气动控制元件的认知与使用

在气动控制系统中，控制元件是控制和调节压缩空气的压力、流量和流动方向，以保证执行元件具有一定的输出力和速度并按设计的程序正常工作，控制元件主要有压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。

1　气动压力控制阀

是用来控制气动控制系统中压缩空气的压力，以满足各种压力需求或节能，将压力减到装置工作所需的压力，并使压力稳定保持在所需的压力值上。压力控制阀主要分为减压阀、安全阀和顺序阀，图2-19所示为常用气动压力控制阀。

图2-19　常用气动压力控制阀

在气动控制系统中，经常将分水滤气器、减压阀和油雾器组合在一起使用，称为气动三联件。表2-2所示为主要气动压力控制阀的类型、作用及应用特点。

表2-2　气动压力控制阀的类型、作用及应用特点

2　流量控制阀

是在气动系统中通过改变阀的流通截面积来实现流量控制，以达到控制气缸运动速度或者控制换向阀的切换时间和气动信号的传递速度。流量控制阀分为调速阀、单向节流阀和带消声器的排气节流阀。图2-20所示为常用气动流量控制阀，表2-3所示为主要气动流量控制阀的类型及应用特点。

图2-20　常用气动流量控制阀

表2-3　气动压力控制阀的类型、作用及应用特点

3　方向控制阀

方向控制阀是气动系统中通过改变压缩空气的流动方向和气流通断，来控制执行元件启动、停止及运动方向的气动元件。使用比较多的是电磁控制换向阀，简称电磁阀。电磁阀是气动控制中最主要的元件，它是利用电磁线圈通电时，静铁心对动铁心产生电磁吸引力使阀切换以改变气流方向的方向控制阀，根据阀心复位控制方式，又可以分为单电控和双电控两种。图2-21所示为电磁控制换向阀实物图。

图2-21　电磁控制换向阀

电磁换向阀易于实现电-气联合控制，能实现远距离操作，在气动控制中广泛使用。(www.xing528.com)

电磁阀按照切换通道数目的不同可以分为二通阀、三通阀、四通阀和五通阀；按照阀芯的切换工作位置数目的不同又可以分为二位阀和三位阀。所谓“位”是指为了改变气体方向，阀芯相对于阀体所具有的不同的工作位置；“通”的是指换向阀与系统相连的通口，有几个通口即为几通。如果电磁阀有两个工作位置，具有供气口P、工作口A和排气口R三个通口，则称为二位三通阀，例如，有两个通口的二位阀称为二位二通阀，有三个通口的二位阀，称为二位三通阀，常用的还有二位五通阀，在推动双作用气缸的回路中使用。YL-335B所有工作单元的执行气缸都是双作用气缸，因此控制它们工作的电磁阀需要有二个工作口和二个排气口以及一个供气口，故使用的电磁阀均为二位五通电磁阀。

图2-22所示为电磁换向阀的图形符号，图形中有几个方格就是几位，方格中的“┯”和“┷”符号表示各接口互不相通

图2-22　电磁换向阀的图形符号

在工程实际应用中，为了简化控制阀的控制线路和气路的连接，优化控制系统结构，通常将多个电磁阀及相应的气控和电控信号接口、消声器和汇流板等集中在一起组成控制阀的集合体，称为电磁阀组。如图2-23所示。

图中手控旋钮，有锁定（LOCK）和开启（PUSH）2个位置。用小螺丝刀把加锁钮旋到在LOCK位置时，手控旋钮向下凹进去，不能进行手控操作；只有在PUSH位置，可用工具向下按，信号为“1”，等同于该侧的电磁信号为“1”；一般情况下时，手控旋钮的信号为“0”。在YL335B生产线设备调试时，可以使用手控旋钮对电磁阀进行控制，从而达到调试的目的。

图2-23　气动控制中常用的电磁阀组

4.气动控制回路分析

图2-24所示为典型气动控制系统回路原理图，从图可见，执行元件为双作用气缸，控制元件为两位五通的单电控电磁阀，气动系统借助检测及辅助元件装置，在控制器的控制下实现气缸的伸缩运动。

图2-24　气动控制系统回路原理图

在气动控制回路中，由于电磁阀为单电控，所以电磁阀未通电时，阀工作在右位复位状态此时在气压力作用下，气缸活塞左移，气缸杆缩回。当电磁阀的电磁线圈通电时，阀工作在左位工作状态，此时在气压力作用下，气缸活塞右移，气缸杆伸出。

根据图2-24气动控制系统回路原理图，结合气动回路的运行过程要求，绘制出气动控制回路安装接线图，如图2-25所示。气动控制回路的安装连接图，分别将气泵、过滤减压阀、电磁阀及直线气缸上的快速连接头用气管进行连接，检查气路的可靠牢固性，接通气源，用手控旋钮进行调试，检查气缸动作情况。

图2-25　气动控制回路安装接线图