第六章-氣動(dòng)回路一分析課件

第六章氣動(dòng)程序控制系統(tǒng)

（一）氣動(dòng)基本回路2023/7/31第六章氣動(dòng)程序控制系統(tǒng)

（一）氣動(dòng)基本回路202

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)基本回路按照其功能，分為：壓力控制回路速度控制回路方向控制回路位置控制回路同步控制回路其他控制回路氣動(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)1.壓力控制回路

作用：調(diào)壓、穩(wěn)壓一次壓力控制回路電接觸式壓力表根據(jù)貯氣罐壓力控制空壓機(jī)的起、停，一旦貯氣罐壓力超過(guò)一定值(0.8MPa)時(shí)，溢流閥卸荷，起安全保護(hù)作用。二次壓力控制回路把經(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。1.壓力控制回路作用：調(diào)壓、穩(wěn)壓高低壓選擇回路

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)合高低壓選擇回路

正常工作時(shí)，閥1得電，使閥2換向，氣缸活塞桿外伸。如果活塞桿受壓的方向發(fā)生過(guò)載，則順序閥動(dòng)作，閥3切換，閥2的控制氣體排出，在彈簧力作用下?lián)Q至圖示位置，使活塞桿縮回。過(guò)載保護(hù)回路正常工作時(shí)，閥1得電，使閥2換向，氣缸活塞桿外伸。如果過(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(kāi)，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。過(guò)載保護(hù)回路如圖示位置，管路內(nèi)的工作氣壓在正常工作壓力范圍內(nèi)，順序閥1打開(kāi)，氣控閥2切換，氣缸處于退回的狀態(tài)，操作手動(dòng)閥4，氣缸前進(jìn)；操作手動(dòng)閥3，氣缸退回。若在氣缸前進(jìn)途中工作氣壓突然降低到正常工作壓力以下，則順序閥1關(guān)閉，氣控閥2復(fù)位，手動(dòng)閥4的氣源失壓，主控閥5的A1端氣壓經(jīng)閥4排氣，氣缸立刻退回。

氣壓降低保護(hù)回路

氣壓降低保護(hù)回路1－順序閥；2－氣控閥；3、4－手動(dòng)閥

如圖示位置，管路內(nèi)的工作氣壓在正常工作壓力范圍內(nèi)，順序閥1打

串聯(lián)氣缸回路

通過(guò)控制電磁閥的通電個(gè)數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)分段式活塞缸的活塞桿輸出推力的控制。

力控制回路

氣動(dòng)系統(tǒng)一般壓力較低，所以往往是通過(guò)改變執(zhí)行元件的受力面積來(lái)增加輸出力。串聯(lián)氣缸回路通過(guò)控制電磁閥的通2023/7/31

采用氣液增壓器的增力回路

利用氣液增壓器1把較低的氣壓變?yōu)檩^高的液壓力，提高了氣液缸2的輸出力。

沖擊氣缸回路

閥1得電，沖擊氣缸下腔由快速排氣閥2通大氣，閥3在氣壓作用下切換，氣罐4內(nèi)的壓縮空氣直接進(jìn)入沖擊氣缸，使活塞以極高的速度運(yùn)動(dòng)，該活塞所具有的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成很大的沖擊力輸出，減壓閥5調(diào)節(jié)沖擊力的大小。2023/7/31采用氣液增壓器的增力回路利用2.方向控制回路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)。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)。2.方向控制回路差動(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。多位運(yùn)動(dòng)控制回路給各三位換向閥分別加入開(kāi)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；若更換不同中位機(jī)能的三位換向閥，缸可以得到不同的停留狀態(tài)。差動(dòng)控制回路3.速度控制回路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(kāi)口量。3.速度控制回路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。雙作用缸速度控制回路

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。緩沖回路氣—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。氣—液聯(lián)動(dòng)速度控制回路變速回路

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(kāi)始作慢速運(yùn)動(dòng)。改變撞塊的安裝位置，即可改變開(kāi)始變速的位置。變速回路氣~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。氣~液轉(zhuǎn)換器的調(diào)速回路采用串聯(lián)氣缸定位氣缸由多個(gè)不同行程的氣缸串聯(lián)而成。換向閥1、2、3依次得電和同時(shí)失電，可得到四個(gè)定位位置。4.位置控制回路

任意位置停止回路當(dāng)氣缸負(fù)載較小時(shí)，可選擇圖a所示回路，當(dāng)氣缸負(fù)載較大時(shí)，應(yīng)選擇圖b所示回路。當(dāng)停止位置要求精確時(shí)，可選擇前面所講的氣液阻尼缸任意位置停止回路。采用串聯(lián)氣缸定位4.位置控制回路任意位置停止回路多位缸位置控制回路多位缸位置控制回路的特點(diǎn)是控制部分或全部活塞伸出或退回，實(shí)現(xiàn)多個(gè)位置控制。V3+：V4左，左桿伸；V5左位，右桿伸。V2+：V4右，左桿退；V5左位，右桿伸。V1+：V4右，左桿退；V5右位，右桿退。多位缸位置控制回路剛性連接同步兩個(gè)氣缸活塞桿用連桿或齒輪齒條剛性連接。能得到可靠同步，但兩缸的布置受到一定的限制，結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜。5.同步控制回路剛性連接同步5.同步控制回路氣液轉(zhuǎn)換同步采用數(shù)個(gè)氣-液體阻尼缸，缸A的前腔與缸B的后腔管路相連，內(nèi)部注入液壓油。同時(shí)缸A的后腔和缸B的前腔通過(guò)兩只單向節(jié)流閥V1、V2與換向閥V3相連。只要保證B缸無(wú)桿腔和A缸有桿腔有效面積相等就實(shí)現(xiàn)兩缸同步。同步性較高，但應(yīng)注意防止液壓油的泄漏或者油中混入空氣，否則將破壞同步動(dòng)作，因此要經(jīng)常打開(kāi)氣堵放氣并補(bǔ)充油液。氣液轉(zhuǎn)換同步采用氣液組合缸的同步回路

利用兩液壓缸油路串聯(lián)，來(lái)保證在負(fù)載F1、F2不相等時(shí)也能使工作臺(tái)上下運(yùn)動(dòng)同步。蓄能器用于換向閥處于中位時(shí)為液壓缸補(bǔ)充泄漏。采用氣液組合缸的同步回路利用兩液壓缸油路串聯(lián)，來(lái)單往復(fù)動(dòng)作回路按下手動(dòng)閥，二位五通換向閥處于左位，氣缸外伸；當(dāng)活塞桿擋塊壓下機(jī)動(dòng)閥后，二位五通換至右位，氣缸縮回，完成一次往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

連續(xù)往復(fù)動(dòng)作回路手動(dòng)閥1換向，高壓氣體經(jīng)閥3使閥2換向，氣缸活塞桿外伸，閥3復(fù)位，活塞桿擋塊壓下行程閥4時(shí)，閥2換至左位，活塞桿縮回，閥4復(fù)位，當(dāng)活塞桿縮回壓下行程閥3時(shí)，閥2再次換向，如此循環(huán)往復(fù)。往復(fù)動(dòng)作回路6.其他回路單往復(fù)動(dòng)作回路連續(xù)往復(fù)動(dòng)作回路互鎖回路

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）~（3）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?；ユi回路供氣點(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。供氣點(diǎn)選擇回路二、基本邏輯回路二、基本邏輯回路設(shè)原始狀態(tài)雙穩(wěn)SW1的“0”端有輸出s0，”1”端無(wú)輸出。其輸出反饋使禁門J1有輸出，J2無(wú)輸出。因此，雙穩(wěn)SW2的“1”端有輸出，“0”端無(wú)輸出。當(dāng)有脈沖信號(hào)輸入給與門時(shí)，y1有輸出并切換SW1至“1”端，使s1有輸出。當(dāng)下一個(gè)脈沖信號(hào)輸入時(shí)，又使SW1呈現(xiàn)s0輸出狀態(tài)，就這樣使SW1交替輸出，起到分頻計(jì)