1.6.1　方向控制阀与方向控制回路

（1）方向控制阀

按气流在阀内的流动方向，方向控制阀可分为单向型控制阀和换向型控制阀；按控制方式，方向阀分为手动控制、气动控制、电磁控制、机动控制等。

1）单向型方向控制阀

单向型方向控制阀包括单向阀、或门型梭阀、与门型梭阀和快速排气阀等。

①单向阀　图1-64所示为单向阀的典型结构和图形符号，图1-64（a）为结构，图1-64（b）为图形符号。

②或门型梭阀　图1-65所示为或门型梭阀的结构和图形符号，它有两个输入口p₁、p₂，一个输出口A，阀芯在两个方向上起单向阀的作用。当p₁进气时，阀芯将p₂切断，p₁与A相通，A有输出。当p₂进气时，阀芯将p₁切断，p₂与A相通，A也有输出。如p₁和p₂都有进气时，阀芯移向低压侧，使高压侧进气口与A相通。如两侧压力相等，先加入压力一侧与A相通，后加入一侧关闭。图1-66所示为或门型梭阀应用回路，该回路应用或门型梭阀实现手动和自动换向。

③与门型梭阀　与门型梭阀又称双压阀。图1-67所示为与门型梭阀的结构和图形符号。它有p₁和p₂两个输入口和一个输出口A。只有当p₁、p₂同时有输入时，A才有输出，否则A无输出；当p₁和p₂压力不等时，则关闭高压侧，低压侧与A相通。图1-68所示为与门型梭阀应用回路。或门型梭阀和与门型梭阀的区别要从输入和输出关系来判断。

④快速排气阀　快速排气阀简称快排阀，是为了使气缸快速排气。图1-69所示为快速排气阀的结构和图形符号。快速排气阀常安装在气缸排气口。

2）换向型方向控制阀

①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芯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。

a.加压控制。加压控制是指加在阀芯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芯迅速移动换向的控制，其有单气控和双气控之分。加压控制工作原理见图1-70，阀芯沿着加压方向移动换向。

b.卸压控制。卸压控制是指加在阀芯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，使阀芯迅速移动换向的控制，其也有单气控和双气控之分。卸压控制工作原理见图1-71，阀芯沿着降压方向移动换向。

c.差压控制。差压控制是利用阀芯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，差压控制工作原理见图1-72。

d.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芯切换，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。

图1-73所示为二位三通可调延时换向阀的工作原理和图形符号，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，使阀芯右移，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，在弹簧力作用下阀芯复位，A无输出。这种阀的延时时间可在1～20s内调节。若P、O换接，就成为常通延时换向阀。

图1-74为二位三通固定延时换向阀（常称脉冲阀）的工作原理和图形符号，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，阀芯在气压作用下向上移动，A口有气输出。同时，气流从阀芯中间小孔不断向气容充气，在充气压力达到动作压力时，阀芯迅速下移，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。

②电磁控制换向阀　电磁控制换向阀是利用电磁力使阀芯迅速移动换向的。电磁控制换向阀由电磁铁和主阀两部分组成。

按电磁力作用于主阀阀芯方式不同分为直动式电磁阀和先导式电磁阀两种。它们的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。

由电磁力推动阀芯进行换向。图1-75所示为二位三通电磁控制换向阀的工作原理和图形符号；图1-75（a）处于常态，图1-75（b）为通电状态，图1-75（c）为图形符号。

气动三通气控投向阀主要技术性能指标包括：软质密封、间隙密封的公称通径（mm）、有效截面积（mm²）、泄漏量（mL/min）、耐久性（万次）、最低控制压力（MPa）、换向时间（s）、最高换向频率（Hz）、工作频度等。以上具体数据可查阅有关方向阀的技术性能指标。

（2）方向控制回路

①单作用气缸换向回路　图1-76所示为单作用气缸换向回路。在图1-76（a）所示回路中，当电磁铁通电时，气压使活塞杆伸出，当电磁铁断电时，活塞杆在弹簧作用下缩回。在图1-76（b）所示回路中，电磁铁断电后能使活塞停留在行程中任意位置。

②双作用气缸换向回路　图1-77所示为双作用气缸换向回路。在图1-77（a）所示回路中，对换向阀左右两侧分别输入控制信号，使活塞伸出和收缩。在图1-77（b）所示回路中，除控制双作用气缸换向外，还可在行程中的任意位置停止运动。