空气弹簧控制阀气动技术

空气弹簧控制阀气动技术

第四章 气动控制阀

4.1概览

一、 气动调节阀的分类

气动控制阀是指在气动系统中控制气流的压力、流量和流向，保证气动执行器或机构正常工作的各种气动元件。控制和调节压缩空气压力的元件称为压力控制阀。控制和调节压缩空气流量的部件称为流量控制阀。改变和控制气流方向的元件称为方向控制阀。

除上述三类控制阀外空气弹簧控制阀，还有可以实现一定逻辑功能的逻辑元件，包括元件内部没有运动部件的喷射元件和带有运动部件的气动逻辑元件。在结构原理上，逻辑元件与方向控制阀基本相同，只是体积和通径较小，一般用于实现信号的逻辑运算功能。近年来，随着气动元件的小型化和PLC控制在气动系统中的大规模应用，气动逻辑元件的应用范围逐渐缩小​​。

从控制方式上，气动控制可分为间歇控制和连续控制两种。在间歇控制系统中，通常采用压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀来实现程序动作；在连续控制系统中，除了压力和流量控制阀外空气弹簧控制阀，还使用伺服、比例控制阀等。以便对系统进行连续控制。

二、气动控制阀和液压阀的比较

（一） 使用不同的能量

气动元件和装置可采用从空压站集中供气的方式，根据不同的使用要求和控制点来调整各自减压阀的工作压力。液压阀设有回油管路，便于油箱内用过的液压油的收集。气动控制阀可将压缩空气通过排气口直接排放到大气中。

(二） 对漏电的不同要求

液压阀对外泄漏有严格要求，但允许元件内部有少量泄漏。对于气动控制阀，除间隙密封阀外，原则上不允许内泄漏。气动阀的内部泄漏可能会引起事故。

对于气动管道空气弹簧控制阀，允许有少量泄漏；而液压管道的泄漏会造成系统压降和环境污染。

(三） 对润滑的不同要求

液压系统的工作介质为液压油，对液压阀的润滑没有要求；气动系统的工作介质是空气，没有润滑性，所以很多气动阀门需要油雾润滑。阀门零件应采用不易被水腐蚀的材料，或采取必要的防锈措施。

(四）压力范围不同

气动阀的工作压力范围低于液压阀。气动阀的工作压力通常在10bar以内，少数可达40bar以内。但液压阀的工作压力很高（一般在50Mpa以内）。如果气动阀在超过最大允许压力的压力下使用。经常发生严重事故。

(五）不同的使用特性

一般来说，气动阀比液压阀更紧凑、更轻，并且易于集成和安装。该阀门工作频率高，使用寿命长。气动阀向小功率、小型化方向发展，出现了功率仅为0.5W的小功率电磁阀。可直接与微机、PLC可编程控制器相连，也可与电子设备一起安装在印刷电路板上。气电回路通过标准板连接，节省大量布线。适用于气动工业机械手和复杂制造。装配线等场合。

三、气动调节阀的结构特点

气动调节阀的结构可分解为阀体（包括阀座和阀孔等）和阀芯两部分。根据两者的相对位置，有常闭和常开两种。阀门结构可分为截止阀、滑阀和滑阀三种。

截止阀的结构决定了其开启所需的时间较短，但大口径阀门的开启需要较大的开启力。因此，截止阀多用于小口径阀门。当需要大流量或高压时，常采用先导结构。其方法是增加一个控制活塞，先导控制气压作用在活塞上，产生较大的操作力，以弥补上述缺点。

为了使截止阀密封可靠、操作方便，另一种方法是采用压力平衡法。气门杆两侧加活塞，活塞受气压和气门芯影响。受压面积相等，这种阀门称为压力平衡阀。由于工作气压在初始状态下作用在阀杆上的合力为零，大大降低了开阀的操作力。