氣動V型球閥是精確流量控制系統(tǒng)的常用執(zhí)行機構,多用于液體或氣體介質(zhì)流量控制和壓力調(diào)節(jié)的管路中。它的近乎300:1的高可調(diào)比下的等百分比特性特別關系到整個控制系統(tǒng)的各項參數(shù)。由于其具有多種優(yōu)點,在工業(yè)領域得到了越來越多的認可和應用。
正因為如此氣動V型球閥的發(fā)展近些年來發(fā)展尤為迅猛。氣動V型球閥可以在多重壓力下,依靠改變節(jié)流口的開口大小來控制節(jié)流口的流量, 從而實現(xiàn)用戶對整體流量的需求。因此,對氣動V型球閥歷史的回顧和未來發(fā)展趨勢的展望,不僅對認識其發(fā)展規(guī)律具有舉足輕重的作用,而且對其性能改進優(yōu)化也是不可忽視的重要一環(huán)。
人類最早使用O型球閥是用來對自然界的水流進行控制,使其實現(xiàn)灌溉,甚至提供機械機構的動力的功能。氣動V型球閥正是在O型球閥的基礎上發(fā)展起來的,其大規(guī)模應用于工程領域可以追溯到十八世紀的工業(yè)革命時代。隨著幾次工業(yè)革命的發(fā)展,氣動V型球閥作為重要的基礎控制元件也幾經(jīng)變換,日趨完美。
如果說十九世紀是氣動技術走向工業(yè)應用的世紀,那么二十世紀就是流體傳動與控制技術走向成熟和頂峰的世紀——尤其是二十世紀三十年代以后。最先大批量、系列化生產(chǎn)的是管式先導壓力控制閥,一方面它提供標準接口有利于應用廠家可以根據(jù)自己需要進行擴展,另一方面由于接口的標準化,將閥門生產(chǎn)廠家從應用中解放出來,可以集中精力對氣動V型球閥進行研究改進。從五十年代開始,依次出現(xiàn)了伺服、氣動V型調(diào)節(jié)和閥塊插裝連接的各類閥等。伺服控制閥雖然其精度控制高,但是其互換性差,成本高,目前主要應用于軍事領域,民用環(huán)境使用較少。

氣動控制是利用比例活塞執(zhí)行機構推動閥芯運動,從改變閥口開度來改變流量。相較伺服閥,它的控制精度隨著科技的進步可以做到0.5%,并且互換性較好,成本相對較低,目前在民用領域正逐步取代伺服閥。插裝閥相比伺服閥和氣動V型調(diào)節(jié)閥,成本更低,更適合批量化生產(chǎn),目前也是一個主要的發(fā)展趨勢。但是,插裝閥需要設計匹配的閥塊,對應用廠家來說相對較難。于此同時,還有氣動球閥生產(chǎn)廠家開發(fā)出多路閥,也是目前氣動閥應用的一個主攻方向。目前還有基于控制技術發(fā)展起來的數(shù)字閥,但是都未大批量的推廣應用。
進入21世紀,由于環(huán)境的壓力和科研技術的發(fā)展,目前氣動V型球閥的進化主要朝低功耗、低污染、網(wǎng)絡化、體積小、高精度和集約多路化方向發(fā)展。人們通過優(yōu)化閥的內(nèi)部結構,通過介質(zhì)壓差動力對氣動V型球閥進行控制實現(xiàn)低功耗的目的;以水和氣為介質(zhì)的氣動球閥的研究目前日趨熱門,以期實現(xiàn)低污染的目的,目前也取得了一定的成就;通過計算機和網(wǎng)絡的實時控制降低能耗和優(yōu)化系統(tǒng)設計等。