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1、液压与气动技术（第二版）第十二章 气动控制元件第十二章 气动控制元件主要内容：主要内容：u单向型方向控制阀单向型方向控制阀u换向型方向控制阀换向型方向控制阀第一节第一节 方向控制阀方向控制阀 气动控制元件是气动系统中气动控制元件是气动系统中控制压缩空气的流动方向、压控制压缩空气的流动方向、压力和流量的各类元件的总称力和流量的各类元件的总称。气动控制元件按功能可分为：。气动控制元件按功能可分为：方方向控制阀、压力控制阀、流量控制阀、实现逻辑功能的气动逻向控制阀、压力控制阀、流量控制阀、实现逻辑功能的气动逻辑元件等辑元件等。第一节 方向控制阀 一、概述 1方向控制阀的功能 方向控制阀是控制压缩空气
2、的流动方向和气路的通断，方向控制阀是控制压缩空气的流动方向和气路的通断，以控制执行元件动作的一类气动控制元件，它是气动系统中以控制执行元件动作的一类气动控制元件，它是气动系统中应用最多的一种控制元件。应用最多的一种控制元件。2方向控制阀分类1单向阀单向阀是气体只能沿一个方向流动，反方向不能流动的阀。单向阀是气体只能沿一个方向流动，反方向不能流动的阀。它与液压阀中的单向阀相似，如它与液压阀中的单向阀相似，如图图12-3所示所示。二、单向型方向控制阀 只允许气流沿着一个方向流动的方向控制阀，通称为单向只允许气流沿着一个方向流动的方向控制阀，通称为单向型方向控制阀。型方向控制阀。图图12-3 单向阀
3、2梭阀 梭阀又称为双向控制阀，相当于两个单向阀的组合，有两梭阀又称为双向控制阀，相当于两个单向阀的组合，有两个输入口个输入口1，一个输出口，一个输出口2。不管压缩空气从哪一个进气口进入。不管压缩空气从哪一个进气口进入时，阀芯都将另一面的进气口封闭，使工作口时，阀芯都将另一面的进气口封闭，使工作口2有空气输出。有空气输出。若两端进气口都有压缩空气输入时，按压力加入的先后顺序和若两端进气口都有压缩空气输入时，按压力加入的先后顺序和压力的大小而定，若压力不同，则高压口的通路打开，低压口压力的大小而定，若压力不同，则高压口的通路打开，低压口的通路关闭，的通路关闭，2口输出高压的压缩空气。口输出高压的压
4、缩空气。图图12-4 梭梭阀梭阀的逻辑功能梭阀的逻辑功能 梭阀具有一定的逻辑功能，即任何一端有信号输入，梭阀具有一定的逻辑功能，即任何一端有信号输入，就有信号输出，所以它也被称为就有信号输出，所以它也被称为“或或”门型梭阀，多用于一门型梭阀，多用于一个执行元件或控制阀需要从两个或更多的位置来驱动的场合。个执行元件或控制阀需要从两个或更多的位置来驱动的场合。在实际操作中，梭阀的逻辑功能也可用两个在实际操作中，梭阀的逻辑功能也可用两个3/23/2阀并联来实阀并联来实现。现。梭阀的应用实例 用两个手动按钮用两个手动按钮SB1和和SB2操纵气缸进退。当驱动操纵气缸进退。当驱动两个按钮阀中的任何一个动两
5、个按钮阀中的任何一个动作时，双作用气缸活塞杆都作时，双作用气缸活塞杆都伸出。只有同时松开两个按伸出。只有同时松开两个按钮阀，气缸活塞杆才回缩。钮阀，气缸活塞杆才回缩。梭阀应与两个按钮阀的工作梭阀应与两个按钮阀的工作口相连接，这样，气动回路口相连接，这样，气动回路图才可以正常工作。图才可以正常工作。3. 双压阀双压阀有两个进气口双压阀有两个进气口1和一个工作口和一个工作口2，当仅有一个进气口进，当仅有一个进气口进气时，压缩空气推动阀芯，封住压缩空气的通道，使工作口气时，压缩空气推动阀芯，封住压缩空气的通道，使工作口2没没有压力输出。若两个进气口有压力输出。若两个进气口1同时有压缩空气输入，且气压
6、相同同时有压缩空气输入，且气压相同时，阀芯处于中位，此时，两个进气口与工作口相通，使工作时，阀芯处于中位，此时，两个进气口与工作口相通，使工作口口2有压缩空气输出。若两个进气口输入的压缩空气气压不同，有压缩空气输出。若两个进气口输入的压缩空气气压不同，那么，其中高压的那一端推动阀芯移动，使压力低的一端进气那么，其中高压的那一端推动阀芯移动，使压力低的一端进气口与工作口相连，工作口输出低压力的压缩空气。口与工作口相连，工作口输出低压力的压缩空气。图图12-6 双压双压阀双压阀的应用实例双压阀的应用实例只有当两个按只有当两个按钮阀钮阀SB1和和SB2都都压下时，单作用气压下时，单作用气缸活塞杆才伸
7、出。缸活塞杆才伸出。若二者中有一个不若二者中有一个不动作，则气缸活塞动作，则气缸活塞杆将回缩至初始位杆将回缩至初始位置。置。 双压阀具有一双压阀具有一定的逻辑特性，即进气口定的逻辑特性，即进气口P1，P2仅有一个有仅有一个有输入，工作口输入，工作口A无输出。当两个进气口均有输入，工作口有输无输出。当两个进气口均有输入，工作口有输出，符合出，符合“与与”门逻辑阀的工作特性，也被称为门逻辑阀的工作特性，也被称为“与与”门梭阀。门梭阀。双压阀的逻辑功能双压阀的逻辑功能图图12-7 安全控制回路安全控制回路4. 快速排气阀 快速排气阀简称快排阀，是为使气缸快速排气，加快气缸运快速排气阀简称快排阀，是为
8、使气缸快速排气，加快气缸运动速度而设置的，一般安装在换向阀和气缸之间。为了降低排动速度而设置的，一般安装在换向阀和气缸之间。为了降低排气噪声，这种阀一般带消声器。气噪声，这种阀一般带消声器。 如图所示，当进气口如图所示，当进气口1进气时，推动膜片向下变形，打开进进气时，推动膜片向下变形，打开进气口气口1与工作口与工作口2的通路，关闭排气口的通路，关闭排气口3；当；当1口没有进气时，口没有进气时，2口气体推动膜片向上复位，关闭口气体推动膜片向上复位，关闭1口，口，2口气体经口气体经3口快速排出。口快速排出。图图12-8 快速排气阀快速排气阀快速排气阀的应用实例快速排气阀的应用实例快速排气阀用于使
9、气快速排气阀用于使气动元件和装置迅速排气动元件和装置迅速排气的场合。为了减小流阻，的场合。为了减小流阻，快速排气阀应靠近气缸快速排气阀应靠近气缸安装，例如，把它装在安装，例如，把它装在换向阀和气缸之间（应换向阀和气缸之间（应尽量靠近气缸排气口，尽量靠近气缸排气口，或直接拧在气缸排气口或直接拧在气缸排气口上），使气缸排气时不上），使气缸排气时不用通过换向阀而直接排用通过换向阀而直接排出。如图出。如图12-9所示。所示。图图12-9 快速排气阀的应用快速排气阀的应用三、换向型方向控制阀 换向型方向控制阀的功用是通过各种控制方式使阀芯换向型方向控制阀的功用是通过各种控制方式使阀芯换向，改变气流通道，
10、使气体流动方向发生变化，从而改变换向，改变气流通道，使气体流动方向发生变化，从而改变气动执行元件的运动方向。气动执行元件的运动方向。 换向型控制阀包括换向型控制阀包括气压控制气压控制换向阀换向阀电磁控制电磁控制换向阀、换向阀、机械控制机械控制换向阀、换向阀、人力控制人力控制换向阀和换向阀和时间控制时间控制换向阀。气动换向阀。气动方向控制阀的换向、控制原理与液压阀类似，本节不再详细方向控制阀的换向、控制原理与液压阀类似，本节不再详细介绍。介绍。高等教育出版社Higher Education Press第二节第二节 压力控制阀压力控制阀 在气压传动系统中，在气压传动系统中，控制压缩空气的压力和依靠
11、气压力来控制压缩空气的压力和依靠气压力来控制执行元件动作顺序的阀统称为压力控制阀控制执行元件动作顺序的阀统称为压力控制阀。 这类阀的共同特点是：利用这类阀的共同特点是：利用作用于阀芯上的压缩空气压力作用于阀芯上的压缩空气压力和弹簧力相平衡的原理来进行工作和弹簧力相平衡的原理来进行工作。压力控制阀按其功能。压力控制阀按其功能分为分为减压阀、安全阀（溢流阀）和顺序阀减压阀、安全阀（溢流阀）和顺序阀三种。三种。高等教育出版社Higher Education Press 一、减压阀一、减压阀 气动设备和装置的气源一般都来自压缩空气站。压缩空气动设备和装置的气源一般都来自压缩空气站。压缩空气站供给的压缩
12、空气的压力通常都高于气动设备和装置的实气站供给的压缩空气的压力通常都高于气动设备和装置的实际需要，且波动较大，因此需要用调节压力的减压阀来降低，际需要，且波动较大，因此需要用调节压力的减压阀来降低，使其调节到每台气动设备和装置实际需要的压力，并保持压使其调节到每台气动设备和装置实际需要的压力，并保持压力值的稳定。力值的稳定。 减压阀按压力调节方式，减压阀按压力调节方式，可分为直动式和先导式可分为直动式和先导式；按有无；按有无溢流机构，溢流机构，可分为有溢流机构和无溢流机构两种可分为有溢流机构和无溢流机构两种。 直动式减压阀是利用手柄直接调节调压弹簧来改变阀的直动式减压阀是利用手柄直接调节调压弹
13、簧来改变阀的输出压力的一种减压阀。输出压力的一种减压阀。高等教育出版社Higher Education PressQTY型直动式减压阀（带溢流）的结构型直动式减压阀（带溢流）的结构 （a）实物图 （b）结构图 （c）图形符号 图图12-16 QTY型直动式减压阀（带溢流）型直动式减压阀（带溢流）1-旋钮；2、3-弹簧；4-溢流阀座；5-膜片；6-膜片气室；7-阻尼管；8-阀芯； 9-复位弹簧；10-进气阀口；1l-排气孔；12-溢流孔高等教育出版社Higher Education Press减压阀使用的注意事项减压阀使用的注意事项 （1）普通型减压阀）普通型减压阀,出口压力不要超过进口压力的出
14、口压力不要超过进口压力的85；精密型减压阀，出口压力不要超过进口压力的精密型减压阀，出口压力不要超过进口压力的90。 （2）安装减压阀时，最好手柄在上，以便于操作。阀体）安装减压阀时，最好手柄在上，以便于操作。阀体上的箭头方向为气体的流动方向，安装时不要装反。阀体上上的箭头方向为气体的流动方向，安装时不要装反。阀体上的堵头可拧下来，装上压力表。的堵头可拧下来，装上压力表。 （3）要防止油、水进入压力表中，注意压力表寿命。）要防止油、水进入压力表中，注意压力表寿命。 （4）连接管道安装前，要用压缩空气吹净或用酸浊法将）连接管道安装前，要用压缩空气吹净或用酸浊法将锈屑等清洗干净。锈屑等清洗干净。高
15、等教育出版社Higher Education Press减压阀使用的注意事项减压阀使用的注意事项 （5）在减压阀前安装分水过滤器，阀后安装油雾器，）在减压阀前安装分水过滤器，阀后安装油雾器，以防减压阀中的橡胶件过早变质。以防减压阀中的橡胶件过早变质。 （6）减压阀不用时，应旋松手柄回零，以免使膜片经）减压阀不用时，应旋松手柄回零，以免使膜片经常受压而产生塑性变形。常受压而产生塑性变形。 （7）使用塑料材料的减压阀应避免阳光直射，在化学）使用塑料材料的减压阀应避免阳光直射，在化学溶剂的雾气中工作的减压阀其外部材料用金属。溶剂的雾气中工作的减压阀其外部材料用金属。 （8）减压阀底部螺塞处要留出）减
16、压阀底部螺塞处要留出60mm以上空间，以便于以上空间，以便于维修。维修。高等教育出版社Higher Education Press减压阀的选择减压阀的选择 （1）根据调压精度和调压范围来选择减压阀。）根据调压精度和调压范围来选择减压阀。 气动调压阀的调压范围是指它的输出压力的可调范围，气动调压阀的调压范围是指它的输出压力的可调范围，在此范围内要求达到规定的精度。调压范围主要与调压弹簧在此范围内要求达到规定的精度。调压范围主要与调压弹簧的刚度有关。为使输出压力在高低调定位下都能得到较好的的刚度有关。为使输出压力在高低调定位下都能得到较好的流量特性，常采用两个并联或串联的调压弹簧。一般调压阀流量特
17、性，常采用两个并联或串联的调压弹簧。一般调压阀最大输出压力是最大输出压力是0.6MPa，调压范围是，调压范围是0.10.6MPa。 （2）按气流方向和减压阀上所示箭头的方向，依照过滤器）按气流方向和减压阀上所示箭头的方向，依照过滤器减压阀减压阀油雾器的顺序安装减压阀。油雾器的顺序安装减压阀。 （3）常将过滤器、减压阀、油雾器组合成三联件使用。）常将过滤器、减压阀、油雾器组合成三联件使用。高等教育出版社Higher Education Press二、溢流阀二、溢流阀 当管路中的压力超过允许压力时，为了保证系统的工作安当管路中的压力超过允许压力时，为了保证系统的工作安全，往往用安全阀实现自动排气，
18、使系统的压力下降。全，往往用安全阀实现自动排气，使系统的压力下降。 1安全阀的功能安全阀的功能 当储气罐或气动回路中的压力超过一定值时，安全阀能立当储气罐或气动回路中的压力超过一定值时，安全阀能立即打开放气，以阻止压力继续升高产生危险，在系统中起过压即打开放气，以阻止压力继续升高产生危险，在系统中起过压保护作用保护作用。高等教育出版社Higher Education Press2工作原理工作原理如图所示，当系统压力小于此阀的调定压力时，作用在阀如图所示，当系统压力小于此阀的调定压力时，作用在阀芯芯3上的压力小于弹簧上的压力小于弹簧2的力，阀处于关闭状态图所示；如图的力，阀处于关闭状态图所示；如
19、图c所示，当系统压力升高，达到或超过安全阀的开启压力时，所示，当系统压力升高，达到或超过安全阀的开启压力时，则阀芯则阀芯3上移，打开阀门排气，直到系统压力降至调定范围以上移，打开阀门排气，直到系统压力降至调定范围以下时，阀口又重新关闭。安全阀的开启压力可由调节旋钮下时，阀口又重新关闭。安全阀的开启压力可由调节旋钮1调调整弹簧整弹簧2的预压缩量确定。的预压缩量确定。高等教育出版社Higher Education Press三、顺序阀三、顺序阀 气动装置中不便安装行程阀而要依据气压的大小来控制两气动装置中不便安装行程阀而要依据气压的大小来控制两个以上的气动执行机构的顺序动作时，就要用到顺序阀。顺序
20、个以上的气动执行机构的顺序动作时，就要用到顺序阀。顺序阀是依靠气路中压力的作用而控制执行组件按顺序动作的压力阀是依靠气路中压力的作用而控制执行组件按顺序动作的压力控制阀控制阀。高等教育出版社Higher Education Press1 1顺序阀顺序阀 在气动系统中，顺序阀通常安装在需要某一特定压力的场在气动系统中，顺序阀通常安装在需要某一特定压力的场合，以便完成某一操作。只有达到需要的操作压力后，顺序合，以便完成某一操作。只有达到需要的操作压力后，顺序阀才有气信号输出。其工作原理如图阀才有气信号输出。其工作原理如图13-18所示。其开启压所示。其开启压力由弹簧的预压缩量来控制。当输入压力达到
21、或超过开启压力由弹簧的预压缩量来控制。当输入压力达到或超过开启压力时，顶开弹簧，力时，顶开弹簧，A口才有输出；反之，口才有输出；反之，A口无输出。口无输出。高等教育出版社Higher Education Press2单项顺序阀单项顺序阀 图图a所示所示，当压缩空气进入气腔当压缩空气进入气腔4，并且作用在活塞，并且作用在活塞3上的气压上的气压力超过弹簧力超过弹簧2作用力时，活塞被顶起，压缩空气从作用力时，活塞被顶起，压缩空气从P口经气腔口经气腔4、5到到A口输出。此时，单向阀口输出。此时，单向阀6在压差及弹簧力的作用下处于关闭在压差及弹簧力的作用下处于关闭状态。图状态。图b所示所示，当压缩空气反
22、向流动时，当压缩空气反向流动时，P侧排气而变成排气侧排气而变成排气口，口，A侧进气压力将顶开单向阀侧进气压力将顶开单向阀6由由P口排气。调节旋钮口排气。调节旋钮l可改变可改变单向顺序阀的开启压力，以便在不同的开启压力下，控制执行单向顺序阀的开启压力，以便在不同的开启压力下，控制执行元件的顺序动作。元件的顺序动作。顺序顺序阀阀高等教育出版社Higher Education Press一、节流阀一、节流阀 节流阀是安装在气动回路中，通过调节阀的开度节流阀是安装在气动回路中，通过调节阀的开度来限制流量的控制阀。来限制流量的控制阀。 流量控制阀就是通过改变阀的流通截面积来实现流量控制阀就是通过改变阀的
23、流通截面积来实现流量控制的元件。流量控制阀包括节流阀、单向节流流量控制的元件。流量控制阀包括节流阀、单向节流阀、排气节流阀等。阀、排气节流阀等。第三节 流量控制阀高等教育出版社Higher Education Press 如图所示为圆柱斜切型节流阀的结构原理和职能符号图。如图所示为圆柱斜切型节流阀的结构原理和职能符号图。 压缩空气由压缩空气由1口进入，经过节流后，由口进入，经过节流后，由2口流出。旋转阀芯调口流出。旋转阀芯调节手柄，就可改变节流口的开度，这样就调节了压缩空气的流量。节手柄，就可改变节流口的开度，这样就调节了压缩空气的流量。由于这种节流阀的结构简单，体积小，故应用范围较广。由于这
24、种节流阀的结构简单，体积小，故应用范围较广。高等教育出版社Higher Education Press二、单向节流阀二、单向节流阀 单向节流阀是由单向阀和节流阀并联而成的组合式流量控制单向节流阀是由单向阀和节流阀并联而成的组合式流量控制阀，它一般安装在主控阀和执行元件之间进行速度控制。阀，它一般安装在主控阀和执行元件之间进行速度控制。 如图如图a所示。当压缩空气从接口所示。当压缩空气从接口1流向接口流向接口2时，单向阀关闭，时，单向阀关闭，压缩空气经节流阀节流口通过，节流口的开口大小可以通过调压缩空气经节流阀节流口通过，节流口的开口大小可以通过调节手柄进行调节。当反向流通时，如图节手柄进行调节
25、。当反向流通时，如图b所示，单向阀打开，不所示，单向阀打开，不经节流口快速从接口经节流口快速从接口1排出。单向节流阀常用于气缸的调速和延排出。单向节流阀常用于气缸的调速和延时回路。时回路。高等教育出版社Higher Education Press2单向节流阀使用注意事项单向节流阀使用注意事项 安装时，应确认阀的流动方向没有装反。安装时，应确认阀的流动方向没有装反。 接头螺纹用手拧上后，用工具再旋接头螺纹用手拧上后，用工具再旋23圈，安装力圈，安装力矩要适当。矩要适当。 管接头螺纹上，一般都已涂好密封剂，通常可使用管接头螺纹上，一般都已涂好密封剂，通常可使用2 3次。次。 顺时针旋转调节手轮。顺
26、时针旋转调节手轮。 速度控制阀的调节圈数不得超过给定值。速度控制阀的调节圈数不得超过给定值。 速度控制阀可能存在微漏。不得把它当截止阀使用。速度控制阀可能存在微漏。不得把它当截止阀使用。 速度控制阀应保管在速度控制阀应保管在40以下的环境中，避免阳光以下的环境中，避免阳光直射。直射。高等教育出版社Higher Education Press 图所示为排气节流阀。其工作原理和节流阀相类似，靠调图所示为排气节流阀。其工作原理和节流阀相类似，靠调节节流口的流通面积来调节排气流量，从而调节执行元件的运节节流口的流通面积来调节排气流量，从而调节执行元件的运动速度。另外，它带有消声器件，也能起到降低排气噪
27、声的作动速度。另外，它带有消声器件，也能起到降低排气噪声的作用。用。 带消声器的排气节流阀通常装在换向阀的排气口上控制带消声器的排气节流阀通常装在换向阀的排气口上控制排入大气的流量以改变气缸的运动速度。它不仅能调节执行排入大气的流量以改变气缸的运动速度。它不仅能调节执行元件的运动速度，还带有消声器件，所以也能起降低排气噪声元件的运动速度，还带有消声器件，所以也能起降低排气噪声的作用。的作用。三、排气节流阀三、排气节流阀高等教育出版社Higher Education Press 逻辑元件是指以压缩空气为介质，在控制信号作用下，逻辑元件是指以压缩空气为介质，在控制信号作用下，通过其内部可动部件（如
28、膜片、阀芯）的动作来改变气流流通过其内部可动部件（如膜片、阀芯）的动作来改变气流流动方向，从而实现各种逻辑功能的元件。动方向，从而实现各种逻辑功能的元件。第四节第四节 逻辑元件逻辑元件一、逻辑元件的种类和特点一、逻辑元件的种类和特点 1 1特点特点 逻辑元件抗污染能力强，对气源净化要求较低，通常元件逻辑元件抗污染能力强，对气源净化要求较低，通常元件在完成动作后，有关断能力，所以耗气量小。在完成动作后，有关断能力，所以耗气量小。 逻辑元件主要有两部分组成：一是逻辑元件主要有两部分组成：一是开关部分开关部分，其功能是改变，其功能是改变气体流动的通断，二是气体流动的通断，二是控制部分控制部分，其功能
29、是当控制信号状态改，其功能是当控制信号状态改变时，使开关部分完成一定的动作。变时，使开关部分完成一定的动作。高等教育出版社Higher Education Press2分类分类 （1）按工作压力来分）按工作压力来分 可分为高压元件（工作压力为可分为高压元件（工作压力为0.20.8MPa）、低压元件）、低压元件（0.020.2MPa)及微压元件及微压元件(工作压力工作压力0.02MPa以下以下)三种。三种。 （2）按逻辑功能分）按逻辑功能分 可分为可分为“是是”门元件、门元件、“非非”门元件、门元件、“与与”门元件、门元件、“或或”门元件和双稳元件等。门元件和双稳元件等。 （3）按结构形式分）按
30、结构形式分 可分为高压截止式逻辑元件、膜片式逻辑元件、滑阀式逻可分为高压截止式逻辑元件、膜片式逻辑元件、滑阀式逻辑元件和其他气动逻辑元件等。辑元件和其他气动逻辑元件等。高等教育出版社Higher Education Press二、基本逻辑元件（高压截止式逻辑元件）二、基本逻辑元件（高压截止式逻辑元件） 高压截止式逻辑元件的动作是依靠气压信号推动阀芯或通高压截止式逻辑元件的动作是依靠气压信号推动阀芯或通过膜片变形推动阀芯动作。改变气流通路以实现一定的逻辑过膜片变形推动阀芯动作。改变气流通路以实现一定的逻辑功能。功能。1 1“与与”门元件门元件 “ “与与”门元件有两个输入控制门元件有两个输入控制
31、信号和一个输出信号，它的逻辑信号和一个输出信号，它的逻辑含义是只有两个控制信号同时输含义是只有两个控制信号同时输入时，才有信号输出。入时，才有信号输出。 图中图中A为信号输入孔，为信号输入孔，Y为信号输出孔。若将中间孔接另一为信号输出孔。若将中间孔接另一输入信号输入信号B，为，为“与与”门元件。由图可见，只有当门元件。由图可见，只有当A、B同时同时有输入信号时，有输入信号时，Y才有输出，即才有输出，即Y=AB。高等教育出版社Higher Education Press“与与”门元件的逻辑功能门元件的逻辑功能 实际应用中一般以双压阀来实现实际应用中一般以双压阀来实现“与与”的逻辑功能。双压阀的逻
32、辑功能。双压阀的逻辑功能如表所示。它只有在控制口的逻辑功能如表所示。它只有在控制口A、B都有压缩空气输都有压缩空气输入时，入时，Y口才有压缩空气输出；而若只有口才有压缩空气输出；而若只有A口或口或B口有压缩空气口有压缩空气输入时，输出口输入时，输出口Y都没有压缩空气输出。都没有压缩空气输出。 表中，表中，“A”、“B”表示控制信号，表示控制信号，“Y”表示输出信号。表示输出信号。在辑上用逻在辑上用逻“1”和和“0”表示两个对立的状态，表示两个对立的状态，“1”表示有表示有信号输出，而信号输出，而“0”表示没有信号输出。表示没有信号输出。 应用：用作输入、输出信号波形的整形、隔容应用：用作输入、
33、输出信号波形的整形、隔容和信号的放大。和信号的放大。高等教育出版社Higher Education Press2“是是”门元件门元件 “ “是是”的逻辑含义就是在控制的时候，只要有控制信号的逻辑含义就是在控制的时候，只要有控制信号输入，就有信号输出。在气动控制系统中就是指凡是有控制输入，就有信号输出。在气动控制系统中就是指凡是有控制信号就有压缩空气输出，没有控制信号就没有压缩空气输出。信号就有压缩空气输出，没有控制信号就没有压缩空气输出。 在图中，如果中间孔不接信在图中，如果中间孔不接信号号B而接气源而接气源P时，气源压力时，气源压力P使使阀芯上移，关闭输出通道。当有阀芯上移，关闭输出通道。当
34、有信号从信号从A口输入时，阀芯下移，口输入时，阀芯下移，气源气流可从气源气流可从Y口输出，为口输出，为“是是”门元件，即门元件，即A有输入信号时有输入信号时Y就就有输出，有输出，A无输入信号时无输入信号时Y无输无输出，元件的输入和输出信号之间出，元件的输入和输出信号之间始终保持相同的状态，即始终保持相同的状态，即Y=A。高等教育出版社Higher Education Press“是是”门元件的逻辑功能门元件的逻辑功能 实际应用中可以用常断实际应用中可以用常断型型3/2阀来实现阀来实现“是是”的逻辑功能。的逻辑功能。其逻辑功能见表其逻辑功能见表12-1所示。所示。 应用：用于信号波形的整形、隔容
35、和信号的放大。应用：用于信号波形的整形、隔容和信号的放大。高等教育出版社Higher Education Press3“非非”门元件门元件 “非非”的逻辑含义与的逻辑含义与“是是”相反，就是当有控制信号输入相反，就是当有控制信号输入时，没有压缩空气输出；当没时，没有压缩空气输出；当没有控制信号输入时，有压缩空有控制信号输入时，有压缩空气输出。气输出。 图图12-17所示为所示为“非非”门元件的工作原理。若门元件的工作原理。若P为气源时，为气源时，A有信号输入则有信号输入则Y就没有输出，就没有输出，A没有信号输入则没有信号输入则Y就有输出，就有输出，即即 ，此情况下元件为，此情况下元件为“非非”
36、门元件。门元件。高等教育出版社Higher Education Press“非非”门元件的逻辑功能门元件的逻辑功能 表表12-4中的中的“非非”门元件是常通型门元件是常通型3/2阀，当有控制信号阀，当有控制信号A时，阀左位接入系统，就没有信号时，阀左位接入系统，就没有信号Y输出；当没有控制信号输出；当没有控制信号A时，在弹簧力的作用下，阀右位接入系统，有信号时，在弹簧力的作用下，阀右位接入系统，有信号Y输出。输出。 应用：作为反相元件、禁门元件和发信元件。应用：作为反相元件、禁门元件和发信元件。 高等教育出版社Higher Education Press4“或或”门元件门元件 “或或”门元件也
37、有两个输入控制信号和一个输出信号，它门元件也有两个输入控制信号和一个输出信号，它的逻辑含义是只要有任何一个控制信号输入，就有信号输出。的逻辑含义是只要有任何一个控制信号输入，就有信号输出。图图12-16所示为所示为“或或”门元件的工作原理。门元件的工作原理。A、B为输入信号，为输入信号，Y为输出信号。由图可见，在两个输入口中，只要有一个输入为输出信号。由图可见，在两个输入口中，只要有一个输入信号或同时有两个输入信号，信号或同时有两个输入信号，Y都有输出，即都有输出，即Y=A+B。高等教育出版社Higher Education Press“或或”门元件的逻辑功能门元件的逻辑功能 如表如表12-3
38、所示，所示，“或或”门元件的逻辑功能在气动控制中可以门元件的逻辑功能在气动控制中可以用梭阀来实现。用梭阀来实现。 应用：常用于两个或多个信号相加。例如：要求加入手动应用：常用于两个或多个信号相加。例如：要求加入手动信号的同时，也可以加入自动信号。信号的同时，也可以加入自动信号。 高等教育出版社Higher Education Press5“禁禁”门元件门元件 如图所示为如图所示为“禁禁”门元门元件的原理图，其中，件的原理图，其中，A是是B的禁的禁止信号。当无禁止信号止信号。当无禁止信号A时，信时，信号号B可通过，此时，输出端可通过，此时，输出端Y有有信号输出。当有禁止信号信号输出。当有禁止信号
39、A时，时，膜片在压缩空气的作用下使阀芯膜片在压缩空气的作用下使阀芯右移，右移，B端进气口被堵住，也就是信号端进气口被堵住，也就是信号B被禁止通过，输出端被禁止通过，输出端Y无信号输出。可见无信号输出。可见A的输入信号对的输入信号对B的输入信号起的输入信号起“禁止禁止”作用，作用，即此情况下元件为即此情况下元件为“禁禁”门元件。门元件。高等教育出版社Higher Education Press“禁禁”门元件的逻辑功能门元件的逻辑功能 如表如表12-5所示，所示，“或或”门元件的逻辑功能在气动控制中可以门元件的逻辑功能在气动控制中可以用梭阀来实现。用梭阀来实现。 应用：常用于两个或多个信号相加。例
40、如：要求加入手动应用：常用于两个或多个信号相加。例如：要求加入手动信号的同时，也可以加入自动信号。信号的同时，也可以加入自动信号。 高等教育出版社Higher Education Press6双稳元件双稳元件 图图12-18所示为双稳元件的所示为双稳元件的工作原理。当工作原理。当A有输入信号时，有输入信号时，阀芯被推向图中所示的右端位阀芯被推向图中所示的右端位置，置，P与与Y1通，而通，而Y2与排气口与排气口相通，此时相通，此时“双稳双稳”处于处于“1”状态；在控制端状态；在控制端B的输入信号的输入信号到来之前，若到来之前，若A的信号消失，阀芯仍能保持在右端位置，故的信号消失，阀芯仍能保持在右
41、端位置，故Y1总是有输出；当总是有输出；当B有输入信号时，阀芯被推向左端，有输入信号时，阀芯被推向左端，P与与Y2通，通，而而Y1与排气孔相通，于是与排气孔相通，于是“双稳双稳”处于处于“0”状态。同理，在状态。同理，在A信号输入之前，若信号输入之前，若B信号消失，阀芯仍处于左端位置，则信号消失，阀芯仍处于左端位置，则Y2总有输出。所以该元件具有记忆功能，属记忆元件。总有输出。所以该元件具有记忆功能，属记忆元件。 注意：在使用中不能在双稳元件的两个输入端同时加输入信注意：在使用中不能在双稳元件的两个输入端同时加输入信号，否则元件将处于不定工作状态。号，否则元件将处于不定工作状态。高等教育出版社
42、Higher Education Press双稳元件的逻辑功能双稳元件的逻辑功能 在实际应用中，可以用在实际应用中，可以用5/2双气控阀来实现双稳元件的双气控阀来实现双稳元件的逻辑功能。见表逻辑功能。见表12-6。 高等教育出版社Higher Education Press三、气动逻辑元件的选择三、气动逻辑元件的选择 （1）气动逻辑控制系统气源压力的变化必须保障逻辑元件正）气动逻辑控制系统气源压力的变化必须保障逻辑元件正常工作需要的气压范围和输出端切换时所需的切换压力，逻辑元常工作需要的气压范围和输出端切换时所需的切换压力，逻辑元件的输出流量和响应时间等在设计系统时可根据系统要求参照有件的输出
43、流量和响应时间等在设计系统时可根据系统要求参照有关资料进取。关资料进取。 （2）无论采用截止式或膜片式高压逻辑元件，都要尽量将元）无论采用截止式或膜片式高压逻辑元件，都要尽量将元件集中布置，以便于集中管理。件集中布置，以便于集中管理。 （3）由于信号的传输有一定的延时，信号的发出点（例如行）由于信号的传输有一定的延时，信号的发出点（例如行程开关）与接性点（例如元件）之间，不能相距太远一般说来，程开关）与接性点（例如元件）之间，不能相距太远一般说来，最好不要超过几十米。最好不要超过几十米。 （4）当逻辑元件要相互串联时，一定要有足够的流量，否则）当逻辑元件要相互串联时，一定要有足够的流量，否则可
44、能无力推动下一级可能无力推动下一级元件。另外，尽管高压逻辑元件对气源过滤元件。另外，尽管高压逻辑元件对气源过滤要求不高，但最好使用过滤后的气源，一定不要使加入油雾的气要求不高，但最好使用过滤后的气源，一定不要使加入油雾的气源进入逻辑元件。源进入逻辑元件。高等教育出版社Higher Education Press四、气动逻辑元件应用举例四、气动逻辑元件应用举例 1. 或门元件控制回路或门元件控制回路高等教育出版社Higher Education Press四、气动逻辑元件应用举例四、气动逻辑元件应用举例 2. 禁门元件组成的安全回路禁门元件组成的安全回路高等教育出版社Higher Education Press谢 谢!