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梭动阀

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梭动阀(英语:Shuttle valve),又称双向控制阀双向止回阀[1]OR逻辑阀[2]梭阀[3],是一种用于流体控制系统中的关键元件,实现对流体流动的精确控制[4]。梭动阀通常用于气压系统当中,但在液压系统中也会使用[5]。梭动阀的核心部件是阀瓣,它位于两个进气口和出口之间,并根据流体压力的作用来调节流动路径[1]

构造与功能

梭动阀的结构设计上,阀体一般使用金属制作,阀体设有两个进气口,这两个进气口以水平方式排列,而出口则垂直于进气口设置[4]。阀瓣位于这三个口之间,当流体通过一个进气口施加压力时,该压力会推动阀瓣向相对方向移动。阀瓣的移动会关闭另一个进气口,从而防止流体从该口流出,并且只允许流体通过出口流出。若两边入口同时有讯号输入,则压力较大侧会优先输出[1]。这种结构设计使得梭动阀能够有效地选择流体来源,并将其导向所需的方向或位置[1][5]

梭动阀的工作原理相当于逻辑或[2],因此一般当作逻辑控制使用[1]

梭动阀的符号
梭动阀工作原理动画
梭动阀的实体剖面
梭动阀真值表[1]
X Y A
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1

应用

梭动阀在气压学及其他流体控制系统中有著广泛的应用。特别是在气压学中,梭动阀通常用于逻辑控制系统中[4]。它能够根据不同的控制讯号来切换气体流向,进而调控制机械装置的运行状态。梭动阀可以有效地实现气体来源的切换,使得系统能够根据预定的逻辑条件调整输出讯号。在复杂的气压回路中,梭动阀的控制可以根据需要实现不同的串联控制模式。常见的串联方式包括双边串联法和单边串联法,双边串联法将控制讯号分层,第一层为所有讯号原输入合并,后续逐层串联;而单边串联法则是一侧串联上一级控制讯号另一侧输入新的讯号原[2]。这些串联方法可以用于实现不同的控制需求,且不会影响输出讯号的效果[2]

在液压学中,梭动阀的应用也十分广泛。液压系统中,梭动阀能够在主液压泵故障时自动切换到备用泵,从而确保系统的连续运行,这种功能可提升了系统的可靠性。梭动阀能够在液压系统中执行切换操作,确保液压系统不会因单一故障而中断[1]。例如,在工业机械或航空设备中,梭动阀可以保证在主泵故障的情况下,液压系统仍能继续运作,避免了因为液压系统中断而造成的生产停滞或安全问题[1]

参考文献

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 吕淮熏; 黄胜铭 (编). 氣液壓學 第五版. 新北市: 高立图书. 2010-08-01: 144–146. ISBN 978-986-412-703-0 (中文(台湾)). 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 许宗铭. 液氣壓概論. 新北市: 台科大图书. 2023-09-21: 1-3-31. ISBN 978-986-523-322-8 (中文(台湾)). 
  3. ^ 郭勇; 龚孝平. 液压梭阀的耐久性试验研究. 液压与气动. 2019-12-15, 0 (12): 75–79. ISSN 1000-4858 (中文(中国大陆)). 
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 林锡麟; 李声谦; 许自宏. 新版氣壓控制理論與實務. 台南市: 复文图书. 2016-06-01. ISBN 978-986-5928-51-3 (中文(台湾)). 
  5. ^ 5.0 5.1 Parr, E. Andrew. Hydraulics and pneumatics: a technician's and engineer's guide. 牛津: Butter worth-Heinemann. 1999: 106. ISBN 0-7506-4419-2 (英语).