气动设备使用与维修技术气动控制阀与气动回路知识培训DOC 32页Word文件下载.docx
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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。
常用的多为加压控制和差压控制。
加压控制是指施加在阀芯控制端的压力逐渐升高到一定值时，使阀芯迅速移动换向的控制。
差压控制是指阀芯采用气压复位或弹簧复位的情况下，利用阀芯两端受气压作用的面积不等而产生的轴向力之差值，是阀芯迅速移动换向的控制。
按阀芯结构特性可分截止式换向阀和滑阀式换向阀，滑阀式换向阀与液压换向阀的结构和工作原理基本相同。
图3-7为二位三通截止式气控换向阀工作原理图。
图3－7气压控制换向阀工作原理图
（2）电磁控制换向阀
由电磁力推动阀芯进行换向。
图3-8a所示为二位三通电磁控制换向阀处于常态，图3-8b为通电状态，图3-8c为图形符号。
图3－8电磁控制换向阀工作原理图
3.1.2方向控制回路
1．单作用气缸换向回路
图3-9所示为单作用换向回路。
在图3-9a所示回路中，当电磁铁通电时，气压使活塞杆伸出，当电磁铁断电时，活塞杆在弹簧作用下缩回。
在图3-9b所示回路中，电磁铁断电后能使活塞停留在行程中任意位置。
图3－9单作用气缸换向回路
2．双作用气缸换向回路
在图3-10a所示回路中，对换向阀左右两侧分别输入控制信号，使活塞伸出和收缩。
在图3-10b所示回路中，除控制双作用气缸换向外，还可在行程中的任意位置停止运动。
图3－10双作用气缸换向回路
3.1.3方向控制阀常见故障及排除
1方向阀的维护与检查
方向阀在使用过程中应注意日常的保养和检修。
这不仅是防止发生故障的有力措施，而且是延长元件使用寿命的必要条件。
日常的保养和检修一般分日检、周检、季检和年检等几种层次的管理制度。
各种检查主要任务见表3-1。
表3-1各种检查主要任务
检查种类
检查主要任务内容
日检
对冷凝水、污物的处理，及时排放空气压缩机、冷却装置、储气罐、管道中的冷凝水及污物，以免它们进入方向阀中造成故障
周检
对油雾器的管理，使方向阀得到适中的油雾润滑，避免方向阀因润滑不良而造成故障
季检
检查方向阀是否漏气、动作是否正常，发现问题及时采取措施处理
年检
更换即将损坏的元件，使平常工作中经常出现的故障，通过大修彻底解决
检修方向阀时，首先要了解故障的原因，这对节省修理时间，提高修理质量，都有很大帮助。
因此，需要详细了解阀的结构，才能从故障现象迅速找到故障的根源。
气动单向阀主要技术性能指标如表3-2所示。
表3-2气动单向阀主要技术性能指标
公称通径／mm
有效截面积A＞／mm2
泄漏量／（mL／min）
耐久性／万次
开启压力／MPa
关闭压差／MPa
换向时间／s
3
6
10
50
200
＜0.030
＜0.025
<
0.03
8
20
40
100
150
＜0.020
＜0.04
15
60
110
＜0.015
＜0.05
25
190
32
300
40
400
＜0.010
＜0.06
50
650
2电磁阀故障及排除方法
要找到电磁换向阀的故障原因，必须掌握气动阀主要技术性能指标和常见故障及排除方法。
主阀故障还要参考气动三通气控换向阀主要技术性能指标，才能彻底解决电磁换向阀故障。
气动三通气控投向阀主要技术性能指标包括：
软质密封、间隙密封的公称通径（mm）、有效截面积（mm2）、泄漏量（mL／min）、耐久性（万次）、最低控制压力（MPa）、换向时间（s）、最高换向频率（Hz）、工作频度等。
以上具体数据查阅有关方向阀的技术性能指标。
电磁阀的故障可分为铁心的机械故障，异物等侵入后引起的故障和由电气原因引起的故障。
先导电磁阀的故障及排除方法见表3-3。
表3-3电磁换向阀的故障原因及处理对策
3.1.4方向阀用于系统故障排除实例
1故障现象
某小型气动冲击试验台（俗称空气炮），气动原理如图3-11。
当操作者按下起动按钮时，Y1通电，压缩空气从工作缸顶部进入。
当气压达到设定压力时，电接点压力表MH使Y2通电，压缩空气同时进入锁定触发缸，但是锁定触发活塞未能后移，“试验舱”没有被释放。
图3-11冲击试验台气动原理图
2直接故障原因
经详细检查直接故障可能原因有3个：
1）电磁阀Y2内有异物，造成阀芯动作失灵；
2）MI-I电接点电阻增大，造成Y2电磁铁吸力降低；
3）锁定触发缸活塞密封圈磨损，造成外泄，减小了活塞推力。
3寻找故障深层次的原因
当维修工将这些故障点逐一排除以后，设备仍不能恢复正常，甚至毛病越来越重。
最初是在额定压力0.25MPa时不能击发，而在0.2MPa时尚可；
后来0.2MPa也不行了。
这台设备虽说是国外进口的，但其工作原理和结构并不复杂。
抽动锁定销的力F1由锁定触发缸活塞提供，阻力F2则主要来源于锁定销与试验舱之间，锁定活塞与缸体之间的摩擦。
显然，正常击发须满足的条件为：
F1>
F2。
对有关数据进行验算。
当设定压力为0.25MPa时，计算得F1的理论值为2215N；
F2为2087N（摩擦系数取0.3，复位弹簧的阻力未计算在内），于是有：
F1-F2=128N。
128N显然太小，看来，这是故障产生的真正原因。
为排除内泄更换了密封圈，却同时大大增加了阻力—由于国产密封圈硬，弹性差，阻力还非常大。
为了证实这一分析，重新将原密封圈装上，为减少泄漏，多涂了些“黄油”，果然，锁定触发机构又突然恢复了“正常”。
不过这个“正常”也不可靠。
在0.20-0.25Mpa之间它一共只触发了4次，就又不动了。
4改进办法
很显然，原气路在设计上确实存在明显不足。
Y2接通时，由于Y1并未截断，气源与工作缸仍是接通的。
所以尽管锁定触发缸体积只有25
，但在瞬时缸内并不能达到气源压力。
只是由于工作缸的体积要比它大240倍，才能使它在触发的瞬时内部气压稍高于工作缸气压（当气源一定，MH调得越低，两缸压力差越大；
F2也越小，便有利击发）。
当工作缸MN为设定压力0.25MPa时，压力表显示锁定缸压力为0.3MPa（气源压力为0.5MPa）。
如果瞬时（零点几秒）不能触发，说明此时Fl≤F2。
并且随着时间的延长。
两缸的气压将同时增高，很快趋于平衡，等于气源压力。
由于工作缸径远大于触发缸径，FI<
F2更多，所以，延长按压起动按钮是无用的。
改造方法是在Y1前A、B处串接一个两位两通电磁阀（常开型），如图1中的虚线所示（电源与压力表MH并联）。
实施后一次成功。
压力表显示触发缸瞬时压力为0.45MPa（MH调定0.25MPa，气源压力仍为0.5MPa）。
按此计算，F2不变，F1却比改进前增加862N。
3.2压力控制阀与压力控制回路及使用与维修
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。
3.2.1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3-12a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，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。
图3－12QTY型直动型减压阀
2先导型减压阀
图3-13a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
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