方向控制閥是用來控制管道內(nèi)壓縮空氣的流動方向和氣流通斷的元件，它是氣動系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的一類閥。按氣流在閥內(nèi)的作用方向，方向控制閥可分為單向型方向控制閥和換向型方向控制閥兩類。只允許氣流沿一個方向流動的方向控制閥稱為單向型方向控制閥，如單向閥、梭閥、雙壓閥等?？梢愿淖儦饬髁鲃臃较虻姆较蚩刂崎y稱為換向型方向控制閥，簡稱換向閥。 一、換向型方向控制閥 1.分類 （1）按閥的控制方式分類 :氣壓控制、電磁控制、人力控制和機(jī)械控制等類型。 （2）按閥的工作位置分類: 閥的工作位置稱為“位”，有幾個切換工作位置的閥就稱為“幾位”閥。比如“二位”閥和“三位”閥。閥在未加控制信號或被操作時所處的位置稱為零位。 （3）按閥的接口數(shù)目分類：閥的接口（包括排氣口）稱為“通”，閥的接口包括入口、出口和排氣口，但不包括控制口。普遍的閥有兩通、三通、四通、五通。 根據(jù)閥的切換位置和接口數(shù)目，便可叫出閥的名稱，如二位二通閥、三位五通閥等。 二位和三位換向閥的圖形符號見表13－3。 （4）按閥芯結(jié)構(gòu)形式分類 常用的閥芯結(jié)構(gòu)形式有截止式、滑柱式兩大類。 （5）按控制數(shù)分類：可分為單控式和雙控式。 單控式是指閥的一個工作位置由控制信號獲得，另一個工作位置是當(dāng)控制信號消失后，靠其他力來獲得（稱為復(fù)位方式）。如靠彈簧力復(fù)位稱為彈簧復(fù)位；靠氣壓力復(fù)位稱為氣壓復(fù)位；靠彈簧力和氣壓力復(fù)位稱為混合復(fù)位?；旌蠌?fù)位可減小閥芯復(fù)位活塞直徑，復(fù)位力越大，閥換向越可靠，工作越穩(wěn)定。 雙控式是指閥有兩個控制信號，對二位閥采用雙控，當(dāng)一個控制信號消失，另一個控制信號未加入時，能保持原有閥位不變，稱閥具有記憶功能。對三位閥，每個控制信號控制一個閥位。當(dāng)兩個控制信號都不存在時，靠彈簧力和（或）氣壓力使閥芯處于中間位置。 （6）按閥的安裝連接方式分類：管式連接、板式連接、法蘭連接和集成式連接等。 2.幾種典型換向型方向控制閥 （1）氣壓控制換向閥 氣壓控制換向閥是靠外加的氣壓信號為動力切換主閥，控制回路換向或開閉。外加的氣壓稱為控制壓力。氣壓控制適用于易燃、易爆、潮濕和粉塵多的場合、操作安全可靠。照作用原理氣控?fù)Q向閥可分為加壓控制、泄壓控制和差壓控制三種類型。加壓控制是給閥開閉件上以逐漸增加的壓力值，使閥換向的一種控制方式；卸壓控制是給閥開閉件以逐漸減少的壓力值，使閥換向的一種控制方式；差壓控制是利用控制氣壓作用在閥芯兩端不同面積上所產(chǎn)生的壓力差，來使閥換向的一種控制方式。 下圖為 氣控閥工作原理 a雙氣控滑閥 b單氣控滑閥 1.單氣控加壓式換向閥 右圖所示是二位三通單氣控加壓截止式換向閥的工作原理圖。K口沒有控制信號時的狀態(tài)，閥芯在彈簧與P腔氣壓作用下，使P 、A口斷開。A、O口接通，閥處于排氣狀態(tài)。當(dāng)K口有控制信號時，P 、A口接通，A與O口斷開，A口進(jìn)氣。 2.雙氣控加壓式換向閥 下圖所示為氣控閥工作原理圖，單控式氣控閥靠彈簧力復(fù)位。對雙氣控或氣壓復(fù)位的氣控閥，如果閥兩邊氣壓控制腔所作用的操作活塞面積存在差別，造成在相同控制壓力同時作用下，驅(qū)動閥芯的力不相等，而使閥換向，則該閥為差壓控制閥。對氣控閥在其控制壓力到閥控制腔的氣路上串接一個單向節(jié)流閥和固定氣室組成的延時環(huán)節(jié)就構(gòu)成延時閥?？刂菩盘柕臍怏w壓力經(jīng)單向節(jié)流閥向固定氣室充氣，當(dāng)充氣壓力達(dá)到主閥動作要求的壓力時，氣控閥換向，閥切換延時時間可通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥開口大小來調(diào)整。 圖為氣控閥工作原理：a雙氣控滑閥，b單氣控滑閥 （2）電磁控制換向閥 電磁換向閥是氣動控制元件中最主要的元件。按動作方式分有直動式彈性密封；按所用電源分有直流電磁換向閥和交流電磁換向閥。 1.直動式電磁換向閥 直動式電磁換向閥是利用電磁力直接推動閥芯換向。根據(jù)操縱線圈的數(shù)目有單線圈和雙線圈，可分為單電機(jī)控制和雙電機(jī)控制兩種。直動式電磁閥的特色是結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，換向頻率高，但當(dāng)用于交流電磁鐵時，如果閥桿卡死就有燒壞線圈的可能。閥桿的換向行程受電磁鐵吸合行程的控制，因此只適用于小型閥。 下左圖所示為單電機(jī)控制直動式電磁閥工作原理。電磁線圈未通電時，P、A斷開，A、T相通；電磁線圈通電時，電磁力通過閥桿推動閥芯向下移動，使P、A接通，T與A斷開。 圖左單電機(jī)控制直動式電磁閥工作原理：a斷電狀態(tài)b通電狀態(tài)c符號。1電磁線圈2閥芯。 上圖圖右雙電機(jī)控制直動式電磁閥工作原理：1、3－電磁鐵2－閥芯 。電磁鐵1通電、電磁鐵3斷電時，閥芯2被推至右側(cè)，A口有輸出，B口排氣。若電磁鐵1斷電，閥芯位置不變，仍為A口有輸出，B口排氣，即閥具有記憶功能，直到電磁鐵3通電，則閥芯被推至左側(cè)，閥被切換，此時B口有輸出，A口排氣。同樣，電磁鐵3斷電時，閥的輸出狀態(tài)保持不變，運行時兩電磁鐵不允許同時得電。 2.先導(dǎo)式電磁換向閥 先導(dǎo)式電磁閥是由小型直動式電磁閥和大型氣控?fù)Q向閥構(gòu)成。 （3）機(jī)械控制換向閥 靠機(jī)械外力使閥芯切換的閥稱為機(jī)控閥，它利用執(zhí)行機(jī)構(gòu)或者其他機(jī)構(gòu)的機(jī)械運動，借助閥上的凸輪、滾輪、杠桿或撞塊等機(jī)構(gòu)來操作閥桿，驅(qū)動閥換向。機(jī)控閥不可用作擋塊或停止器使用。 （4）人力控制換向閥 靠手或腳使閥芯換向的閥稱為人力控制換向閥。手動閥和機(jī)控閥，常用來產(chǎn)生氣信號用于系統(tǒng)控制，但其操作頻率不可太高。 二、 單向型方向控制閥 （1）單向閥 單向閥是使氣流只能朝一個方向流動，而不可反向流動的閥。單向閥常與節(jié)流閥組合，用來控制執(zhí)行元件的速度。 單向閥工作原理圖a：A－P關(guān)閉狀態(tài)b：P－A開啟狀態(tài) 圖a是單向閥進(jìn)氣腔P沒有壓縮空氣時的狀態(tài)。此時活塞在彈簧力和工作腔氣體余壓作用下處于關(guān)閉狀態(tài)，從 A 向 P 方向氣流不通。圖b為進(jìn)氣腔P有壓縮空氣進(jìn)入，氣體壓力戰(zhàn)勝彈簧力和摩擦力，單向閥處于開啟狀態(tài)，氣流從P腔向A方向流動。 （2）梭閥：梭閥相當(dāng)于是兩個單向閥組合的閥，其作用相當(dāng)于“或”門邏輯功能。工作原理如下圖所示，它有兩個進(jìn)氣口P 1 和P 2 ，一個出口A，其中P 1 和P 2 都可與A相通，但P 1 和P 2 不相通。無論P 1 或P 2有信號，A口都有輸出。當(dāng)P 1 和P 2 都有信號輸入時，A口將和較大的壓力信號接通；若兩邊壓力相等，A口一般將和先加入的信號輸入口接通較大的壓力信號接通，有時決定于閥芯的原始狀態(tài)。 梭閥工作原理結(jié)構(gòu)圖：1－閥座 2－閥體 3－閥芯 梭閥與單向閥不同，沒有復(fù)位彈簧，全靠氣壓密封。所以，密封表層的質(zhì)量要求較高。把閥芯推向一邊并保證密封的氣壓盡量要低，避免閥芯停止在中間位置造成浪費氣體或發(fā)生誤動作。一般梭閥的最低工作壓力要求在0.05MPa左右。 （3）雙壓閥 雙壓閥的作用相當(dāng)于“與”門邏輯功能。下圖所示為雙壓閥，有兩個輸入口 P 1 、P 2 ，一個輸出口 A。只有當(dāng)兩個輸入都進(jìn)氣時，A口才有輸出，當(dāng)P 1 與P 2 口輸入的氣壓不等時，氣壓低的通過A口輸出。雙壓閥常應(yīng)用在安全互鎖回路中。 （4）快速排氣閥 當(dāng)氣缸或壓力容器需短時間排氣時，在換向閥和氣缸之間加上快速排氣閥，這樣氣缸中的氣體就不再通過換向閥而直接通過快速排氣閥排氣，加快氣缸運動速度。尤其當(dāng)換向閥距離氣缸較遠(yuǎn)，在距氣缸較近處設(shè)置快速排氣閥，氣缸內(nèi)氣體可迅速排入大氣。下圖為快速排氣閥的一種結(jié)構(gòu)形式。當(dāng)P口進(jìn)氣后，閥芯關(guān)閉排氣口 T，P與A相通，A有輸出；當(dāng)P口無氣輸入時，A口的氣體使閥芯將P口封住，A與T接通，氣體快速排出，通口流通面積大、排氣阻力小。