4 控制元件

第四章控制元件常用气动控制阀也分为方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀三大类。气动控制阀的功用、工作原理等和液压控制阀的相似，仅在结构上有些不同。气压传动简介SchoolofMechanicalandElectricalEngineering中国矿业大学机电工程学院主要内容Part4.1方向控制阀Part4.2压力控制阀Part4.3流量控制阀Part4.4气动逻辑控制元件SchoolofMechanicalandElectricalEngineering中国矿业大学机电工程学院第4章控制元件第四章控制元件Part4.1方向控制阀与液压方向控制阀相同，气动方向控制阀也分为单向阀和换向阀。气动换向阀可按阀心结构、控制方式等进行分类，从阀心结构来看，以截止式换向阀和滑柱式换向阀应用较多。1.方向控制阀的分类气压传动简介SchoolofMechanicalandElectricalEngineering中国矿业大学机电工程学院第四章控制元件表4-1气动方向控制阀分类气压传动简介第四章控制元件截止式换向阀工作原理图4-1单气控截止式换向阀图4-1所示为二位三通单气控截止式换向阀的工作原理。4-1a为无控制信号时的状态，阀心在弹簧力及Ｐ腔压力作用下关闭，气源被切断，Ａ、Ｏ相通，阀没有输出；当加上控制信号K（如图4-1b）时，阀心克服弹簧力和Ｐ腔压力而向下运动，打开阀口使Ｐ、Ａ相通，阀有输出。此阀属常闭型二位三通阀，若将Ｐ、Ｏ换接，则为常通型二位三通阀。气压传动简介SchoolofMechanicalandElectricalEngineering中国矿业大学机电工程学院第四章控制元件截止式阀性能特点：１）阀心行程短，换向迅速，流阻小，通流能力强，易于设计成结构紧凑的大通径阀。２）由于阀心始终受气源压力的作用，阀的密封性能好，即使弹簧折断也能密封，不会导致动作失误，但在高压或大流量时，所需的换向力较大，换向时的冲击力也较大，不宜用在灵敏度要求高的场合。3）滑动密封面少，漏泄损失小，抗粉尘及污染能力强，阀件磨损小，对气源过滤精度要求较其他结构的阀低。4）截止式阀在换向的瞬间，气源口、输出口和排气口可能因同时相通而发生串气现象，此时会出现较大的系统气压波动。气压传动简介SchoolofMechanicalandElectricalEngineering中国矿业大学机电工程学院第四章控制元件滑柱式换向阀工作原理图4-2双气控滑柱式换向阀图4-2所示为二位五通双气控滑柱式换向阀的工作原理。图4-2a为有控制信号K1时，滑柱停在右端，通路状态是Ｐ→B、Ａ→O1，Ｂ腔进气，Ａ腔排气；当有控制信号Ｋ2时，滑柱左移，通路状态变为Ｐ→A、Ｂ→O2，Ａ腔进气，Ｂ腔排气。显然，这种双气控滑柱式换向阀具有记忆功能，即控制信号消失后，阀仍然保持着有信号时的工作状态。气压传动简介SchoolofMechanicalandElectricalEngineering中国矿业大学机电工程学院第四章控制元件滑柱式阀性能特点：１）阀心行程较截止式长，对动态性能有不利影响，并会增加阀轴向尺寸，大通径的阀一般不宜采用滑柱式结构。２）阀心处于静止状态时，由于结构对称性，各通口气压对阀心产生轴向力保持平衡，容易设计成具有记忆功能的阀。3）换向时，由于不承受像截止式密封结构所具有的背压阻力，换向力小，动作灵敏。4）通用性强。同一基型，只要调换少数零件便可变成不同控制方式、不同通口数的各种阀。同一只阀，改变接管方式，可作多种阀使用。5）滑柱式结构的密封特点是密封面为圆柱面，换向时，沿密封面进行滑动，对工作介质中的杂质比较敏感，需有一套严格的过滤、润滑、维护等措施，宜使用含有油雾润滑的压缩空气。气压传动简介SchoolofMechanicalandElectricalEngineering中国矿业大学机电工程学院第四章控制元件2.单向型控制阀单向阀图4-3单向阀1—弹簧2—阀心3—阀座4—阀体单向阀是最简单一种单向型方向阀。图4-3所示为单向阀的典型结构。当气流由Ｐ口进气时，气体压力克服弹簧力和阀心与阀体之间摩擦力，阀心左移，Ｐ、Ａ接通。为保证气流稳定流动，Ｐ腔与Ａ腔应保持一定压力差，使阀心保持开启。当气流反向时，阀心在Ａ腔气压和弹簧力作用下右移，Ｐ、Ａ关闭。密封性是单向阀的重要性能。最好采用平面弹性密封，尽量不采用钢球或金属阀座密封。气压传动简介SchoolofMechanicalandElectricalEngineering中国矿业大学机电工程学院第四章控制元件梭阀（或门）图4-4梭阀1—阀体2—阀心3—阀座梭阀相当于由两个单向阀组合而成，有两个输入口和一个输出口，在气动回路中起逻辑“或”的作用，又称或门型梭阀。图4-4所示为梭阀的两种结构。当P1腔进气，P2腔通大气时，阀心推向左边，A有输出。反之，P2腔进气，P1腔通大气，阀心推向右边，Ａ也有输出。当P1、P2都进气。且气压力相等，视压力加入的先后次序，阀心可停在左边或右边；若压力不等，则开启高压口通路。这两种情况下Ａ都有输出。图4-4a的结构在切换过程中有串气现象。但因摩擦阻力小，最低工作压力低，广泛应用于执行回路和不会造成误动作的控制回路。图4-4b避免了串气现象，但摩擦阻力较大，最低工作压力增高，多用于控制回路，特别是逻辑回路中。图4-4c为该阀的图形符号。或门型梭阀在逻辑回路和程序控制回路中被广泛采用。图4-5是在手动--自动回路的转换上常应用的或门型梭阀。当其用于高低压转换回路中时，须注意，若一个输入口进气，另一个输入口则必须排气。图4-5梭阀应用回路气压传动简介SchoolofMechanicalandElectricalEngineering中国矿业大学机电工程学院第四章控制元件双压阀（与门）双压阀又称与门型梭阀，其有两个输入口P1、P2和一个输出口A。当P1、P2都有输入时，Ａ才有输出。使用于互锁回路中，起逻辑“与”的作用。图4-6双压阀图4-6所示为双压阀的一种结构。当P1进气，P2通大气时，阀心推向右侧，使P1、Ａ通路关闭，Ａ无输出。反之，当P2进气而P1通大气时，阀心推向左侧，使P2、A关闭，A也无输出。只有当P1、P2同时输入时，气压低者的一侧才与A相通，使A有输出。气压传动简介SchoolofMechanicalandElectricalEngineering中国矿业大学机电工程学院第四章控制元件与门型梭阀的应用很广泛，图4-7所示为该阀在互锁回路中的应用。行程阀1为工件定位信号，行程阀2是夹紧工件信号。在工件定位并被夹紧后，即只有当1、2两个信号同时存在时，与门型梭阀（双压阀）3才有输出，使换向阀4切换，钻孔缸5进给，钻孔开始。图4-7双压阀应用回路1、2—行程阀3—双压阀4—换向阀5—钻孔缸气压传动简介SchoolofMechanicalandElectricalEngineering中国矿业大学机电工程学院第四章控制元件快速排气阀图4-9快速排气阀a）关闭状态b）排气状态c）图形符号1、2—阀口图4-9所示为快速排气阀。当P腔进气后，活塞上移，阀口2开启，阀口1关闭，P口和A口接通，A有输出。当P腔排气时，活塞在两侧压差作用下迅速向下运动，将阀口2关闭，阀口1开启，A口和排气口接通，管路中的气体经A通过排气口快速排出。图4-10快速排气阀应用回路快速排气阀主要用于气缸排气，以加快气缸动作速度。通常，气缸的排气是从气缸的腔室经管路及换向阀而排出的，若气缸到换向阀的距离较长，排气时间亦较长，气缸的动作缓慢。采用快速排气阀后，则气缸内的气体就直接从快速排气阀排向大气。快速排气阀的应用回路如图4-10所示。气压传动简介SchoolofMechanicalandElectricalEngineering中国矿业大学机电工程学院第四章控制元件3.换向型控制阀换向型方向控制阀的功能是改变气体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，以完成规定的操作。气压控制换向阀气压控制换向阀是利用气体压力来获得轴向力使主阀心迅速移动换向而使气体改变流向的，按施加压力的方式不同可分为加压控制、卸压控制、差压控制和延时控制等。气压传动简介SchoolofMechanicalandElectricalEngineering中国矿业大学机电工程学院第四章控制元件（1）加压控制加压控制是指加在阀心控制端的压力信号的压力值是渐升的，当压力升至某一定值时使阀心迅速移动换向的控制，其有单气控和双气控之分。动作原理见图4-1，阀心沿着加压方向移动换向。图4-11加压控制原理气压传动简介SchoolofMechanicalandElectricalEngineering中国矿业大学机电工程学院第四章控制元件（2）卸压控制卸压控制是指加在阀心控制端的压力信号的压力值是渐降的，当压力降至某一定值时，使阀心迅速移动换向的控制，也有单气控和双气控之分。动作原理见图4-2，阀心沿着降压方向移动换向。图4-12卸压控制原理气压传动简介SchoolofMechanicalandElectricalEngineering中国矿业大学机电工程学院第四章控制元件（3）差压控制差压控制是利用阀心两端受气压作用的有效面积不等，在气压作用下产生的作用力之差而使阀切换的，其动作原理见图4-13。图4-13差压控制原理气压传动简介SchoolofMechanicalandElectricalEngineering中国矿业大学机电工程学院第四章控制元件（4）延时控制延时控制是指利用气流经过小孔或缝隙后再向气容充气，经过一定的延时，当气容内压力升至一定值后再推动阀心切换，从而达到信号延时的目的。延时控制分为固定式和可调式两种，可调延时又分为固定气阻可调气容式和固定气容可调气阻式等。气压传动简介SchoolofMechanicalandElectricalEngineering中国矿业大学机电工程学院第四章控制元件图4-14所示为二位三通可调延时换向阀，它由延时部分和换向部分组成。当无控制信号K时，P与A断开，A腔排气；当有控制信号时，气体从K腔输入经可调节流阀后到气容C内，使气容不断充气，直到气容内的气压上升到某一值时，使阀心右移，P与A接通，A有输出。当气控信号消失后，气容内气压经单向阀迅速排空，在弹簧力作用下阀心复位，A无输出。这种阀的延时时间可在1~20s内调节。若P、O换接，就成为常通延时断型阀。图4-14可调延时换向阀气压传动简介SchoolofMechanicalandElectricalEngineering中国矿业大学机电工程学院第四章控制元件图4-15为二位三通固定延时换向阀（常称脉冲阀）的工作原理图，它是靠气流流经气阻、气容的延时作用，使压力输入长信号变为短暂的脉冲信号输出的阀类。当有气压从P口输入时，阀心在气压作用下向上移动，A口有气输出。同时，气流从阀心中间小孔不断向气容充气，在充气压力达到动作压力时，阀心迅速下移，使P与A断开，A与O相通，输出消失，从而将通入A腔中的保持信号转化为脉冲信号排出。这种脉冲阀的工作气压范围为0.15-0.8MPa，脉冲时间短于2s。图4-15固定延时换向阀（脉冲阀）气压控制阀在易燃、易爆、潮湿等工作环境中比电磁阀安全，但远距离控制或遥控较困难。气压传动简介SchoolofMechanicalandElectricalEngineering中国矿业大学机电工程学院第四章控制元件电磁控制换向阀电磁控制换向阀是利用电磁力使阀心迅速移动换向的。与液压传动中的电磁阀一样，电磁控制换向阀也由电磁铁和主阀两部分组成。按电磁力作用于主阀阀心方式不同分为直动式电磁阀和先导式电磁阀两种。工作原理分别与液压阀中的电磁换向阀和电液换向阀相似。气压传动简介SchoolofMechanicalandElectricalEngineering中国矿业大学机电工程学院第四章控制元件(1)直动式电磁阀　用电磁铁产生的电磁力直接推动换向阀阀心换向的阀称为直动式电磁阀。根据阀心复位的控制方式可分为单电磁控制弹簧复位和双电磁控制两种。图4-16直动式单电磁控制换向阀工作原理1—电磁铁2—阀心单电磁控制换向阀的工作原理如图4-16所示，图4-16a为断电时的状态，阀心在弹簧的作用下隔断P、A通路，接通A、O通路，阀排气；图4-16b为通电时的状态，电磁铁将阀心推向下位，接通P、A通路，隔断A、O通路，阀进气；图4-16c为该阀的图形符号。从图中可知，阀心移动靠电磁铁，而复位靠弹簧，换向冲击较大，故一般只制成小型的阀。若将阀中的复位弹簧改成电磁铁，就成为双电磁控制换向阀。气压传动简介SchoolofMechanicalandElectricalEngineering中国矿业大学机电工程学院第四章控制元件图4-17直动式双电磁控制换向阀工作原理1、3—电磁铁2—阀心图4-17所示为双电磁控制换向阀。图4-17a为1通电、3断电时的状态，阀心右移，P、A腔接通，A腔进气；B、O2腔接通，B腔排气。图4-17b为3通电、1断电时的状态，动作相反。图4-17c为其图形符号。由此可见，这种阀的两个电磁铁只能交替通电工作，不能同时通电，否则会产生误动作，但可同时断电。在两个电磁铁均断电的中间位置，通过改变阀心的形状和尺寸，可形成三种气体流动状态（类似于液压阀的中位机能），即中间封闭（O型），中间加压（P型）和中间卸压（Y型），以满足气动系统的不同要求。直动式电磁阀的特点是结构简单，与先导式电磁阀相比，控制相同通径主阀时，所需的电磁铁较大。当主阀心换向不灵或卡住时，交流电磁铁易烧毁线圈。气压传动简介SchoolofMechanicalandElectricalEngineering中国矿业大学机电工程学院第四章控制元件（2）先导式电磁阀　由微型直动式电磁铁控制输出的气压推动主阀阀心实现阀通路切换的阀类，称为先导式电磁阀。它实际上是由电磁控制和气压控制（加压、卸压、差压等）组成的一种复合控制阀。其特点是起动功率小，主阀阀心行程不受电磁控制部分影响，不会因主阀心卡住而烧毁线圈。先导式电磁阀也分单电磁气控和双电磁气控两种。机械控制和人力控制换向阀是靠机动（行程挡块等）和人力（手动或脚踏等）来使阀产生切换动作的，其工作原理与液压阀中相类似的阀基本相同。气压传动简介SchoolofMechanicalandElectricalEngineering中国矿业大学机电工程学院第四章控制元件Part4.2压力控制阀1.气动压力控制阀的分类从阀的作用来看，气动压力控制阀可分为三大类。1）调节或控制气压的变化，并保持降压后的压力值稳定在需要的值上，确保系统工作压力的稳定性，称为减压阀（又称调压阀）。对于低压控制系统（如气动测量），除用减压阀降压外，还需用精密减压阀（又称定值器）以获得更稳定的供气压力。2）保持一定的进口压力。能实现这种功能的阀，当管路中的压力超过规定值时，为保证系统工作安全，需将部分空气放掉，称为安全阀（又称溢流阀）。3）在有两个以上分支回路，而气动装置中又不便安装行程阀，需要依据气压的大小，使执行元件按设计规定的程序进行顺序动作，称为顺序阀。气压传动简介SchoolofMechanicalandElectricalEngineering中国矿业大学机电工程学院第四章控制元件这里所有的压力控制阀都是利用空气压力和弹簧力相平衡的原理工作的。压力控制阀的分类气压传动简介SchoolofMechanicalandElectricalEngineering中国矿业大学机电工程学院东南大学机械工程学院第四章控制元件2.气动减压阀减压阀的调压方式有直动式和先导式两种。一般先导式减压阀流量特性比直动式好。图4-18所示为直动式减压阀结构原理。阀在原始状态时，进气阀8在复位弹簧9作用下处于关闭状态时，输入和输出不通，输出口无气压输出。图4-18直动式减压阀1—调节手柄2、3—调压弹簧4—溢流阀口　5—膜片6—反馈导管7—阀杆8—进气阀9—复位弹簧10—溢流口若顺时针调节手柄1，调压弹簧3被压缩，推动阀杆7下移，进气阀被打开空气流过进气阀开口降压，并在输出口有气压输出。同时，输出气压经反馈导管6作用在膜片5上产生向上的推力。该推力和调压弹簧相平衡时，阀便有稳定的压力输出。若输出压力超过调定值时，膜片离开平衡位置向上变形，使得溢流阀口4和阀杆7脱开，多余的空气经溢流口10排入大气。输出压力降到调定值时，溢流阀口关闭，膜片上的受力保持平衡状态。若逆时针旋转调节手柄，调压弹簧放松，作用在膜片上的气压力大于弹簧力，溢流阀口打开，输出压力降低直到为零。该阀为溢流式减压阀。反馈导管作用是为了提高减压阀的稳压精度，另外可改善减压阀的动态特性。当负载突然改变或变化不定时，反馈导管起阻尼作用，避免振荡现象发生。气压传动简介第四章控制元件图4-18直动式减压阀1—调节手柄2、3—调压弹簧4—溢流阀口　5—膜片6—反馈导管7—阀杆8—进气阀9—复位弹簧10—溢流口当减压阀的接管口径很大或输出压力的给定值较高时，相应地膜片等结构尺寸也很大。若用调压弹簧直接调压，则弹簧过硬，不仅调节费力，而且当输出流量较大时，输出压力波动也很大。因此，接管口径20mm以上且输出压力大于0.63MPa时，一般宜用先导式结构。在需要远距离遥控时，可采用遥控先导式减压阀。先导式减压阀是使用预先调整好压力的空气来代替直动式调压弹簧进行调压的。其调节原理和主阀部分的结构与直动式减压阀相同。先导式减压阀的调压空气一般是由小型的直动式减压阀供给的。若将这种直动式减压阀装在主阀内部，则称为内部先导式减压阀。若将之装在主阀外部，称为外部先导式或远距离控制（遥控）的减压阀。气压传动简介第四章控制元件减压阀的特性为简化 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ，假设工作介质空气是不可压缩的；在此条件下建立直动式减压阀阀心受力的静态平衡方程，进而讨论阀的压力特性和流量特性。图4-19所示为减压阀受力分析原理图。输出流量不变，若处于平衡状态时输入压力p1变动Δp1引起输出压力p2变动Δp2，则得阀的压力特性表达式：式中A1——膜片有效面积；A0——阀心有效面积；图4-19减压阀受力分析原理图该式表示了减压阀的压力特性，说明输出压力变动与输入压力变动相反，且当A1>>A0时，输出压力变动较小。气压传动简介第四章控制元件如果阀的输入压力不变，输出流量变动Δq，对应进气阀门开度波动Δx，引起输出压力变动Δp2，则可得阀流量特性表达：式中k1——调压弹簧刚度；k2——复位弹簧刚度；c——阀门开度和流量的比例系数，由进气阀门结构决定。该式表示了减压阀的流量特性。改善阀的流量特性，提高稳压精度有两个途径：一是增大膜片的有效面积；二是减小弹簧刚度。气压传动简介SchoolofMechanicalandElectricalEngineering中国矿业大学机电工程学院第四章控制元件减压阀的主要性能有调压范围、压力特性、流量特性和溢流特性。1.调压范围减压阀输出压力的调节范围，称为调压范围。减压阀的输出压力在调压范围内应能连续稳定地调整，无突跳现象。2.压力特性压力特性是指减压阀的输出流量一定时，输入压力的波动对输出压力波动的影响，用特性曲线表示，如图4-20a所示。3.流量特性流量特性是指减压阀的输入压力一定时，输出流量的变化对输出压力波动的影响，用特性曲线表示，如图4-20b所示。4.溢流特性溢流特性是指阀的输出压力增加到超过调定值时，溢流阀口打开，空气从溢流口流出的性能。减压阀的溢流特性表示通过溢流口的溢流量q1与输出口超压压力Δp(Δp=p2’－p2)之间的关系，如图4-20c所示。图上，a点为减压阀的输出压力调定值p2，b点为溢流口即将打开时的输出压力p2’。减压阀的压力特性和流量特性表示了阀的稳压性能，是选用阀的重要依据。阀的输出压力只有低于输入压力一定值时，才能保证输出压力稳定，输入压力至少要高于输出压力0.1MPa。阀的输出压力越低，受流量的影响越小，但在小流量时，输出压力波动较大，当使用流量超出规定的流量范围时，输出压力将急剧下降。气压传动简介SchoolofMechanicalandElectricalEngineering中国矿业大学机电工程学院第四章控制元件图4-20减压阀特性a）压力特性b）流量特性c）溢流特性气压传动简介SchoolofMechanicalandElectricalEngineering中国矿业大学机电工程学院第四章控制元件3.精密减压阀在气动测量、调节仪表及低压、微压装置中，需要供给精确的气源压力或信号压力，一般减压阀难以满足要求，这时必须使用精密减压阀。图4-21精密减压阀工作原理1—恒气阻2、6—腔室3—喷嘴4—调压弹簧5、7—膜片8—阀心当减压阀的输出压力p2变化时，例如压力下降，则膜片（挡板）5在调压弹簧4的作用下靠近喷嘴3，引起喷嘴-挡板放大器背压腔2中的压力p0升高。p0作用在下膜片7上使阀心开度增加，通流面积增大，输出压力p2上升，直至达到规定的调定值。图4-21所示为精密减压阀的工作原理图。是在普通直动式减压阀中增加一个喷嘴、挡板放大器，即构成精密减压阀。放大器包括恒气阻（固定节流）、喷嘴、膜片（挡板）和背压腔室。由于在普通减压阀的调压弹簧和阀心之间增加一个具有高放大倍数的喷嘴-挡板放大器，精密减压阀的稳压精度高。气压传动简介SchoolofMechanicalandElectricalEngineering中国矿业大学机电工程学院第四章控制元件4.过滤减压阀和气动三联件图6-22a所示为过滤减压阀，是将分水过滤器与直动式减压阀集成在一个壳体内并配以压力表，兼备过滤和调压两种功能，使用方便。把过滤减压阀和油雾器组合在一起，形成无管化连接，称为气动三联件，是气动系统中常用的气源辅件。如图4-22b所示。图4-22过滤减压阀和气动三联件a）过滤减压阀b）气动三联件1—分水过滤器2—减压阀3—压力表4—油雾器5—滴油量调节螺钉6－油杯放气螺塞7—放水螺塞气压传动简介SchoolofMechanicalandElectricalEngineering中国矿业大学机电工程学院第四章控制元件图4-23气源组合装置（部分）现在气动元件的集成化程度越来越高，有些厂商将开关阀、过滤减压阀、分气块、压力继电器、油雾器、安全启动阀等元件按不同方式组成各种气源组合装置，供用户选用。部分组合装置示于图4-23。气压传动简介SchoolofMechanicalandElectricalEngineering中国矿业大学机电工程学院第四章控制元件5.安全阀（溢流阀）图4-24安全阀1—阀体2—阀口3—阀心4—弹簧图4-24所示为安全阀示意图。阀的输入口与控制系统（或装置）连接。当系统中的气体压力为零时，作用在阀心上的弹簧力（或重锤）使它紧压在阀座上。当系统中的气体压力上升到pk，使安全阀开启，压缩空气从排气口急速排出。阀开启后，若系统中的压力继续上升到安全阀的全开压力pq时，则阀心全部开启，从排气口排出额定的流量。此后，系统中压力逐渐降低，当低于系统工作压力的调定值（即阀的关闭压力pg）时，阀门关闭，并保持密封。由上述工作原理可知，对于安全阀来说，要求当系统中的工作气压刚一超过阀的调定压力（开启压力）时，阀门便迅速打开，并以额定流量排放，而一旦系统中的压力稍低于调定压力时，便能立即关闭阀门。在保证安全阀具有良好的流量特性前提下，应尽量使阀的关闭压力pg接近于阀的开启压力pk，而全开压力pq接近于开启压力pk，有pg 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ，都可以用逻辑关系来进行描述。从逻辑角度看，事物都可以表示为两个对立的状态，并用两个数字符号“1”和“0”来表示。它们之间的逻辑关系遵循布尔代数运算法则。任何一个气动控制系统及执行机构的动作和状态，可设定为“1”和“0”。例如将气缸的动作进设定为“1”，动作退设定为“0”；管道有压设定为“1”，无压设定为“0”；元件有输出信号设定为“1”，无输出信号设定为“0”等。这样，一个具体的气动系统可以用若干个逻辑函数式来表达。对这些逻辑函数式进行运算和求解，可使问题变得明了、易解，从而可获得最简单的或最佳的系统。气压传动简介SchoolofMechanicalandElectricalEngineering中国矿业大学机电工程学院第四章控制元件逻辑控制即是将具有不同逻辑功能的元件，按不同的逻辑关系组配，实现输入、输出口状态的变换。现在，气动逻辑控制系统的设计方法已趋于成熟和 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 化，而元件的结构原理发展变化较大，自20世纪60年代以来已经历了三代的更新:第一代为滑阀式元件，可动部件是滑柱，在阀孔内移动，利用空气轴承的原理，反应速度快，但要求很高的制造精度；第二代为注塑型元件，可动件为橡胶塑料膜片，结构简单，成本低，适于大批量生产；第三代为集成化组合式元件，综合利用磁、电的功能，便于组成通用程序回路或者与可编程控制器（PLC）匹配组成气—电控制系统。气压传动简介SchoolofMechanicalandElectricalEngineering中国矿业大学机电工程学院第四章控制元件常用气动逻辑单元S=a+b或门S=a·b与门S=a非门S=a是门逻辑阀逻辑函数逻辑符号逻辑门Part4.4.1逻辑单元气压传动简介SchoolofMechanicalandElectricalEngineering中国矿业大学机电工程学院第四章控制元件S=a+b蕴含门S=a·b禁门S=a+b或非门S=a·b与非门气压传动简介SchoolofMechanicalandElectricalEngineering中国矿业大学机电工程学院第四章控制元件气动逻辑元件是用压缩空气为介质，通过元件的可动部件（如膜片、阀心）在气控信号作用下动作，改变气流方向以实现一定逻辑功能的气体控制元件。实际上气动方向控制阀也具有逻辑元件的各种功能，所不同的是它的输出功率较大，尺寸大。而气动逻辑元件的尺寸较小。Part4.4.2逻辑元件气压传动简介SchoolofMechanicalandElectricalEngineering中国矿业大学机电工程学院第四章控制元件气动逻辑元件可根据不同要求来进行分类：1.按工作压力（1）高压型工作压力为0.2~0.8MPa。（2）低压型工作压力为0.05~0.2MPa。（3）微压型工作压力为0.005~0.05MPa。气压传动简介SchoolofMechanicalandElectricalEngineering中国矿业大学机电工程学院第四章控制元件2.按结构型式（1）截止式气路的通断依靠可动件的端面（平面或锥面）与气嘴构成的气口的开启或关闭来实现。（2）滑柱式（滑块型）气路的通断依靠滑柱（或滑块）的移动，实现气口的开启或关闭。（3）膜片式气路的通断依靠弹性膜片的变形来开启或关闭气口。元件的结构总是由开关部分和控制部分所组成。开关部分是在控制气压信号作用下来回动作，改变气流通路，完成逻辑功能。根据组成原理，大致可分成三类：气压传动简介SchoolofMechanicalandElectricalEngineering中国矿业大学机电工程学院第四章控制元件3.按逻辑功能（1）单功能元件每个元件只具备一种逻辑功能，如或、非、与、双稳等。（2）多功能元件每个元件具有多种逻辑功能，各种逻辑功能由不同的连接方式获得。如三膜片多功能气动逻辑元件等。气压传动简介SchoolofMechanicalandElectricalEngineering中国矿业大学机电工程学院