（八）电磁阀的连接方式
阀的连接方式有板式连接、管式连接、集装式 (阀岛、汇流板) 连接和法兰连接。板式连接装卸方便，修理时不必拆卸管道，这对复杂的气路系统十分重要。管式连接多用于简单的气路系统中，或采用快速接头的系统中。法兰连接主要用于大通径的阀，如公称通径在32mm以上的阀。
集装连接是在板式连接的基础上出现的一种新的连接方式，如图4.24所示。它使管路大大简化，所占空间大大缩小，装拆简便，特别适用于复杂的气路系统。
集装连接是将多个电磁阀或气控阀集中安装在连接板上，连接板使板上安装的阀有共同的供气和共同的排气管路，或者共同的供气和个别排气的管路。
从其装配结构可以分为整体型、模块型、集中接线型和少接线型等集装板结构。集装板材料通常为铝合金，也有带快速接头的注塑成形集装板。
1)整体型集装板其内部气路结构简单，体积小，结构紧凑，造价低，板上安装的阀数量不能任意改变。输出口A、B通常设在集装板的上面或侧面，如图4.24所示。
2)模块型集装板是一组模块化的集装板，由连接螺纹将集装板等组合而成，可根据所安装的阀数量和回路结构进行任意拼装，构成复杂的气动回路。
3)集中接线型集装板这种集装板内部有接线用的接插型多芯接线端子，所安装的电磁阀可通过这些接线端子集中接线与外部连接。电磁阀与集装板的接线方式有引线型和接插座型两种，按需选用。其特点是接线简单，外观整洁，维修方便。
4)少接线型集装板在现代气动自动化系统中，常使用PLC可编程序控制器进行系统的程序控制。为此，利用数字信号处理技术。将PLC的并联信号变换成串联信号输送给电磁阀，、仅用3—4根导线便可同时控制几十个甚至上百个电磁阀。在集装板内装有信号转换器，该转换器将串联信号再次转换为并联信号，并按编码送至指定地址的电磁阀使之动作。采用这种集装板大大减少了繁杂的接线工作，又提高了系统工作的可靠性。少接线型集装板应用如图4.25所示。
三、 气控阀
（一） 气控阀的结构
气控阀主阀部分结构与电磁阀相同。气动操纵方式有直动式和先导式两种。直动式是控制气压直接进行主阀切换；先导式是控制气压先经活塞或膜片放大，然后再进行主阀的切换。
图4.26所示为间隙密封双气控换向阀，靠钢球弹簧定位机构定位，带有手动装置，供安装调试用。该阀具有无给油润滑特点。
图4.27所示为截止式双气控换向阀，由四个二位三通阀构成，能实现四位五通功能。靠弹簧实现中间封闭位置状态。当K1有输入信号时，阀b、d打开，P→A、B→02接通；当K2有输入信号时，阀a、c打开，P→B、A→ 0l接通；当Kl、K2同时有脉冲信号时，P、A、B、01、02全部接通。该阀适用于定位、紧急停机及将双作用气缸停在特定位置等场合。
(二)气控阀的特点
采用间隙密封的滑柱式结构时，其滑动摩擦力很小，多为直动式操纵，且阀心上受力平衡，控制压力不受工作压力影响，所以可在低压条件下动作。
采用弹性密封的滑柱式结构时，由于滑动摩擦力较大多为先导式操纵。
采用截止式结构的阀，通常实现二位三通阀较方便．但无记忆功能。由截止式结构构成二位五通换向阀，需由两个二位三通截止式阀并联构成。
四、 人力控制阀
（一） 人力控制阀的特点
人力控制阀(以下简称人控制)在手动、半自动和自动控制系统中得到了广泛的应用。在手动系统中，一般用人控阀直接操纵气动执行机构；在半自动和自动系统中多用作信号阀。实际上。人控阀除了头部操纵结构和要求操纵灵活外，其阀心结构基本上和机控阀相同。
人控阀应安装在便于操作的地方，以防止长期操作引起疲劳。操作力不宜过大。为防止误操作，通常需要增加安全装置，脚踏阀上应有防护罩。
（二）手动阀
手动阀的操纵头部结构主要有按钮式、磨菇头式、旋钮式、拨动式、锁式等，如图4.28所示。按钮式、磨菇头式有单稳态与双稳态之分，通常是单稳态的，无记忆功能。旋钮式、拨动式、锁式都为双稳态结构，具有定位性能，即操作力除去后仍能保持阀的工作状态不变。，通常采用弹簧复位。主阀结构主要采用截止式、滑柱式和滑板式。虽然前两种用得较多，但后者容易实现多位多通，常用作分配阀。手动阀操作力不能太大，故常采用长手柄以减小操作力，或者阀心采用气压平衡结构，减小气压作用面积。手动阀操作较缓慢，为了避免各气路相通现象，阀杆和阀芯做成分离的两部分，阀杆中间的排气口在切换过程中先与阀心平面
接触关闭，然后再打开输出口。图4.29为手动4/3（三位四通）旋转阀，手动旋转金属的有通气孔的圆盘，使空气内部连接阀内的气口。压力的不平衡使圆盘紧贴它的配合面，压力输入在圆盘的上方。仅有极小的泄漏量。
（三）脚踏阀
对于脚踏阀来说，要求踏板位置不能太高，行程不能太长，与手动阀相比，操作力可大些。脚踏阀有单板和双板两种。单板脚踏阀是脚一踏下便进行切换，脚一离开便恢复到原位，即两位式，如图4.30所示。双板脚踏阀有两位式和三位式。三位式有三个动作位置。脚没有踏下时，两踏板处于水平位置，阀为中间状态。当脚踏下踏板的任一边，阀即处于另二个动作位置之一。
五、机控阀
（一）机控阀的特点
机控阀是利用执行机构或者其它机构的机械运动、借助凸轮、滚轮、杠杆和撞块等机构来操纵阀杆，使阀换向。在机控阀中，有直接控制双作用气缸的五通阀，也有用于控制单作用气缸和产生控制信号的三通阀。这两种阀都为弹簧复位式，并采用直接接管的连接方式。
（二）机控阀的头部结构形式
机控阀头部结构形式，常用的有直动圆头式、滚轮式、杠杆滚轮式、可通过式等，如图4.31所示。
直动圆头式是由机械力直接推动阀杆的头部使阀切换。滚轮式头部结构可以减小阀杆所受的侧向力，杠杆滚轮式可减小阀杆所受的机械力。可通过式结构的头部滚轮是可折回的，当机械撞块正向运动时，阀心被压下，阀换向。返回时，阀心不动，阀不换向。弹簧触须式结构操作力小，常用于计数发信号。
4.3 其它阀
一、单向阀
气流在单向阀内只能向一个方向流动而不能反向流动，图4.32所示为单向阀的结构原理图。图示位置为阀在弹簧力作用下处于关闭状态。当气流沿P→A流动时，由于在P口输入的气压作用在活塞上的力克服了弹簧力和摩擦力而将阀门打开。反之，当气流反向流动时，阀在A口输入气压和弹簧力作用下关闭。弹簧的作用是增加阀的密封性，防止低压泄漏。另外，在气流反向流动时，加速阀的关闭。对于单向阀的基本要求是在正向流动时，阀的流动阻力要小，即流通能力大。反向流动时，要求密封性能好，即泄漏量小 。
二、梭阀（或阀）
图4.33为梭阀的结构原理，这种阀相当于由两个单向阀串联而成。无论是P1口还是P2口输入，A口总是有输出的。其作用相当于实现逻辑或门的逻辑功能。为了保证梭阀工作可靠，在工作时不允许Pl、P2两口的输入信号相互干扰，即通路不能有串气现象。
三、双压力阀（与阀）
图4.34所示为双压力阀结构原理，有两个输入口A、B和一个输出口C。双压阀的作用相当于逻辑与门的逻辑功能，即只有A、B同时有输入时，C才有输出。
四、快速排气阀
图4.34为快速排气阀的工作原理。当P口有输入时，活塞上移，阀口1开启，阀口2关闭，P→A接通，A口有输出。当P口排气时，活塞在两侧压差作用下迅速向下移动，将阀口1关闭。阀口2开启，A→O接通，输出管路中的气体经A口通过排气口0排出。快速排气阀主要用于气缸的排气，以加快气缸动作速度。使用时，快速排气阀应安装在气缸排气口附近，以保证气缸快速排气。
五、 溢流阀(安全阀)
（一）分类及特点
溢流阀和安全阀在结构和功能方面往往相类似，有时可不加以区别。它们的作用是当气动回路和容器中的压力上升到超过调定值时，把超过调定值的压缩空气排入大气，以保持进口压力的调定值。实际上，溢流阀是一种用于维持回路中空气压力恒定的压力控制阀；而安全阀是一种防止系统过载、保证安全的压力控制阀。溢流阀的分类及特点如下。
按开启高度分：
1)微启式开启高度为阀座通径的1／40—1／20。通常做成开启高度随压力变化而逐渐变化的渐开式结构。
2)全启式开启高度等于或大于阀座通径的1／4。通常做成突开式(阀心在开启过程中的某一瞬间突然跳起，达到全开高度)结构。按加载结构可分为：
a) 杠杆重锤式重锤通过杠杆加载于阀心上，载荷不随开启高度而变化。对振动敏感，不适用于运动的系统。
b) 弹簧式弹簧力加载于阀心，载荷随开启高度而变化。对振动不敏感，可用于运动的系统。允许加较大的阀心载荷。
c) 先导式由主阀和直动式先导阀组成。介质压力和弹簧力同时加载于主阀心，超压时先导阀先开启，导致主阀开启。主要用于大口径和高压的场合。
（二）溢流阀的工作原理
图4.35所示为一种直动式溢流阀的工作原理图。图中，阀在初始工作位置时，预先调整手柄使调压弹簧压缩，阀门关闭。当气动系统中的空气压力在规定范围内时，由于气压作用在活塞上的力小于调压弹簧的预压力，活塞处于关闭状态。当气动系统中的压力升高，作用在活塞上的气压力超过了弹簧的预压力，活塞上移开启阀门排气，直到系统中的压力降到规定压力以下时，阀门重新关闭。阀门的开启压力大小靠调压弹簧的预压缩量来实现。
(三)先导式溢流阀
如图4.36所示，这是一种外部先导式溢流阀。溢流阀的先导阀为减压阀。由减压阀输出的气压从上部控制口输入，此压力称为先导压力。其特点是，阀在开启和关闭过程中，使控制压力保持不变，即阀不会因阀的开度引起调定压力的变化。阀的流量特性好。
(四) 膜片式安全阀
如图4.37所示，其特点是由于膜片的受压面积比阀心的面积大得多，阀门的开启压力与关闭压力较接近，即阀的压力特性好，动作灵敏，但阀的最大开启量较小，流量特性差。这种阀常用于保证回路内的工作气压恒定。
六、 顺序阀
顺序阀亦称压力联锁阀，它是一种依靠回路中的压力变化来实现各种顺序动作的压力控制阀，常用来控制气缸的顺序动作。若将顺序阀和单向阀组装成一体，则称为单向顺序阀。顺序阀常用于气动装置中不便于安装机控阀发行程信号的场合。图4.38是顺序阀的工作原理图，图4.39是单向顺序阀的工作原理图。它们都是靠调压弹簧的预压缩量来控制其开启压力大小的。
在图4.38a中，压缩空气从P口进入阀后，作用在阀心下面的环形活塞面积上，与调压弹簧的力相平衡。一旦空气压力超过调定的压力值即将阀芯顶起，气压立即作用于阀芯的全面积上，使阀达到全开状态，压缩空气便从A口输出．当P口的压力低于调定压力时。阀再次关闭，如图4.38b所示。
图4.39a所示为单向顺序阀进气时的工作原理。这时，单向阀在弹簧和进气压力的作用下，处于关闭状态。排气时气流反向流动(如图4.39b所示的气流方向)，阀心在弹簧作用下使阀关闭。此时。单向阀在气压作用下克服弹簧力而开启，反向流动的压缩空气经单向阀从0口排出。
七、流量控制阀
流量控制阀对流过元件或管道的流量进行控制。只需改变流通面积就可实现。从流体力学角度看，流量控制是在气动回路中利用某种装置造成一种局部阻力，并通过改变局部阻力的大小，来达到调节流量的目。实现流量控制的方法有两种，一种是设置固定的局部阻力装置，如毛细管、孔板等；另一种是设置可调节的局部阻力装置，如节流阀。
（一） 节流阀
图4.40所示节流阀常用的孔口结构。图4.40a、b、c分别为平板阀结构、针阀结构和球阀结构。
（二）速度控制阀
速度控制阀是由单向阀和节流阀组合而成的流量控制阀，因常用作气缸的速度控制而得名，又称作单向节流阀。图4.41所示为速度控制阀结构原理。一般常用的阀如图4.41a所示，当气流沿A→0方向流动时，在气压作用下单向阀被打开，满流通过，无节流作用；而气流沿P→A方向流动时，单向阀关闭，节流阀节流，此时称为正向流动。通常，速度控制阀的流量调节范围为管道流量的20％へ30％。对于要求能在较宽范围里进行速度控制的场合。可采用单向阀开度可调节的速度控制阀，如图4.41b所示。
图4.41c所示为先导式速度控制阀。当阀的控制口没有输入信号时，气流沿A→ B流动被节流；当输入控制信号后，活塞在C口控制气压作用下，通过阀杆将单向阀顶开，使气流A→B方向满流通过。但阀处于反向流动(B→A)状态时，不管控制口有无信号，气流总是从B→A满流通过。
（三）排气节流阀
排气节流阀的工作原理与节流阀相同，只是安装在元件的排气口。装在元件的排气口如换向阀的排气口)，通过改变排气流量来控制气缸的运动速度。由于其结构简单，安装方便，能简化回路，故应用广泛。
图4.42所示为排气节流阀结构，图4.42a为带消声器的节流阀，直接拧在换向阀的排气口上，图4.42b为将节流阀直接安装在膜片式换向阀阀体内的一种结构，调节调整螺钉的位置就可以改变节流阀芯(塑料制品)的开度，即改变排气口01的流通面积，控制A→01的排气速度。
