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换向阀的结构特点及工作原理换向阀按结构可分为提动阀（或称截止阀）和滑动阀，根据两者的相对位置，有常闭型和常开型两种 。
其中提动阀又可分为球座阀和盘座阀。
滑动阀可分为纵向滑轴阀、纵向滑板阀和旋转滑轴阀。
1.提动阀
提动阀是利用圆球、圆盘、平板或圆锥阀芯，在垂直方向相对阀座移动以控制通路的开或切断。
1.球座阀
这种换向阀结构紧凑、简单，可安装各种类型的驱动头。对于直接驱动方式来说，驱动推杆动作的驱动力限制了其应用。大流量时，阀芯有效面积也大，需要较大的驱动力才能将阀口打开，因此，此类型换向阀通径不宜过大。这种阀的操作皆由手动或机械驱动，弹簧复位。
1.提动阀： 2位3通
此时，P、A、0三个孔口同时相通，而发生串气现象。实际上，对于快速切换的阀，这种串气现象对阀的动作不存在什么影响。但缓慢切换时，应予以注意。
1.提动阀： 盘座阀常闭型
这种换向阀采用圆盘密封结构，较小的阀芯位移就可产生较大的过流面积，具有响应快、抗污染能力强、寿命长、具有较大通流能力的特点。
1.提动阀： 盘座阀常开型
这种换向阀采用圆盘密封结构，较小的阀芯位移就可产生较大的过流面积，具有响应快、抗污染能力强、寿命长、具有较大通流能力的特点。
1.提动阀： 压力平衡阀
为了使提动（截止式）阀密封可靠，操纵方便，另一种方法是采用压力平衡的方法，在阀杆两侧增加了活塞，活塞受气压作用面积和阀心受压面积相等，这种阀称为压力平衡式阀。由于初始状态时，工作气压作用在阀杆上的合力为零，使开启阀门的操作力大大降低。
2.滑动阀：滑动阀是利用滑柱、滑板或旋转滑轴利用滑柱、滑板或旋转滑轴 在阀体里运动，来实现气路通断的阀 。
2.滑动阀：纵向滑柱式，具有记忆
2.滑动阀： 纵向滑板阀，纵向滑板阀是利用滑柱的移动带动滑板来接通或断开各通口。滑板靠气压或弹簧压向阀座，能自动调节。这种阀的滑板既使产生磨耗，也能保证有效的密封。
3.延时阀： 延时阀是一种时间控制元件，它的作用是使阀在一特定时间发出信号或中断信号，在气动系统中做信号处理元件。延时阀是一个组合阀，由二位三通换向阀、单向可调节流阀和气室组成。二位三通换向阀既可以是常闭式，也可以是常开式。
3.延时阀： 若压缩空气是洁净的，且压力稳定，则可获得*的延时时间。通常，延时阀的时间调节范围为0 ～ 30秒，通过增大气室，可以使延时时间加长。延时阀通常带可锁定的调节杆，可用来调节延迟时间。
4.单向阀： 单向阀是指气流只能向一个方向流动而不能反向流动的阀，且压降较小。单向阀的工作原理、结构和职能符号与液压传动中的单向阀基本相同。这种单向阻流作用可由锥密封、球密封、圆盘密封或膜片来实现。利用弹簧力将阀芯顶在阀座上，故压缩空气要通过单向阀时必须先克服弹簧力。
5.梭阀：梭阀又称为双向控制阀。有两个输入信号口1和一个输出信号口2。若在一个输入口上有气信号，则与该输入口相对的阀口就被关闭， 同时在输出口2上有气信号输出。这种阀具有“或”逻辑功能，即只要在任一输入口1上有气信号，在输出口2上就会有气信号输出
5.梭阀： 梭阀在逻辑回路和气动程序控制回路中应用，常用作信号处理元件。为数个输入信号需连接（并联）到同一个出口的应用方法，所需梭阀数目为输入信号数减一。
5.梭阀 ：梭阀的应用实例，用两个手动按钮1S1和1S2操纵气缸进退。当驱动两个按钮阀中的任何已一个动作时，双作用气缸活塞杆都伸出。只有同时松开两个按钮阀，气缸活塞杆才回缩。梭阀应与两个按钮阀的工作口相连接，这样，气动回路图才可以正常工作。
6. 双压阀：双压阀又称“与”门梭阀。在气动逻辑回路中，它的作用相当于“与”门作用。该阀有两个输入口1和一个输出口2。若只有一个输入口有气信号，则输出口2没有气信号输出，只有当双压阀的两个输入口均有气信号，输出口2才有气信号输出。双压阀相当于两个输入元件串联。
6.双压阀：与梭阀一样，双压阀在气动控制系统中也作为信号处理元件，数个双压阀的连接方式，只有数个输入口皆有信号时，输出口才会有信号。双压阀的应用也很广泛，主要用于互锁控制、安全控制、检查功能或者逻辑操作。
6.双压阀：为一个安全回路。只有当两个按钮阀1S1和1S2都压下时，单作用气缸活塞杆才伸出。若二者中有一个不动作，则气缸活塞杆将回缩至初始位置。
7. 快速排气阀： 快速排气阀可使气缸活塞运动速度加快，特别是在单作用气缸情况下，可以避免其回程时间过长。为了降低排气噪声，这种阀一般带消声器。
7.快速排气阀： 快速排气阀用于使气动元件和装置迅速排气的场合。为了减小流阻，快速排气阀应靠近气缸安装，例如，把它装在换向阀和气缸之间(应尽量靠近气缸排气口，或直接拧在气缸排气口上)，使气缸排气时不用通过换向阀而直接排出。这对于大缸径气缸及缸阀之间管路长的回路，尤为需要。

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带有制动装置的气缸称为制动气缸，也称锁紧气缸，下面介绍下锁紧气缸的原理和状态。
制动气缸为卡套锥面式制动装置，它由制动闸瓦、制动活塞和弹簧等构成。制动装置一般安装在普通气缸的前端，其结构有卡套锥面式、弹簧式和偏心式等多种形式。
锁紧气缸在工作中其制动装置有两个工作状态，即放松状态和制动夹紧状态。
夹紧状态，当气缸由运动状态进入制动状态时，C口迅速排气，压缩弹簧迅速使制动活塞复位并压紧制动闸瓦。此时制动闸瓦紧抱活塞杆使之停止运动。
放松状态，气缸运动时，在C口输入气压，使制动活塞受压右移，则制动机构处于放松状态，气缸活塞杆可以自由运动。
锁紧气缸的原理：
制动装置是靠压缩弹簧力使活塞杆停在任意位置的。因此，在工作过程中即使动力气源出现故障，仍能锁定活塞杆不使其移动。这种制动气缸夹紧力大，动作可靠，如缸径为40mm的制动气缸，其夹紧力为1400N。
在气动系统中，采用三位阀能控制气缸活塞在中间任意位置停止。但在外界负载较大且有波动，或气缸竖直安装使用，及其定位精度与重复精度要求较高时，可选用制动气缸。

气动系统是以压缩空气为工作介质来进项能量与信号的传递，利用空气压缩机将电动机或其他原动机输出的机械能转化为空气的压力能，然后在控制元件的控制的控制和辅助元件的配合下，通过执行元件把空气的压力能转化为机械能，从而完成直线或回转运动并对外作功。

气缸根据工作所需力的大小来确定活塞杆上的推力和拉力。由此来选择气缸时应使气缸的输出力稍有余量。若缸径选小了，输出力不够，气缸不能正常工作；但缸径过大，不仅使设备笨重、成本高，同时耗气量增大，造成能源浪费。在夹具设计时，应尽量采用增力机构，以减少气缸的尺寸。
气缸
下面是气缸理论出力的计算公式：
F：气缸理论输出力（kgf)
F′：效率为85%时的输出力（kgf）－－（F′=F×85%）
D：气缸缸径（mm)
P：工作压力（kgf/C㎡）
例：直径340mm的气缸，工作压力为3kgf/cm2时，其理论输出力为多少?芽输出力是多少?
将P、D连接，找出F、F′上的点，得：
F=2800kgf；F′=2300kgf
在工程设计时选择气缸缸径，可根据其使用压力和理论推力或拉力的大小，从经验表1－1中查出。
例：有一气缸其使用压力为5kgf/cm2，在气缸推出时其推力为132kgf，（气缸效率为85%）问：该选择多大的气缸缸径
由气缸的推力132kgf和气缸的效率85%，可计算出气缸的理论推力为F=F′/85%=155(kgf)
由使用压力5kgf/cm2和气缸的理论推力，查出选择缸径为?63的气缸便可满足使用要求。