第11章 氣壓傳動(dòng)

氣壓傳動(dòng)教學(xué)要求重點(diǎn)難點(diǎn)本章目錄氣壓傳動(dòng)是指以壓縮空氣作為工作介質(zhì)來(lái)傳遞動(dòng)力和實(shí)現(xiàn)控制的一門技術(shù)，它包含傳動(dòng)技術(shù)和控制技術(shù)兩個(gè)方面的內(nèi)容。氣壓傳動(dòng)具有防火、防爆、節(jié)能、高效、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)工業(yè)生產(chǎn)中的得到了廣泛應(yīng)用?？偰夸浲顺鼋虒W(xué)要求1.掌握各種氣動(dòng)元件的原理、特點(diǎn)和應(yīng)用。2.掌握各種氣動(dòng)基本回路的功用和組成。3.掌握分析氣動(dòng)系統(tǒng)工作原理的方法。4.了解氣動(dòng)邏輯元件的功用與原理5.了解氣動(dòng)系統(tǒng)的邏輯設(shè)計(jì)的方法。重點(diǎn)、難點(diǎn)氣壓傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用掌握氣壓傳動(dòng)常見(jiàn)元件的原理、性能、應(yīng)用，會(huì)分析和設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)。氣源裝置、氣動(dòng)控制元件、氣動(dòng)基本回路、氣壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為本章的重點(diǎn)；氣動(dòng)邏輯元件行程程序回路設(shè)計(jì)方法為本章的難點(diǎn)本章目錄第二節(jié)氣源裝置及輔助元件第三節(jié)氣動(dòng)執(zhí)行元件第四節(jié)氣動(dòng)控制元件第五節(jié)氣動(dòng)基本回路第七節(jié)氣動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)第六節(jié)氣動(dòng)系統(tǒng)實(shí)例第一節(jié)氣壓傳動(dòng)基本知識(shí)第一節(jié)氣壓傳動(dòng)基本知識(shí)一、氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)組成能源裝置：壓縮空氣的發(fā)生裝置以及壓縮空氣的存儲(chǔ)、凈化的輔助裝置。為系統(tǒng)提供合乎質(zhì)量要求的壓縮空氣。執(zhí)行元件：將氣體壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的元件，如氣缸、氣馬達(dá)。氣動(dòng)控制元件：控制氣體壓力、流量及運(yùn)動(dòng)方向的元件，如各種閥類、氣動(dòng)邏輯元件、氣動(dòng)信號(hào)處理元器件等。輔助元件：系統(tǒng)中的輔助元件，如消聲器、管道、接頭等。工作介質(zhì)：系統(tǒng)的工作媒介。二、氣動(dòng)系統(tǒng)分類

分三種系統(tǒng)：氣閥控制系統(tǒng)、邏輯元件控制系統(tǒng)、射流元件控制系統(tǒng)。三、氣壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)工作介質(zhì)經(jīng)濟(jì)易取，方便使用，不回收；傳輸壓損小，速度快，效率高，適用集中遠(yuǎn)距離供氣，動(dòng)作速度快；反應(yīng)迅速，調(diào)節(jié)方便、維護(hù)簡(jiǎn)單，故障率低；環(huán)境適應(yīng)性好，污染少，防火防爆，安全性好；但是傳力較小，噪聲較大，速度負(fù)載特性差，運(yùn)動(dòng)精度較低。第二節(jié)氣壓裝置及輔助元件一、空氣壓縮機(jī)作用：將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成氣壓力能1.分類：

按結(jié)構(gòu)分：容積式—活塞式、羅滋式速度式—蝸桿式、離心式

按輸出壓力：低壓0.2~1MPa、中壓1~10MPa、高壓10~100MPa

超高壓≥

100按流量分：微型<1m3/min、小型~10m3/min

中型10~100m3/min

大型≥100m3/min按潤(rùn)滑方式分：有油潤(rùn)滑無(wú)油潤(rùn)滑2.工作原理

吸氣過(guò)程：曲柄6回轉(zhuǎn)帶動(dòng)氣缸活塞2作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)活塞2向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣缸腔1容積增大形成局部真空，在大氣壓作用下，吸氣閥7打開，大氣進(jìn)入氣缸1。

排氣過(guò)程：當(dāng)活塞向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣缸1內(nèi)容積縮小，氣體被壓縮，壓力升高，排氣閥8打開，壓縮空氣排出。3.空氣壓縮機(jī)的選用

空氣壓縮機(jī)選用的依據(jù)是氣動(dòng)系統(tǒng)所需的工作壓力和流量。目前，氣動(dòng)系統(tǒng)常用的工作壓力為0.1MPa~0.8MPa，可直接選用額定壓力為0.7MPa~1MPa的低壓空氣壓縮機(jī)，特殊需要時(shí)可選用中高壓或超高壓空氣壓縮機(jī)。二、空氣凈化裝置

空氣在被壓縮機(jī)壓縮的過(guò)程中形成高溫高壓，同時(shí)空氣中的水蒸氣凝結(jié)，壓縮機(jī)中的潤(rùn)滑油氣化于是就吸入或生成了水汽、油汽、灰塵等混合雜質(zhì)，這些雜質(zhì)會(huì)對(duì)氣動(dòng)設(shè)備形成管道堵塞、元件磨損、零件腐蝕、運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)、故障頻發(fā)等影響。因此需要將空壓機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣，通過(guò)空氣凈化設(shè)備進(jìn)行降溫、過(guò)濾、干燥等處理。1.后冷卻器

作用：把空壓機(jī)排出的壓縮空氣的溫度降低；將其中大部分的水汽、油汽轉(zhuǎn)化成液態(tài)。類型：蛇管式、列管式、散熱片式、套管式等。圖例：蛇管式冷卻器2.油水分離器

作用：利用回轉(zhuǎn)離心、撞擊、等方法使水滴、油滴及其他雜質(zhì)顆粒從壓縮空氣中分離出來(lái)。類型：環(huán)形回轉(zhuǎn)式、撞擊擋板式、離心旋轉(zhuǎn)式、水浴式等。圖例：撞擊擋板式油水分離器。3.氣罐

作用：儲(chǔ)存一定數(shù)量的壓縮空氣，減少氣流脈動(dòng)，減弱氣流脈動(dòng)引起的管道振動(dòng)，進(jìn)一步分離壓縮空氣的水分和油分。類型：立式氣罐、臥式氣罐4.干燥器

作用：進(jìn)一步除去壓縮空氣中含有的水分、油分、顆粒雜質(zhì)等，使壓縮空氣干燥；方法：吸附法、冷凍法；用于：對(duì)氣源質(zhì)量要求較高的氣動(dòng)裝置、氣動(dòng)儀表等。5.過(guò)濾器

作用：除去空氣中的灰塵、雜質(zhì)，并將空氣中的水分分離出來(lái)；原理：回轉(zhuǎn)離心、撞擊；性能指標(biāo)：過(guò)濾度、水分離率、濾灰效率、流量特性氣動(dòng)三聯(lián)件：

組成：分水濾氣器、減壓閥、油霧器

安裝連接次序：分水過(guò)濾器、減壓閥、油霧器。一般三件組合使用，有時(shí)也只用一件或兩件。三、輔助元件

作用：將油變成霧狀混入壓縮空氣的氣流中，隨氣流帶到需要潤(rùn)滑的地方。1.油霧器2.消聲器

作用:

消除排氣聲音

安裝：在氣動(dòng)元件排氣口，用于消除聲音

類型：吸收型、膨脹干涉型、膨脹干涉吸收型膨脹干涉吸收型吸收型

此元件是將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能并對(duì)外作功的元件，包括氣缸和氣動(dòng)馬達(dá)。（一）氣缸的分類按活塞受力狀態(tài)分：?jiǎn)巫饔酶缀碗p作用缸按結(jié)構(gòu)特征分：活塞式缸、柱塞式缸、薄膜式缸、葉片式擺動(dòng)缸、齒輪齒條式擺動(dòng)缸等按功能分：普通缸和特殊缸一、氣缸第三節(jié)氣動(dòng)執(zhí)行元件（二）常見(jiàn)氣缸的工作原理及用途普通氣缸

普通汽缸與液壓缸相似，由缸體、活塞活塞桿、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)四部分組成，但是，汽缸重量較輕速度較快，耐壓較低。

組成：氣缸和液壓缸組合而成。類型：串聯(lián)、并聯(lián)原理：以壓縮空氣為動(dòng)力，以液壓油作為阻力，來(lái)控制調(diào)節(jié)氣缸的運(yùn)動(dòng)速度，即利用液體不可壓縮的特性來(lái)獲得的穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)速度。活塞的移動(dòng)速度可由節(jié)流閥來(lái)調(diào)節(jié)，油杯起補(bǔ)油作用。1.氣液阻尼缸2.薄膜式氣缸

原理：壓縮空氣推動(dòng)非金屬膜片推動(dòng)活塞桿作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，一般是單作用式氣缸。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、制造容易、維修方便、壽命長(zhǎng)

類型：按照膜片的結(jié)構(gòu)分平膜片、蝶形膜片和滾動(dòng)膜片適用于：用于氣動(dòng)夾具車輛制動(dòng)等短行程的工作場(chǎng)合。3.沖擊氣缸

是將壓縮空氣的能量轉(zhuǎn)化為活塞高速運(yùn)動(dòng)能量的氣缸。

原理：分為復(fù)位、儲(chǔ)能、沖擊三個(gè)工作階段：當(dāng)氣源由孔A供氣孔B排氣時(shí)，活塞上升至密封墊封住噴嘴；當(dāng)氣源由孔B進(jìn)氣孔A

排氣時(shí)，由于上腔氣壓作用在噴嘴上面積較小，使上腔貯存很高的能量；上腔壓力升高當(dāng)上下腔壓力比大于活塞與噴嘴面積比時(shí)，活塞離開噴嘴，上腔氣體迅速充入活塞與中蓋間的空間?；钊麑⒁詷O大的加速度向下運(yùn)動(dòng)。

特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工容易、成本低、使用可靠4.回轉(zhuǎn)氣缸

原理：氣缸的缸體連同缸蓋及導(dǎo)氣頭閥芯可被攜帶回轉(zhuǎn)，活塞及活塞桿只能作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)氣頭體外接管路而固定不動(dòng)。

這是一種由回轉(zhuǎn)式動(dòng)力分配器與短行程雙作用氣缸制成一體的專用氣缸，廣泛用于機(jī)床主軸夾具的夾緊機(jī)構(gòu)。二、氣動(dòng)馬達(dá)

氣動(dòng)馬達(dá)是將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換成回轉(zhuǎn)機(jī)械能的轉(zhuǎn)換裝置。

1.葉片式氣動(dòng)馬達(dá)的工作原理

工作原理：壓縮空氣由孔A輸入后分為兩部分，小部分經(jīng)定子兩端的密封蓋的槽進(jìn)入葉片底部，將葉片推出使葉片貼緊在定子內(nèi)壁上；大部分壓縮空氣進(jìn)入相應(yīng)的密封空間而作用在兩個(gè)葉片上，由于兩葉片伸出長(zhǎng)度不等，就產(chǎn)生了轉(zhuǎn)矩差。2.徑向活塞式氣動(dòng)馬達(dá)的工作原理

工作原理：壓縮空氣經(jīng)進(jìn)氣孔進(jìn)入分配閥后進(jìn)入氣缸體3，推動(dòng)活塞4及連桿5組成的組件運(yùn)動(dòng)，再使曲軸旋轉(zhuǎn)，在曲軸旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，帶動(dòng)固定在曲軸上的分配閥同步運(yùn)動(dòng)，使壓縮空氣隨著分配閥角度位置的改變而進(jìn)入不同的缸內(nèi)，依次推動(dòng)各個(gè)活塞運(yùn)動(dòng)。3.氣動(dòng)馬達(dá)的特點(diǎn)和應(yīng)用工作安全，具有防爆性能，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng);有過(guò)載保護(hù)作用，可以無(wú)級(jí)調(diào)速;可長(zhǎng)期滿載工作，而溫升較小;功率范圍及轉(zhuǎn)速范圍均較寬;具有較高的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，啟動(dòng)、停止迅速;結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操縱方便，維修容易，成本低;但是，速度穩(wěn)定性差。輸出功率小，效率低，耗氣量大，噪聲大，容易產(chǎn)生振動(dòng);主要應(yīng)用于礦山機(jī)械、專業(yè)性的機(jī)械制造、油田、化工、造紙、煉鋼、船舶、航空、工程機(jī)械等行業(yè)。

控制調(diào)節(jié)壓縮空氣的壓力、流量和方向的控制閥稱氣動(dòng)控制元件

一、壓力控制閥

主要有減壓閥、順序閥和安全閥。1.減壓閥作用：減壓、穩(wěn)壓原理：壓縮空氣從閥左端輸入，經(jīng)節(jié)流減壓后從右端輸出，經(jīng)阻尼管進(jìn)入膜片氣室的部分氣流，作用在膜片下面產(chǎn)生向上推力，此力能把閥口關(guān)小，使輸出壓力下降；作用在膜片上的推力與彈簧力互相平衡，使閥的輸出壓力保持穩(wěn)定。第四節(jié)氣動(dòng)控制元件2.順序閥作用：依靠氣路中的壓力來(lái)控制氣動(dòng)回路中各執(zhí)行元件動(dòng)作的先后順序。原理：當(dāng)壓縮空氣由P口輸入時(shí)，單向閥在壓力差及彈簧力的作用下處于關(guān)閉狀態(tài)，作用在活塞上輸入側(cè)的空氣壓力如超過(guò)彈簧的預(yù)緊力時(shí)，活塞被頂起，順序閥打開，壓縮空氣由A輸出；當(dāng)壓縮空氣反向流動(dòng)時(shí)，輸入側(cè)變成排氣口，輸出側(cè)變成進(jìn)氣口，其進(jìn)氣壓力將頂開單向閥，由O口排氣。3.安全閥作用：壓系統(tǒng)中防止管路、氣罐等破壞，限制回路中最高壓力。原理：當(dāng)系統(tǒng)中的壓力低于調(diào)定值時(shí)，閥處于關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)的壓力升高到安全閥的開啟壓力時(shí)，壓縮空氣推動(dòng)活塞上移，閥門開啟排氣，直到系統(tǒng)壓力降至低于調(diào)定值時(shí)，閥口又重新關(guān)閉。安全閥的開啟壓力通過(guò)調(diào)整彈簧的預(yù)壓縮量來(lái)調(diào)節(jié)。二、流量控制閥

通過(guò)改變閥的通流面積來(lái)調(diào)節(jié)壓縮空氣的流量，從而控制氣缸運(yùn)動(dòng)速度的氣動(dòng)控制元件。1.節(jié)流閥

原理：壓縮空氣由P口進(jìn)入，經(jīng)過(guò)節(jié)流后，由A口流出，旋轉(zhuǎn)閥芯螺桿可改變節(jié)流口開度調(diào)節(jié)氣體的流量。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小

2.單向節(jié)流閥單向閥和節(jié)流閥并聯(lián)而成。原理：當(dāng)氣流由P向A流動(dòng)時(shí)，單向閥關(guān)閉，節(jié)流閥節(jié)流；反向流動(dòng)時(shí)，單向閥打開，不節(jié)流。

3.排氣節(jié)流閥

安裝在控制執(zhí)行元件的換向閥的排氣口上，調(diào)節(jié)排入大氣的流量以改變執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度的一種控制閥。常帶有消聲器以降低排氣噪聲。

流量閥使用時(shí)須注意的問(wèn)題：

用流量閥控制氣體的流量難以得到穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)速度，在使用流量閥時(shí)要注意：徹底防止管道中的泄漏；提高氣缸內(nèi)表面加工精度和粗糙度；保持氣缸內(nèi)的正常潤(rùn)滑狀態(tài)；活塞桿上的載荷要穩(wěn)定且避免偏載；流量控制閥盡量裝在氣缸附近。三、方向控制閥

能控制氣體的流動(dòng)方向和氣路的通斷的閥，分單向控制閥和換向控制閥兩類。

換向控制閥按控制方式分為手動(dòng)控制、氣動(dòng)控制、電動(dòng)控制、機(jī)動(dòng)控制、電氣動(dòng)控制等；按切換的通路數(shù)目，換向閥分為二通閥、三通閥、四通閥和五通閥；按閥芯工作位置的數(shù)目，方向閥分為二位閥和三位閥。（一）單向型控制閥1.單向閥

氣體只能沿一個(gè)方向流動(dòng)，反方向不能流動(dòng)的閥。2.梭閥

相當(dāng)于兩個(gè)單向閥的組合。原理：A或B有壓縮空氣輸入時(shí)，C口就有壓縮空氣輸出，但A口與B口不相通3.快速排氣閥

快排閥是為使氣缸快速排氣，加快氣缸運(yùn)動(dòng)速度而設(shè)置的專用閥，安裝在換向閥和氣缸之間。

原理：當(dāng)P口進(jìn)氣時(shí)，推動(dòng)膜片向下變形，打開P與A的通路，關(guān)閉O口；當(dāng)P口沒(méi)有進(jìn)氣時(shí)，A口的氣體推動(dòng)膜片復(fù)位，關(guān)閉P口，A口氣體經(jīng)口快速排出。（二）換向型控制閥

1.氣壓控制換向閥

它是利用壓縮空氣的壓力推動(dòng)閥芯換向。分為：加壓控制、泄壓控制、差壓控制和延時(shí)控制

單氣控?fù)Q向閥

原理：當(dāng)K口沒(méi)有壓縮氣時(shí)，閥芯在彈簧力和P腔空氣體壓力作用下，閥芯位于上端，A與O通P不通。當(dāng)K口有壓縮空氣輸入時(shí)，閥芯下移P與A通O不通。雙氣控?fù)Q向閥

換向閥的兩側(cè)有兩個(gè)控制口，但每次只能輸入一個(gè)信號(hào)。原理：當(dāng)閥芯左端輸入壓縮空氣時(shí)閥位于右位P→B接通，A→O1排氣；信號(hào)消失后，閥芯仍處于右位，其輸出狀態(tài)不變。直到右端有壓縮空氣輸入時(shí)，閥才改變其輸出狀態(tài)，即P→A接通，B→O2排氣。氣壓延時(shí)式換向閥

是一種帶有時(shí)間控制信號(hào)功能的換向閥。原理：由氣容C和一個(gè)單向節(jié)流閥組成的時(shí)間控制信號(hào)元件控制主閥換向。當(dāng)K口通入氣壓信號(hào)時(shí)，此信號(hào)通過(guò)節(jié)流閥1的節(jié)流口進(jìn)入氣容C，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間當(dāng)壓力達(dá)到一定值后，使主閥閥芯向右移動(dòng)而換向。2.電磁控制換向閥

是利用電磁力的作用推動(dòng)閥芯。分為直動(dòng)式和先導(dǎo)式兩大類

直動(dòng)式電磁換向閥

直動(dòng)式電磁換向閥換向閥又分為單電控和雙電控兩種，工作原理與液壓傳動(dòng)中的電磁換向閥相似。

先導(dǎo)式電磁換向閥由電磁先導(dǎo)閥和主閥組成分為外控式和內(nèi)控式兩種二位三通電磁閥原理：圖示位置P截止A→O排氣通電時(shí)銜鐵被吸合，先導(dǎo)壓力P1作用在主閥芯A1的右端面上，推動(dòng)閥芯左移，使主閥換向，P→A接通，O截止。

二位五通電磁閥

原理：左電磁先導(dǎo)閥的線圈通電時(shí)主閥3的K1腔進(jìn)氣，K2腔排氣，使主閥閥芯向右移動(dòng)，P與A接通，同時(shí)B與O2接通。右電磁先導(dǎo)閥的線圈通電時(shí)，K2腔進(jìn)氣，K1腔排氣，主閥芯向左移動(dòng)，P與B接通，A口排氣。四、氣動(dòng)邏輯元件

含義：通過(guò)元件內(nèi)部的可動(dòng)部件的動(dòng)作改變氣流方向來(lái)實(shí)現(xiàn)一定邏輯功能的氣動(dòng)控制元件。特點(diǎn)：抗污染能力強(qiáng)，無(wú)功耗氣量低，帶負(fù)載能力強(qiáng)。分類：

高壓元件（工作壓力0.2～0.8MPa）低壓元件（工作壓力0.02～0.2MPa）微壓元件（工作壓力0.02MPa以下）

截止式元件滑閥式元件膜片式元件按邏輯功能分按結(jié)構(gòu)形式分按工作壓力分

或門元件與門元件非門元件禁門元件雙穩(wěn)元件（一）是門元件

原理：p為氣源輸入口，a為控制信號(hào)口

s為輸出口。當(dāng)a有信號(hào)輸入時(shí)，氣源氣流從s輸出；當(dāng)a無(wú)輸入信號(hào)時(shí)，s與排氣口相通元件處于無(wú)輸出狀態(tài)。顯示活塞3用以顯示元件的輸出狀態(tài)。手動(dòng)按鈕1用于手動(dòng)發(fā)訊。邏輯表達(dá)式：s=a

邏輯符號(hào)：見(jiàn)圖c

應(yīng)用：信號(hào)波形的整形、隔容和信號(hào)的放大。（二）與門元件原理：當(dāng)a、b

同時(shí)有信號(hào)s有信號(hào)輸出；當(dāng)a、b只有一個(gè)有信號(hào)時(shí)，s

無(wú)信號(hào)輸出。邏輯表達(dá)式：

s=a·b

邏輯符號(hào)：見(jiàn)圖b

應(yīng)用：用作輸入輸出信號(hào)波形的整形、隔容和信號(hào)的放大。

（三）或門元件原理：當(dāng)a、b有一個(gè)有氣信號(hào)，s就有信號(hào)輸出；若a、b兩個(gè)均有輸入，則信號(hào)強(qiáng)者將關(guān)閉信號(hào)弱的閥口，s仍然有氣信號(hào)輸出。邏輯表達(dá)式：

s=a+b

邏輯符號(hào)：見(jiàn)圖b

應(yīng)用：常用于兩個(gè)或多個(gè)信號(hào)相加。例如要求加入手動(dòng)信號(hào)時(shí)也可加入自動(dòng)信號(hào)。

（四）非門元件

原理：當(dāng)a有信號(hào)輸入時(shí)s無(wú)信號(hào)輸出；當(dāng)a無(wú)信號(hào)輸入時(shí)s有信號(hào)輸出。

邏輯表達(dá)式：

s≠

a

邏輯符號(hào)：見(jiàn)圖b

應(yīng)用：作反相元件、禁門元件、發(fā)信元件

（五）雙穩(wěn)元件

原理：有控制信號(hào)a，氣源

p

從s1輸出，撤除控制信號(hào)a，

s1保持有輸出，元件記憶了控制信號(hào)a；當(dāng)有了控制信號(hào)b，則s1關(guān)閉，氣源p

從s2輸出，撤除控制信號(hào)

b

，s2仍保持有輸出。邏輯符號(hào)：見(jiàn)圖b

氣動(dòng)基本回路是組成氣動(dòng)控制系統(tǒng)的基本單元，也是設(shè)計(jì)氣動(dòng)控制回路的基礎(chǔ)氣動(dòng)基本回路分為壓力控制、速度控制和方向控制基本回路。一、壓力控制回路

作用：調(diào)壓、穩(wěn)壓1.一次壓力控制回路

指用安全閥將空氣壓縮機(jī)的輸出壓力控制在0.8MPa左右。

2.二次壓力控制回路

指把經(jīng)一次調(diào)壓后的壓力p1再經(jīng)減壓閥減壓穩(wěn)壓后所得到的輸出壓力p2（稱為二次壓力），作為氣動(dòng)控制系統(tǒng)的工作氣壓使用。第五節(jié)氣動(dòng)基本回路3.高低壓選擇回路高低壓選擇回路

由多個(gè)減壓閥控制，實(shí)現(xiàn)多個(gè)壓力同時(shí)輸出。

用于系統(tǒng)同時(shí)需要高低壓力的場(chǎng)合。高低壓切換回路

利用換向閥和減壓閥實(shí)高低壓切換輸出。

用于系統(tǒng)分別需要高低壓力的場(chǎng)合二、方向控制回路1.單作用氣缸換向回路

利用電磁換向閥通斷電，將壓縮空氣間歇送入氣缸的無(wú)桿腔，與彈簧一起推動(dòng)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)。2.雙作用氣缸換向回路分別將控制信號(hào)到氣控?fù)Q向閥的K1、K2

的控制腔，使換向閥的換向，從而控制壓縮空氣實(shí)現(xiàn)使氣缸的活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)。3.差動(dòng)控制回路用二位三通手拉閥控制差動(dòng)聯(lián)接氣缸。實(shí)現(xiàn)氣缸的差動(dòng)控制。4.多位運(yùn)動(dòng)控制回路給各三位換向閥分別加入開關(guān)量信號(hào)時(shí)，各氣缸可分別完成向左、向右、停止三種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)信號(hào)解除后，缸可以停止在原位；若更換不同中為機(jī)能的三位換向閥，缸可以得到不同的停留狀態(tài)。三、速度控制回路（一）單作用氣缸速度控制回路雙向調(diào)速回路

采用二只單向節(jié)流閥串聯(lián)分別實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣節(jié)流和排氣節(jié)流，控制氣缸活塞的運(yùn)動(dòng)速度。

慢進(jìn)快退調(diào)速回路

在圖示回路中當(dāng)有控制信號(hào)

K時(shí)，換向閥換向，其輸出經(jīng)節(jié)流閥、快排閥入單作用缸的無(wú)桿腔，使活塞桿慢速伸出，伸出速度的大小取決于節(jié)流閥的開口量；當(dāng)無(wú)控制信號(hào)K時(shí)，換向閥復(fù)位，缸無(wú)桿腔余氣經(jīng)快排閥排入大氣，活塞在彈簧作用下縮回。（二）雙作用缸速度控制回路雙向調(diào)速回路

在換向閥的排氣口上安裝排氣節(jié)流閥，兩種調(diào)速回路的調(diào)速效果基本相同。慢進(jìn)快退回路控制活塞桿伸出時(shí)采用排氣節(jié)流控制，活塞桿慢速伸出；活塞桿縮回時(shí)，無(wú)桿腔余氣經(jīng)快排閥排空，活塞桿快速退回。

緩沖回路

對(duì)于氣缸行程較長(zhǎng)速度較快的應(yīng)用場(chǎng)合，可以通過(guò)回路來(lái)實(shí)現(xiàn)緩沖；

圖a為快速排氣閥和溢流閥配合使用緩沖回路；

圖b為單向節(jié)流閥與二位二通行程閥配合使用的緩沖回路。（三）氣液聯(lián)動(dòng)速度控制回路

在氣—液聯(lián)動(dòng)速度控制回路中，采用氣—液聯(lián)動(dòng)目的，使氣缸得到平穩(wěn)的運(yùn)動(dòng)速度。常用兩種方式：氣—液阻尼缸的回路；用氣—液轉(zhuǎn)換器的回路。氣—液阻尼缸調(diào)速回路慢進(jìn)快退回路

在氣—液阻尼缸中，氣缸是動(dòng)力缸，油缸是阻尼缸，氣缸與阻尼缸串聯(lián)聯(lián)接。變速回路

氣液缸串聯(lián)調(diào)速回路

通過(guò)單向節(jié)流閥，利用液壓油不可壓縮的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)氣缸單方向的無(wú)級(jí)調(diào)速，油杯用于補(bǔ)充油缸漏油。

氣液缸串聯(lián)變速回路當(dāng)活塞桿右行到撞塊碰到機(jī)動(dòng)換向閥后開始作慢速運(yùn)動(dòng)。改變撞塊的安裝位置，即可改變開始變速的位置。氣~液轉(zhuǎn)換器的調(diào)速回路氣~液轉(zhuǎn)換器是一種氣液共存又可以相互轉(zhuǎn)換的氣~液轉(zhuǎn)換元件。其作用是在一段輸入壓縮空氣時(shí)，另一端輸出液體。圖a)為雙作用缸慢進(jìn)快退的回路，活塞的慢進(jìn)運(yùn)動(dòng)速度通過(guò)節(jié)流閥2控制氣缸的右腔與氣—液轉(zhuǎn)換器間油液的流量調(diào)節(jié)。圖b)為可以實(shí)現(xiàn)快慢速換接的慢進(jìn)快退的回路當(dāng)擋快壓下行程閥6時(shí)，活塞實(shí)現(xiàn)快慢速換接。四、安全保護(hù)回路1.互鎖回路

單缸互鎖回路只有a和b兩個(gè)信號(hào)同時(shí)存在時(shí)，換向閥換向，氣缸活塞桿伸出，否則活塞保持縮回狀態(tài)。多缸互鎖回路

在操作換向閥（1）（2）時(shí)，只允許與所操作換向閥相應(yīng)的氣缸動(dòng)作，其余氣缸被鎖于原位置。

2.過(guò)載保護(hù)回路當(dāng)氣缸活塞桿外伸超載時(shí)，氣缸左腔壓力升高，順序閥5打開，壓縮空氣經(jīng)梭閥排出，換向閥3換向并處于右位，活塞桿縮回。因而，防止了系統(tǒng)因過(guò)載而可能造成的事故。五、往復(fù)運(yùn)動(dòng)回路

1.一次往復(fù)運(yùn)動(dòng)回路

加壓控制回路

手動(dòng)按鈕閥1與行程閥3交替控制換向閥4換向，使氣缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

單向順序閥的回路

手動(dòng)按鈕閥1與順序閥4交替控制換向閥2換向，使氣缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

2.二次自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)回路手動(dòng)閥、梭閥、換向閥、氣罐交互作用，使氣缸活塞連續(xù)二次往復(fù)運(yùn)動(dòng)。3.連續(xù)往復(fù)運(yùn)動(dòng)回路操作手動(dòng)閥通過(guò)兩個(gè)行程閥交替控制換向閥換向使氣缸活塞連續(xù)往復(fù)運(yùn)動(dòng)六、供氣點(diǎn)選擇回路操作手動(dòng)閥（1）經(jīng)梭閥（1ˊ）控制換向閥（3〞）使換向閥（1〞）換向向1號(hào)供氣點(diǎn)供氣。通過(guò)對(duì)四個(gè)手動(dòng)閥的操作分別給1～4號(hào)供氣點(diǎn)供氣。一、門戶開閉裝置

1.拉門開閉回路之一門前后裝有略微浮起的踏板，行人踏上踏板，踏板下沉至檢測(cè)用閥，門自動(dòng)打開。行人走過(guò)去后檢測(cè)閥自動(dòng)復(fù)位換向，門自動(dòng)關(guān)閉。第六節(jié)氣動(dòng)系統(tǒng)實(shí)例2.拉門的自動(dòng)回路之二按動(dòng)手動(dòng)閥后門關(guān)閉。此時(shí)踏動(dòng)踏板，氣動(dòng)閥7使氣動(dòng)閥2換向，氣缸4的活塞桿縮回門打開；然后踏動(dòng)踏板11時(shí)，閥2控制腔的壓縮空氣經(jīng)由氣容10閥9延時(shí)排氣閥2復(fù)位，氣缸4的活塞桿外伸，則門關(guān)閉。3.旋轉(zhuǎn)門的自動(dòng)開閉回路行人踏上踏板，檢測(cè)閥LX被壓下，主閥1與2換向，壓縮空氣進(jìn)入氣缸1與2的無(wú)桿腔，通過(guò)齒輪齒條機(jī)構(gòu)，兩邊的門扇同時(shí)向一方向打開。行人通過(guò)后，踏板使檢測(cè)閥LX復(fù)位。主閥1與2換向到原來(lái)的位置，氣缸活塞后退門關(guān)閉。二、氣動(dòng)夾緊系統(tǒng)

動(dòng)作循環(huán)：

缸A活塞桿下降；側(cè)缸B、C活塞前進(jìn)；各夾緊缸退回工作過(guò)程：

踩下閥1壓縮空氣進(jìn)入缸A上腔，活塞下降工件夾緊，當(dāng)壓下閥2時(shí)，氣體經(jīng)閥6進(jìn)入閥4，壓縮空氣通過(guò)閥3進(jìn)入缸B、C無(wú)桿腔，使活塞前進(jìn)夾緊工件。同時(shí)流過(guò)閥3的部分氣體經(jīng)單向節(jié)流閥5進(jìn)入主閥3右端控制腔，節(jié)流閥控制換向時(shí)間后閥3換向，各缸后退復(fù)置。

三、數(shù)控加工中心氣動(dòng)換刀系統(tǒng)工作循環(huán)：主軸定位、主軸松刀、機(jī)械手拔刀、主軸錐孔吹氣、機(jī)械手插刀。工作過(guò)程：主軸定位

壓縮空氣經(jīng)氣動(dòng)三聯(lián)件1、換向閥4、單向節(jié)流閥5進(jìn)入主軸定位缸A右腔缸A的活塞左移則主軸自動(dòng)定位。主軸松刀主軸定位后壓下無(wú)觸點(diǎn)開關(guān)，使6YA通電，壓縮空氣經(jīng)閥6、閥8進(jìn)入氣液增壓缸B的上腔，缸增壓腔的高壓油使活塞伸出，實(shí)現(xiàn)主軸松刀。機(jī)械手拔刀同時(shí)使8YA通電，壓縮空氣經(jīng)閥9、閥11進(jìn)入缸C的上腔，活塞下移實(shí)現(xiàn)機(jī)械手拔刀。主軸錐孔吹氣回轉(zhuǎn)刀庫(kù)交換刀具的同時(shí)1YA通電，壓縮空氣經(jīng)閥2、閥3向主軸錐孔吹氣。機(jī)械手插刀動(dòng)作

1YA斷電、2YA通電，停止吹氣，8YA斷電、7YA通電，壓縮空氣經(jīng)閥9、閥10進(jìn)入缸C的下腔，活塞上移機(jī)械手插刀。

刀具夾緊

6YA斷電5YA通電，壓縮空氣經(jīng)閥6進(jìn)入氣液增壓缸B的下腔，使活塞退回，主軸的機(jī)構(gòu)使刀具夾緊。定位缸復(fù)位

4YA斷電、3YA通電，缸A的活塞在彈簧力作用下復(fù)位。1.程序控制的分類行程程序控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)某一步動(dòng)作完成以后，由行程發(fā)信器發(fā)出信號(hào)，信號(hào)輸入邏輯控制回路，經(jīng)邏輯運(yùn)算后，發(fā)出控制信號(hào)，指揮執(zhí)行元件動(dòng)作。動(dòng)作完成后，又發(fā)出信號(hào)給邏輯控制回路，使整個(gè)程序循環(huán)地進(jìn)行下去。外部輸入信號(hào)邏輯控制回路轉(zhuǎn)換、放大元件執(zhí)行機(jī)構(gòu)行程發(fā)信器第七節(jié)氣動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一、概述時(shí)間程序控制時(shí)間程序控制的方法是通過(guò)脈沖分配回路，按一定的時(shí)間間隔，把回路輸出的脈沖信號(hào)分配給相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。時(shí)間程序控制屬于開環(huán)控制系統(tǒng)。行程、時(shí)間混合控制上述兩種程序控制的組合。時(shí)間發(fā)信裝置脈沖分配器執(zhí)行機(jī)構(gòu)2.行程程序的符號(hào)規(guī)定及表示方法符號(hào)規(guī)定

用大寫A、B、C等表示氣缸。下標(biāo)1表示缸活塞桿為伸出狀態(tài)，下標(biāo)

0表示活塞桿為縮回狀態(tài)。帶下標(biāo)的小寫字母a1、a0、

b1、b0等分別表示與動(dòng)作

A1、A0、B1、B0等相對(duì)應(yīng)的行程閥及其輸出信號(hào)。操作氣缸的閥用大寫字母F表示，并與所控制的氣缸相對(duì)應(yīng)。

為了便于設(shè)計(jì)程序控制回路，把所有氣缸，行程閥的文字符號(hào)標(biāo)注在動(dòng)作程序上，如用A表示送料缸，B表示夾緊缸，C表示鉆削缸，根據(jù)動(dòng)作程序，把氣缸動(dòng)作A1A0B1B0等標(biāo)注在相應(yīng)動(dòng)作名稱的下方，各動(dòng)作的先后次序用箭頭代表，箭頭上標(biāo)注出上一動(dòng)作結(jié)束時(shí)發(fā)出的行程信號(hào)，如動(dòng)作A1結(jié)束時(shí)發(fā)出信號(hào)a1等。送料夾緊鉆進(jìn)鉆退夾緊退→送料退行程程序的表示方法行程程序是根據(jù)控制對(duì)象的動(dòng)作要求提出來(lái)的，因此，可用執(zhí)行元件及其所要完成的動(dòng)作次序來(lái)表示。a1

b1

送料退

c1

c0

b0

送料夾緊鉆進(jìn)鉆退夾緊退

A1

B1C1

C0

B0

為設(shè)計(jì)和書寫方便，常將文字省略，這樣即可將程序簡(jiǎn)化為：

a1

b1c1

c0

b03.干擾信號(hào)及其分類控制信號(hào)，而使主閥無(wú)法換向的現(xiàn)象稱為干擾信號(hào)，此信號(hào)在程序設(shè)計(jì)時(shí)必須排除，否則系統(tǒng)無(wú)法按預(yù)定程序正常工作。A1B1C1C0B0A0二、多缸單往復(fù)行程程序回路設(shè)計(jì)信號(hào)—?jiǎng)幼鳡顟B(tài)圖法

1.畫方格圖根據(jù)已知程序，在方格圖上方第一行自左至右填入程序的節(jié)拍數(shù)；在節(jié)拍數(shù)的下一行中填入要進(jìn)行設(shè)計(jì)的程序本身。最左