第3章 气动控制元件
（4）流量特性
流量特性是指输 入压力p1为一定值， 调压阀输出压力p2
随输出流量变化的
特性，调压阀性能 的好坏，就要看当 要求输出流量有变 化时，所调定的输 出压力p2是否在允许 的范围内变化。

第3章 气动控制元件
（5）调压阀的压力特性和流量特性分析
d) 装配前，应把管道中的铁屑及杂物吹洗干净，以免影响阀的正常工作。

第3章 气动控制元件
二、顺序阀
顺序阀是依靠气路中压力的作用而控制执行元件按 顺序动作的压力控制阀，它根据弹簧的预压缩量来控制 其开启压力。当输入压力达到或超过开启压力时，顶开 弹簧，于是P到A才有输出，反之A无输出。
减压阀

第3章 气动控制元件 当输入压力发生波动 时 ，如 输 入 压 力 瞬 时 升 减压阀 高 ，输 出 压 力 也 随 之 升 高，作用于膜片 5 上的气 体 推力 也 随 之 增 大 ， 破 坏 了原 来 的 力 的 平 衡 ， 使膜片 5 向上移动，有少 排气孔 量气体经溢流口 4 ，排气 孔 11 排 出 。 在 膜 片上 移 的 同时 ，因 复 位 弹 簧 10 的 作用 ，使 输 出 压 力 下 降，直到新的平衡为止。 重 新平 衡 后 的 输 出 压 力 又基本上恢复至原值。
第3章 气动控制元件
第3章 气动控制元件
§3-1 压力控制阀 §3-2 流量控制阀 §3-3 方向控制阀 §3-4 控制阀的选择和安装

第3章 气动控制元件 人生要结交两种人：一,良师，二,益友。 练就两项本领：一,做事让人感动，二,说话让人喜欢。 能吃得下两样东西：一,吃苦，二,吃亏。 自觉培养两种习惯：一,看好书，二,听演讲。 始终把握两个原则:一,微观上问心无愧,二,宏观上遵纪守法。 争取两个极致：一,把潜能发挥到最大，二,把生命延续到极 致。 人生要做两件事：第一件事，就是感恩；第二件事，就是结 缘。 人生要迈两道坎：情与钱。 人生要喘两种气：一种是生命之气，一种是精神之气。 人生要会两件事：学会挣钱，学会思考。 人生的两个基本点：糊涂点，潇洒点。 人生的两种状态：谋生，乐生。
第3章 气动控制元件

第3章 气动控制元件

第3章 气动控制元件
减压阀
一、减压阀（调压阀）
职能符号
1-手柄； 2、3-调压弹簧； 4-溢流口； 5-膜片； 6-阀杆； 7-阻尼孔； 8-阀座； 9-阀芯； 10-复位弹簧；11-排气孔
QTY型减压阀

第3章 气动控制元件
当气压进一步升高．使阀完全开启而进行溢流时，
力平衡方程为：
δ—阀口开度， c一弹簧刚度， p’—阀开启后压力； A—阀开启后的有效面积。 在溢流的过程中，压力下降，阀门又重新关闭，当即 将关闭的瞬间，δ几乎为零，于是力平衡方程为：
出侧压力将顶开单向阀4
由O口排气，见图b。

第3章 气动控制元件

第3章 气动控制元件
三、安全阀（溢流阀）
当储气罐或回路中压力超过某调定值，要用安全阀向 外放气，安全阀在系统中起过载保护作用。
安全阀工作原理图

第3章 气动控制元件

第3章 气动控制元件 单向顺序阀 当压缩空气由左端进 入阀腔后，作用于活塞 3 上 的气压力超过压缩弹簧 3 上 的力时，将活塞顶起，压 缩空气从 P 经 A 输出，此时 单向阀4关闭。

第3章 气动控制元件 单向顺序阀 反向流动时，输入 侧排气变成排气口，输
a）、背压式调压阀的特性分析

第3章 气动控制元件
根据力的平衡，当阀门将开启瞬时，有
（3-1）
若p2降低，因A1＞＞A2，向下力比向上力降低的值小，所以
（3-2）
阀门便开启，使调压弹簧伸长，复位弹簧被压缩，即F1减弱了，F2增 强，其增强程度取决于弹簧刚度。设c1是调压弹簧刚度，c2是复位弹簧刚 度，当P2下降至p2’时，阀口开度为δ，并达到新的平衡，则有，

第3章 气动控制元件 (1)、溢流式(直动式)调压阀 当阀处于工作状态时，调节手 柄 1 ，压缩弹簧 2 、 3 及膜片 5 ， 通过阀杆 6 使阀芯 8 下移，进气 阀口被打开，有压气流从左端 输入，经阀口节流减压后从右 端输出。输出气流的一部分由 阻尼管7进入膜片气室，在膜片 5的下方产生一个向上的推力， 这个推力总是企图把阀口开度 关小，使其输出压力下降。
F1 c1 A1P2' Fn1 Fn2 ( F2 c2 )
（3-8）
将式〔3—7)减去式(3—8)经整理后可得
( p2 P2' ) A1 2( Fn1 Fn 2 ) c1 c2 c1 c2

（3-9）
第3章 气动控制元件

第3章 气动控制元件
(3) 非溢流式调压阀
溢流式减压阀是当减压阀的输出压力超过调定压力时，气流能从溢流孔中排出， 维持输出压力不变；非溢流式减压阀没有溢流孔，使用时回路中要安装一个放气阀
（下图)，以排出输出侧的部分气体，它适用于调节有害气体的压力；恒量排气式始终
有微量气体从通流阀座上的小孔排出。
（a）直动式安全阀
当系统中气体压力在调定范围内时，作用在活塞 3 上 的压力小于弹簧2的力。活塞处于关闭状态（图a所示）。 当系统压力升高，作用在活塞3上的压力大于弹簧的预定 压力时，活塞3向上移动，阀门开启排气（见图b）。

第3章 气动控制元件 图3—13是直动式安全阀工作原理图。它由调压弹簧、
头方向，依照分水滤气器减压阀油雾器的安装次序进行安
装。调压时应由低向高调，直至规定的调压值为止。阀不 用时应把手柄放松，以免膜片经常受压变形。

第3章 气动控制元件
（2）恒量排气式减压阀
减压阀的溢流结构有溢流式、非溢流式和恒量排气式三种
a）非溢流式
b）溢流式 c）恒量排气式 减压阀的溢流结构
平衡式进气阀
比较式(3－4)与式(3－9)可知，相同的弹簧，使输出压力下降
相同，式(3－9)右边的第一项大于式(3—4)右边值。由此可知，
但式(3—9)右边第二项却意味着阀门开度的减小。因而，要想改 善平衡式结构的调压阀的流量持性，除减小弹簧刚度，加大膜片 有效面积外，还要在保证密封性能的前提下，应尽量减小阀杆和 阀芯上的O形密封圈所产生的摩擦力。
式(3—6)说明x值越小，则等式右边值越大，输出压力 的波动随输入压力的波动也越大，即阀的调压特性不好。 为提高调压持性则要求x值越大越好，即膜片的有效面积 比阀的通口而积大得越多越好。然而，要保持调压范围不 变，加大膜片的有效面积，则相应地调压弹簧刚度也要增 大，这将导致流量特性的恶化，为解决此矛盾．可采用平 衡式进气的调压阀阀芯。
平衡式结构比背压式结构好，即阀门开度更大，流量特性更好些。

第3章 气动控制元件
4、调压阀的选择和使用
(1)调压阀的选择应注意以下几点： a) 根据气功系统对调压精度的要求，选择各种型式的凋压阀。 b) 根据气动系统控制要求，如需远控应选择外接先导式调压阀。
c) 确定阀的类型后，由所需最大输出流量选择阀的通径、决定阀的气源 压力时，应使其大于最高输出压力0.1MPa。
是不同通径阀的额定流量。

第3章 气动控制元件
（3）压力特性
压力特性是使流量保持为 某一恒定值，由于输入压力 的波动而引起输出压力的波 动，压力特性表征了调压阀 的输出压力波动情况。输出 压力波动越小．调压阀的压 力特性越好。理想的压力特 性是不管输入压力怎样变化， 输出压力p2应保持不变。实际 上输出压力p2低于输入压力p1 为某定值时，输出压力才基 本上不随输入压力变化而变 化。压力特性曲线见图3—5 所示。

第3章 气动控制元件
b)平衡式进气阀芯的特性分析

第3章 气动控制元件 平衡式进气阀芯是指阀芯底部和阀板上部部承受输出压力 p2，因两力互相干衡故称为平衡式进气阀芯。当阀门将关闭 的瞬时、阀芯上移，建立力平衡方程式为：
此时力平衡式为： （3-7） 式(3—7)和式(3—1)比较，发现式(3－7)中不包含p1和A2， 这表示输入压力及阀通路有效面积与平衡无关。也就是说， 即使改变输入压力，输出压力并不变化。这是平衡式阀芯 结构调压阀的重要特性。
（3-3）

' ( A1 A2 )( p2 p2 ) c1 c2
（3-4）
第3章 气动控制元件 从式(3—2)减去(3—3)，得
'' p2 p2 1 ' A1 p1 p1 1 A2
A1 x A2
'' p2 p2 1 ' p1 p1 x 1 （3-6）
d) 根据系统调压幅度的需要，选择合适的调压阀。并要稍高于实际使用 范围。 (2)调压阀的使用应注意以下几点： a) 调压阀安装方向应以便于操作为原则，并按输入和输出端标记接好管。 b) 调压阀一般按装在分水滤气器之后，油雾器之前。
c) 调压阀不用时，应使手柄松开旋钮回零，避免膜片长期受压变形，影响 凋压精度。

第3章 气动控制元件
气动控制元件
在气压传动系统中，气动控制元件是控制和调节压缩 空气的压力、流量和方向的各类控制阀，其作用是保证气 动执行元件（如气缸、气马达等）按设计的程序正常地进 行工作。
气压控制阀按作用可分为压力控制阀、
流量控制阀和方向控制阀。

调节机构、阀板及完体等组成。
当旋动螺旋压缩调压弹簧时，阀板因受弹簧力F的作 用而向关闭阀门的方向运动，从进口流进的压缩空气 作用在截面上，推动阀板向上运动，克服弹簧力，打 开阀门，压缩空气由排气孔排出．实现溢流。阀门即 将开启的瞬时，作用在阀板上的力平衡方程为：
P—阀门即将开启时的压缩空气压力； B—阀口通道的有效面积。
非溢流式减压阀的应用 1一减压阀 2一放气阀