德國Rexroth力士樂繼電器

德國Rexroth力士樂繼電器

柱塞式壓力開關：電子液壓式，開關壓力差與壓力相關，型號HED1，系列4X，Pmax=500bar。電子液壓式，型號HED5，系列2X，Pmax=630bar。電子液壓式，型號HED8，系列1X，Pmax=630bar。
管彈簧壓力開關：電子液壓式，固定開關壓力差，型號HED2，系列2X，Pmax=400bar。電子液壓式，開關壓力差可調(diào)，型號HED3，系列3X，Pmax=400bar。作為超載警報裝置應用，型號HED2/SO1，系列3X，Pmax=400bar。

FESTO費斯托氣控閥：結(jié)構(gòu)、原理、特點及應用

一、引言

FESTO費斯托作為的自動化技術(shù)供應商，其生產(chǎn)的氣控閥在眾多工業(yè)自動化領域發(fā)揮著至關重要的作用。氣控閥是氣動控制系統(tǒng)中的關鍵元件，它能夠通過控制氣體的流動方向、壓力和流量，實現(xiàn)對氣動執(zhí)行元件（如氣缸、氣馬達等）的精確控制，從而滿足各種工業(yè)生產(chǎn)過程中的自動化需求。

二、結(jié)構(gòu)與分類

（一）結(jié)構(gòu)組成

1.閥體

○閥體是氣控閥的主體部分，通常由金屬材料（如鋁合金、不銹鋼等）制成，具有足夠的強度和密封性。閥體內(nèi)部包含多個通道和腔室，用于引導氣體的流動。這些通道和腔室的設計精度很高，以確保氣體能夠按照預定的方向和流量進行傳輸。

2.閥芯

○閥芯是控制氣體流動的關鍵部件。它位于閥體內(nèi)部，通過與閥體內(nèi)部的通道和腔室配合，實現(xiàn)對氣體的導通、截止或換向操作。閥芯的形狀和結(jié)構(gòu)多樣，常見的有滑閥式閥芯和截止式閥芯?；y式閥芯通過在閥體內(nèi)滑動來改變氣體的流向；截止式閥芯則通過上下移動來實現(xiàn)氣體的通斷。閥芯表面通常經(jīng)過精密加工，以保證與閥體之間的良好密封。

3.控制端口

○氣控閥通常具有控制端口，用于接收外部的控制信號。這些控制信號可以是氣壓信號或者電 - 氣轉(zhuǎn)換后的氣壓信號。控制端口的數(shù)量和布局根據(jù)氣控閥的類型和功能而有所不同。例如，二位三通氣控閥可能有一個或兩個控制端口，而三位五通氣控閥可能有更多的控制端口，以實現(xiàn)更復雜的控制功能。

4.密封件

○密封件在氣控閥中起著至關重要的作用，用于防止氣體泄漏。常見的密封件有橡膠密封圈、聚四氟乙烯密封環(huán)等。密封件安裝在閥芯與閥體之間、控制端口與外部管路之間等關鍵部位。高質(zhì)量的密封件能夠確保氣控閥在長時間運行過程中保持良好的密封性，提高氣動系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性。

（二）分類

1.按功能分類

○方向控制閥

○方向控制閥是最常見的氣控閥類型之一，它主要用于控制氣體的流動方向。例如二位三通方向控制閥，可以控制氣體在兩個出口之間的切換；三位五通方向控制閥則可以實現(xiàn)氣體在三個不同位置之間的切換，從而控制氣缸等執(zhí)行元件的伸縮、旋轉(zhuǎn)等不同動作。

○壓力控制閥

○壓力控制閥用于調(diào)節(jié)氣動系統(tǒng)中的氣體壓力。其中，減壓閥可以將輸入的高壓氣體降低到設定的壓力值，以滿足氣動執(zhí)行元件對壓力的要求；溢流閥則用于控制系統(tǒng)中的最高壓力，當系統(tǒng)壓力超過設定值時，溢流閥打開，釋放多余的氣體，保護系統(tǒng)安全。

○流量控制閥

○流量控制閥能夠調(diào)節(jié)氣體的流量大小。通過改變閥芯的開度或者內(nèi)部節(jié)流孔的大小，可以精確控制氣體通過氣控閥的流量，從而控制氣動執(zhí)行元件的運動速度。例如，針閥就是一種常見的流量控制閥，通過旋轉(zhuǎn)針閥的調(diào)節(jié)旋鈕，可以改變針閥內(nèi)部的節(jié)流面積，進而調(diào)節(jié)流量。

2.按控制方式分類

○直動式氣控閥

○直動式氣控閥的閥芯直接由控制氣壓驅(qū)動。當控制端口接收到一定壓力的控制氣體時，閥芯直接動作，實現(xiàn)對氣體流動的控制。直動式氣控閥結(jié)構(gòu)簡單，響應速度快，但通常適用于較小的流量和較低的壓力控制。

○先導式氣控閥

○先導式氣控閥由先導閥和主閥兩部分組成。先導閥首先接收控制信號，然后通過先導閥產(chǎn)生的氣壓來驅(qū)動主閥閥芯動作。這種結(jié)構(gòu)使得先導式氣控閥能夠控制較大的流量和較高的壓力，并且具有較高的靈敏度和可靠性。先導式氣控閥在工業(yè)自動化中應用廣泛，特別是在大型氣動系統(tǒng)和要求高精度控制的場合。

三、工作原理

（一）方向控制閥原理

1.二位三通方向控制閥

○二位三通方向控制閥有兩個工作位置（二位）和三個連接端口（三通）。在初始狀態(tài)下，閥芯處于一個位置，氣體從進氣口進入，只能通向其中一個出口；當控制端口接收到控制信號（氣壓信號）時，閥芯移動到另一個位置，此時氣體的流向發(fā)生改變，從進氣口通向另一個出口。例如，在一個簡單的氣缸控制回路中，二位三通方向控制閥可以控制氣缸的進氣和排氣方向，從而實現(xiàn)氣缸的伸出和縮回動作。

2.三位五通方向控制閥

○三位五通方向控制閥有三個工作位置和五個連接端口。中間位置通常為中位機能，可以實現(xiàn)不同的功能，如中位封閉（所有端口互不相通）、中位排氣（將氣缸兩腔的氣體排向大氣）或中位加壓（向氣缸兩腔同時施加一定壓力）等。在兩個工作位置時，通過改變閥芯的位置，可以分別控制兩個不同方向的氣體流動，從而精確控制氣缸等執(zhí)行元件的運動方向、速度和停止位置。

（二）壓力控制閥原理

1.減壓閥

○減壓閥的工作原理基于力的平衡。當高壓氣體從進氣口進入減壓閥時，氣體作用在閥芯底部的力與彈簧力、調(diào)節(jié)螺桿設定的力等相平衡。如果輸入壓力升高，作用在閥芯底部的力增大，閥芯向上移動，減小了進氣口與出氣口之間的流通面積，從而使輸出壓力降低；反之，如果輸入壓力降低，閥芯向下移動，增大流通面積，輸出壓力升高，最終使輸出壓力穩(wěn)定在設定值附近。

2.溢流閥

○溢流閥內(nèi)部有一個可移動的閥芯和一個設定壓力的彈簧。當系統(tǒng)壓力低于設定壓力時，閥芯在彈簧力的作用下處于關閉狀態(tài)，氣體不能通過溢流閥排出；當系統(tǒng)壓力達到或超過設定壓力時，氣體作用在閥芯上的力克服彈簧力，閥芯開啟，多余的氣體通過溢流閥的排氣口排出，從而將系統(tǒng)壓力限制在設定值以內(nèi)。

（三）流量控制閥原理

○流量控制閥主要通過改變氣體流經(jīng)的節(jié)流面積來控制流量。以針閥為例，當旋轉(zhuǎn)針閥的調(diào)節(jié)旋鈕時，針閥的針桿插入或退出閥體內(nèi)部的節(jié)流孔。當針桿插入節(jié)流孔時，節(jié)流面積減小，氣體流量降低；當針桿退出節(jié)流孔時，節(jié)流面積增大，氣體流量增加。通過這種方式，可以根據(jù)實際需求精確地調(diào)節(jié)氣體的流量，以控制氣動執(zhí)行元件的運動速度。

四、德國Rexroth力士樂繼電器特點

（一）可靠性高

1.精密制造

○FESTO費斯托氣控閥采用先進的制造工藝，閥體和閥芯等部件經(jīng)過精密加工，確保了部件之間的良好配合和密封性。例如，閥芯的表面粗糙度達到極低水平，能夠有效防止氣體泄漏，并且在長時間運行過程中不易磨損，保證了氣控閥的可靠性。

2.優(yōu)質(zhì)材料

○氣控閥的閥體通常采用高強度、耐腐蝕的材料，如鋁合金或不銹鋼，能夠適應各種惡劣的工業(yè)環(huán)境。密封件采用高質(zhì)量的橡膠或聚四氟乙烯等材料，具有良好的耐磨損、耐老化和耐化學腐蝕性能，進一步提高了氣控閥的使用壽命和可靠性。

（二）精確控制

1.高靈敏度

○無論是方向控制閥、壓力控制閥還是流量控制閥，F(xiàn)ESTO費斯托氣控閥都具有高靈敏度的特點。例如，方向控制閥能夠在接收到微弱的控制信號后迅速做出反應，改變氣體的流向；壓力控制閥可以精確地將壓力控制在設定值的很小范圍內(nèi)波動；流量控制閥能夠?qū)崿F(xiàn)微小流量的精確調(diào)節(jié)，從而滿足對氣動執(zhí)行元件高精度控制的要求。

2.多種控制功能

○氣控閥可以實現(xiàn)多種控制功能的組合。例如，通過使用不同類型的氣控閥組合，可以構(gòu)建復雜的氣動控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對多個氣動執(zhí)行元件的協(xié)同控制，并且可以根據(jù)實際需求靈活調(diào)整控制參數(shù)，如運動方向、速度、壓力等。

（三）緊湊性和靈活性

1.緊湊結(jié)構(gòu)

○FESTO費斯托氣控閥的設計緊湊，占用空間小。這使得它們在空間有限的工業(yè)設備中能夠方便地安裝和集成。例如，在一些小型自動化設備或機器人的氣動系統(tǒng)中，緊湊的氣控閥可以有效地節(jié)省空間，同時滿足系統(tǒng)對控制功能的要求。

2.多種接口和安裝方式

○氣控閥提供多種接口和安裝方式，以適應不同的應用場景。例如，它們可以具有螺紋接口、快插接口等，方便與各種氣動管路連接；可以采用板式安裝、管式安裝等不同的安裝方式，便于在不同的設備架構(gòu)中進行安裝和布局。

五、應用

（一）工業(yè)自動化生產(chǎn)線

1.物料搬運

○在自動化物料搬運系統(tǒng)中，如自動碼垛機、輸送機等，氣控閥用于控制氣缸的動作，從而實現(xiàn)物料的抓取、搬運和堆放。例如，通過方向控制閥控制氣缸的伸縮，使夾具能夠準確地抓取和釋放貨物；通過流量控制閥調(diào)節(jié)氣缸的運動速度，確保物料搬運過程的平穩(wěn)性。

2.裝配作業(yè)

○在自動化裝配線上，氣控閥對氣動螺絲刀、氣動扳手等工具的操作進行控制。通過壓力控制閥調(diào)整工具的工作壓力，以適應不同規(guī)格的螺絲和螺母的擰緊要求；通過方向控制閥控制工具的啟動和停止，提高裝配效率和質(zhì)量。

（二）汽車制造

1.車身焊接

○在汽車車身焊接車間，氣控閥用于控制焊接機器人的氣動夾具。通過精確控制夾具的夾緊和松開動作，確保車身零部件在焊接過程中的定位準確。同時，壓力控制閥可以調(diào)節(jié)夾具的夾緊力，防止在焊接過程中零部件發(fā)生位移，保證焊接質(zhì)量。

2.涂裝作業(yè)

○在汽車涂裝生產(chǎn)線中，氣控閥控制噴槍的噴涂動作。流量控制閥可以精確調(diào)節(jié)噴涂時的涂料流量，方向控制閥控制噴槍的開啟和關閉以及噴涂方向，確保汽車車身表面涂層的均勻性和質(zhì)量。

（三）包裝行業(yè)

1.紙盒成型

○在紙盒成型機中，氣控閥控制各個氣缸的動作，實現(xiàn)紙盒的折疊、封底等操作。通過方向控制閥協(xié)調(diào)不同氣缸之間的動作順序，通過流量控制閥調(diào)整氣缸的運動速度，使紙盒成型過程高效、準確。

2.產(chǎn)品包裝

○在產(chǎn)品包裝過程中，氣控閥用于控制氣動包裝設備，如氣動封箱機。通過壓力控制閥調(diào)整封箱時的壓力，保證封箱膠帶粘貼牢固；通過方向控制閥控制封箱機的各個動作部件，實現(xiàn)自動化的包裝操作。