为一次压力控制回路，这种回路主要使贮气罐输出的压力稳定在一定的范围内。常用电触点压力表1控制，一旦罐内压力超过规定上限时，电触点压力表内的指针碰到上触点，即控制中间继电器断电，电动机停转，空气压缩机停止运转，压力不再上升。当贮气罐中压力下降到预定下限时，指针碰到下触点，使中间继电器通电，电机启动，向贮气罐供气。当电触点压力表或电路发生故障而失灵时，压缩机不能停止运转使贮气罐压力不断上升，在超过预定上限时，溢流阀就开启溢流，从而起安全保护作用。
3．顺序阀
（1）单向顺序阀 图9-16所示为单向顺序阀的工作原理。当压缩空气由P口进入阀左腔4后，作用在活塞3上的力小于调压弹簧2上的力时，阀处于关闭状态。而当作用于活塞上的力大于弹簧力时，活塞被顶起，压缩空气经阀左腔4流入阀右腔5由A口流出（ 图9-16 a）， 顺序阀开启，此时单向阀关闭。当切换气源时（图9-16b），阀左腔4压力迅速下降，顺序阀关闭，此时阀右腔5压力高于阀左腔4压力，在气体压力差作用下，打开单向阀，压缩空气由阀右腔5经单向阀6流入阀左腔4向外排出。图9-16c为图形符号。
（2）顺序阀的应用 图9-17所示为用顺序阀控制两个气缸顺序动作的回路。
提示：在学习减压阀、溢流阀和顺序阀时，要注意三者结构上的异同点以及分别在回路中所起作用。
压力控制阀按其控制功能可分为减压阀、溢流阀和顺序阀三种。
9.2.1 压力控制阀及应用
1．减压阀
减压阀又称调压阀，可分为直动式、先导式，其中先导式又分为内部先导式和外部先导式两种。
（1）直动型减压阀 图9-11a所示为QTY型直动型减压阀的结构图。其工作原理如下：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。当旋转手柄1，压缩调压弹簧2、3推动膜片5下凹，在通过阀杆6带动阀芯9下移，打开进气阀口11，压缩空气通过阀口11的节流作用，使输出压力低于输入压力，以实现减压作用。与此同时，有一部分气流经阻尼孔7进入膜片室12，在膜片下部产生一向上的推力。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，减压阀的出口压力便保持一定。阀口11开度越小，节流作用越强，压力下降也越多。
若输入压力瞬时升高，经阀口11以后的输出压力随之升高，使膜片室内的压力也升高，破坏了原有的平衡，使膜片上移，有部分气流经溢流孔4，排气口13排出。在膜片上移的同时，阀芯9在复位弹簧10的作用下也随之上移，减小进气阀口11开度节流作用加大，输出压力下降，直至达到膜片两端作用力重新平衡为止，输出压力基本上又回到原数值上。
相反，输入压力下降时，进气节流阀口开度增大，节流作用减小，输出压力上升，使输出压力基本回到原数值上。
（2）先导型减压阀 图9-12a 所示为内部先导型减压阀结构图，它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。
把手柄旋到一定位置，使喷嘴挡板的距离在工作范围内，减压阀就进入工作状态。中气室5的压力随喷嘴与挡板间距离的的减小而增大，于是推动阀芯打开进气阀口9，立即有气流流到出口，同时经孔道反馈到上气室4，与调压弹簧相平衡。
若输入压力瞬时升高，输出压力也相应升高，通过孔口的气流使下气室6的压力也升高，破坏了膜片原有的平衡，使阀杆7上升，节流阀口减小，节流作用增强，输出压力下降，使膜片两端作用力重新平衡，输出压力恢复到原来的调定值。当输出压力瞬时下降时，经喷嘴挡板的放大也会引起中气室5的压力比较明显地提高，而使得阀芯下移，阀口开大，输出压力升高，并稳定到原数值上。图9-12b为图形符号。
（3）减压阀的应用 图9-13a所示回路同时输出高低压力P1、P2。图9-13b所示是利用减压阀的高低压转换回路。
2、溢流阀
（1）溢流阀的原理 溢流阀的作用是当气动系统的压力上升到调定值时，与大气相通以保持系统的压力的调定值。图9-14a所示为直动式溢流阀的结构原理，气压作用在膜片的力小于调压弹簧的预压力时，阀处于关闭状态。当气压力升高，作用于膜片上的气压力超过了弹簧的预压力，溢流阀开启排气，系统的压力降到调定压力以下时，阀门重新关闭。阀的开启压力大小靠调压弹簧的预压缩量来实现。图9-14b为图形符号。
（2）溢流阀的应用 如图9-15所示为一次压力控制回路，这种回路主要使贮气罐输出的压力稳定在一定的范围内。常用电触点压力表1控制，一旦罐内压力超过规定上限时，电触点压力表内的指针碰到上触点，即控制中间继电器断电，电动机停转，空气压缩机停止运转，压力不再上升。当贮气罐中压力下降到预定下限时，指针碰到下触点，使中间继电器通电，电机启动，向贮气罐供气。当电触点压力表或电路发生故障而失灵时，压缩机不能停止运转使贮气罐压力不断上升，在超过预定上限时，溢流阀就开启溢流，从而起安全保护作用。
3．顺序阀
（1）单向顺序阀 图9-16所示为单向顺序阀的工作原理。当压缩空气由P口进入阀左腔4后，作用在活塞3上的力小于调压弹簧2上的力时，阀处于关闭状态。而当作用于活塞上的力大于弹簧力时，活塞被顶起，压缩空气经阀左腔4流入阀右腔5由A口流出（ 图9-16 a）， 顺序阀开启，此时单向阀关闭。当切换气源时（图9-16b），阀左腔4压力迅速下降，顺序阀关闭，此时阀右腔5压力高于阀左腔4压力，在气体压力差作用下，打开单向阀，压缩空气由阀右腔5经单向阀6流入阀左腔4向外排出。图9-16c为图形符号。
（2）顺序阀的应用 图9-17所示为用顺序阀控制两个气缸顺序动作的回路。
提示：在学习减压阀、溢流阀和顺序阀时，要注意三者结构上的异同点以及分别在回路中所起作用。
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