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梭動閥

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梭動閥(英語:Shuttle valve),又稱雙向控制閥雙向止回閥[1]OR邏輯閥[2]梭閥[3][4],是一種用於流體控制系統中的關鍵元件,實現對流體流動的精確控制[5]。梭動閥通常用於氣壓系統當中,但在液壓系統中也會使用[6]。梭動閥的核心部件是閥瓣,它位於兩個進氣口和出口之間,並根據流體壓強的作用來調節流動路徑[1]

構造與功能

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梭動閥的結構設計上,閥體一般使用金屬製作,閥體設有兩個進氣口,這兩個進氣口以水平方式排列,而出口則垂直於進氣口設置[5]。閥瓣位於這三個口之間,當流體通過一個進氣口施加壓強時,該壓強會推動閥瓣向相對方向移動。閥瓣的移動會關閉另一個進氣口,從而防止流體從該口流出,並且只允許流體通過出口流出。若兩邊入口同時有訊號輸入,則壓強較大側會優先輸出[1][8]。這種結構設計使得梭動閥能夠有效地選擇流體來源,並將其導向所需的方向或位置[1][6]

梭動閥的工作原理相當於邏輯或[2][4],因此一般當作邏輯控制使用[1]

梭動閥的實體剖面
梭動閥真值表[1]
X Y A
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1

應用

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梭動閥在氣壓學及其他流體控制系統中有着廣泛的應用。特別是在氣壓學中,梭動閥通常用於邏輯控制系統中[5]。它能夠根據不同的控制訊號來切換氣體流向,進而調控制機械裝置的運行狀態。梭動閥可以有效地實現氣體來源的切換,使得系統能夠根據預定的邏輯條件調整輸出訊號。在複雜的氣壓迴路中,梭動閥的控制可以根據需要實現不同的串聯控制模式。常見的串聯方式包括雙邊串聯法和單邊串聯法,雙邊串聯法將控制訊號分層,第一層為所有訊號原輸入合併,後續逐層串聯;而單邊串聯法則是一側串聯上一級控制訊號另一側輸入新的訊號原[2]。這些串聯方法可以用於實現不同的控制需求,且不會影響輸出訊號的效果[2]

在液壓學中,梭動閥的應用也十分廣泛。液壓系統中,梭動閥能夠在主液壓泵故障時自動切換到備用泵,從而確保系統的連續運行,這種功能可提升了系統的可靠性。梭動閥能夠在液壓系統中執行切換操作,確保液壓系統不會因單一故障而中斷[1]。例如,在工業機械或航空設備中,梭動閥可以保證在主泵故障的情況下,液壓系統仍能繼續運作,避免了因為液壓系統中斷而造成的生產停滯或安全問題[1]

參考文獻

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  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 呂淮熏; 黃勝銘 (編). 氣液壓學 第五版. 新北市: 高立圖書. 2010-08-01: 144–146. ISBN 978-986-412-703-0 (中文(臺灣)). 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 許宗銘. 液氣壓概論. 新北市: 台科大圖書. 2023-09-21: 1-3-31. ISBN 978-986-523-322-8 (中文(臺灣)). 
  3. ^ 郭勇; 龔孝平. 液压梭阀的耐久性试验研究. 液壓與氣動. 2019-12-15, 0 (12): 75–79. ISSN 1000-4858 (中文(中國大陸)). 
  4. ^ 4.0 4.1 宋鵾; 楊濤; 王偉. 机械工程基础实验教程. 重慶大學電子音像出版社. 2020-09-22: 141 [2024-11-19]. ISBN 978-7-5689-1763-6 (中文(中國大陸)). 
  5. ^ 5.0 5.1 5.2 林錫麟; 李聲謙; 許自宏. 新版氣壓控制理論與實務. 臺南市: 復文圖書. 2016-06-01. ISBN 978-986-5928-51-3 (中文(臺灣)). 
  6. ^ 6.0 6.1 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 (英語). 
  7. ^ 汪冠宏; 黃啟彰. 氣壓原理與實務: 含氣壓丙級學術科解析-附線上氣壓虛擬實習工場教學. 台科大圖書. 2024-04-17: 70 [2024-11-19]. ISBN 978-986-523-059-3 (中文(臺灣)). 
  8. ^ 香港特別行政區政府教育局 (編). 氣動系統 (PDF). 香港教育城. 2013-06-26: 9 [2024-11-19] (中文(香港)).