气压自动控制原理图
气动控制基础原理教程
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气动技术的应用领域
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汽车制造业 生产自动化 机械设备 电子半导体 家电制造行业 包装自动化
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2014/2/16
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空气的基本性质 自然界中的空气是一种混合物,主要是由氧气,氮气,水蒸气, 其它微量气体和一些杂质(如尘埃,其它固体粒子等)等组成.
空气中水分、油份和固体杂质粒子等的含量是决定系统能
ANR = 温度:20 °C 及相对湿度:65%
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相关技术资料 露点：
在一定空气压力下，逐渐降 低空气的温度，当空气中所 含水蒸气达到饱和状态，开 始凝结成水滴时的温度叫做 该空气在该空气压力下的露 点温度。
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阀（阀瓣）
单气控两位三通阀
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2/2 两位两通阀
3/2 两位三通阀
3/2 两位三通阀
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阀瓣（阀）的符号表示方法
e.g.:
b/a
“ a”位 “b”通阀
a: 阀瓣内的转接位置数目
b: 阀瓣内的路径数目或受控制接口数目
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4/2 两位四通阀
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自动控制原理控制系统的结构图
C(s) H( s )
(3)开环传递函数 Open-loop Transfer Function
－－假设N(s)=0
反馈信号B(s)与误差信号E(s)之比
B(s) E(s) G1 (s)G2 (s)H (s) G(s)H (s)
29
控制器
N( s )
被控 对象
+ E( s)
++
C(s)
R( s )
系统结构图（方框图）的四要素：
（1）方框（环节）: 表示输入到输出单向传输间的函数关系。
（2）信号线： 带有箭头的直线，箭头表示信号的流向，在直
线旁标记信号的函数。
信号线
r(t)
c(t)
G(s)
R(S)
C(S)
方框
3
（3）比较点（汇合点、综合点） 两个或两个以上的输入信号进行加减比较的元件
“+”表示相加，可省略不写；“-”表示相减。
5
2.3.2 绘制结构图的一般步骤
1.根据系统中信号的传递过程，将系统划分为若干 个元部件或环节。 2.分别列写每个元部件的微分方程，在零初始条件 下进行拉氏变换，得到每个元部件的传递函数，给 出每个元部件的单元结构图。 3.把系统的输入量置于最左端，输出量置于最右端, 按照系统中信号的流向，把各元部件结构图中相同 的信号连接起来，便得到系统的结构图。
干货：气动调节阀工作原理图解及结构图
⼲货：⽓动调节阀⼯作原理图解及结构图
⽓动调节阀在化⼯⽣产中是很重要的，它是组成⼯业⾃动化系统的重要环节，它就像是⽣产过
程⾃动化的⼿和脚⼀样必须。⽓动调节阀在⽯油、化⼯、电⼒、冶⾦等⼯业企业中都有着⼴泛
的应⽤，接下来就带⼤家来了解⽓动调节阀的相关知识。
⽓动调节阀⼯作原理图解
⽓动调节阀通常由⽓动执⾏机构和调节阀连接安装调试组成，⽓动执⾏机构可分为单作⽤
式和双作⽤式两种，单作⽤执⾏器内有复位弹簧，⽽双作⽤执⾏器内没有复位弹簧。其中单作
⽤执⾏器，可在失去起源或突然故障时，⾃动归位到阀门初始所设置的开启或关闭状态。
⽓动调节阀根据动作形式分⽓开型和⽓关型两种，即所谓的常开型和常闭型，⽓动调节阀
的⽓开或⽓关，通常是通过执⾏机构的正反作⽤和阀态结构的不同组装⽅式实现。
⽓动调节阀结构
⽓动调节阀主要由⽓动执⾏机构、阀体和附件三部分组成。执⾏机构以洁净压缩空⽓为动⼒，接收4~20毫安电信号或20~100KPa⽓信号，驱动阀体运动，改变阀芯与阀座间的流通⾯积，从⽽达到调节流量的作⽤。为了改善阀门的线性度，克服阀杆的摩擦⼒和被调介质⼯况
（温度、压⼒）变化引起的影响，使⽤阀门定位器与调节阀配套，从⽽使阀门位置能按调节信
号精准定位。
执⾏机构由隔膜/活塞、弹簧、⼿轮、⽓动杆、连轴器等主要部件构成；阀体的主要部件有阀笼、阀瓣、阀座、阀杆、阀笼压环等；其他附件如电磁阀、减压阀、过滤器、电流/⽓压转换器、定位器、流量放⼤器等。
为了机组安全运⾏，⼀些重要的阀门设计有电磁阀、保位阀、快速泄压阀等附件，确保调
节阀在失电、失信号或失⽓情况下实现快开（关）或保卫功能（三断⾃锁保护功能），满⾜⼯
压力控制系统(PPT46张)
1毫米汞柱＝1 mmHg=13.6 mmH2O=133.322 Pa
1毫米水柱＝1 mm H2O=1பைடு நூலகம்gf/m2=9.80665 Pa
３、压力的表示方法
被测压力通常可表示为绝对压力、表压、负压（或真空度）
甲物体承受 压力
P表 P绝 1
1大气压力线 P真
乙物体承受 压力
0
P绝
0
绝对压力零线 绝对压力、表压力、真空度的关系图
电气式压力计 （1）测压原理：把压力转换为电阻、电容、电感 或电势等电量，从而实现压力的间接测量。 （2）特点：反应较快，测量范围较广、精度可达 0.2%，便于远距离传送。在生产过程中可以实 现压力自动检测、自动控制和报警。 (3) 适用场合：适用于测量压力变化快、脉动压力、 高真空和超高压的场合。 活塞式压力计：将压力转换成活塞上平衡砝码的重 量进行测量。
（4）当被测压力较小，而压力表与取压
口又不在同一高度，对由此液柱高度 差而引起的测量误差，应进行修正。 （5）当被测压力波动剧烈和频繁 （如泵、压缩机的出口压力）时，应 装缓冲器或阻尼器。
３、压力表的校验
（1）校验仪器 常用校验压力表的标准 仪器为活塞式压力表，它的准确度等 级有0.02、0.05和0.2级，可用来校 准0.25级精密压力表，亦可校准各种 工业用压力表，被校压力的最高值有 0.6MPa、6 MPa、60 MPa三种。
气动控制基础原理教程
波义尔定律 查理 定律 盖吕萨克定律
2021/3/31 Page 15
气体流动的连续性方程
1 *A1 * V1 = 2 * A2 * V2 1 , 2 : 截面1,2 上流体密度 A: 截面积 V: 通过截面的速度
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可压缩气体绝热流动伯努里方程
理想液体定常流动时，液体的任一通流截面上 的总比能（单位重量液体的总能量）保持为定 值。 / -1 * P1/1 + V12/2 = / -1 * P2/ 2 + V22/2 :绝热指数
2
2
21 1
21 1
42
42
14
12 14
12
53 1
53 1
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带锁紧机构气缸控制回路
42
2
14
12 110
53 1
11 3 3
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多缸顺序控制回路 A+ / B+ / A- / B-
cylinder A a0 a1
cylinder B b0 b1
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双手启动
14
A
X
Y
2
2
42 12
53 1
13
13
2 13
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自动控制原理课堂教学优秀案例
自动控制原理课堂教学优秀案例
自动控制原理课堂教学优秀案例：
1. 温度控制系统：教师可以通过一个温度控制系统的案例来教授自动控制原理。例如，教师可以使用一个温度传感器和一个加热器来控制一个封闭容器内的温度。通过调节加热器的功率，可以使温度保持在一个预设的目标温度范围内。教师可以详细介绍温度传感器的原理、PID控制器的设计和参数调节等内容。
2. 水位控制系统：教师可以使用一个水位控制系统的案例来教授自动控制原理。例如，教师可以使用一个水位传感器和一个水泵来控制一个水箱内的水位。通过调节水泵的流量，可以使水位保持在一个预设的目标水位范围内。教师可以详细介绍水位传感器的原理、比例控制器的设计和参数调节等内容。
3. 机器人控制系统：教师可以使用一个机器人控制系统的案例来教授自动控制原理。例如，教师可以使用一个编码器、一个电机和一个控制器来控制一个机器人的运动。通过调节电机的转速和方向，可以控制机器人的位置和姿态。教师可以详细介绍编码器的原理、闭环控制器的设计和参数调节等内容。
4. 照明控制系统：教师可以使用一个照明控制系统的案例来教授自动控制原理。例如，教师可以使用光敏电阻和调光器来控制一个房间的照明亮度。通过监测房间的光照强度，可以自动调节灯光的亮
度。教师可以详细介绍光敏电阻的原理、开环控制器的设计和参数调节等内容。
5. 空调控制系统：教师可以使用一个空调控制系统的案例来教授自动控制原理。例如，教师可以使用温度传感器、湿度传感器和空调控制器来控制一个房间的温度和湿度。通过调节空调的制冷和加湿功能，可以使房间的温度和湿度保持在一个舒适的范围内。教师可以详细介绍温度传感器和湿度传感器的原理、多变量控制器的设计和参数调节等内容。
气动的工作原理图
气动的工作原理图
抱歉，我无法提供图片。然而，以下是气动工作的基本原理描述：
气动系统利用气体的压缩和流动来实现机械工作。典型的气动系统包括一个压缩机、一个储气罐、气压调节器、执行器（如气缸或气动阀门）以及相应的管道连接。
工作原理如下：
1. 压缩机：将外部空气压缩成高压空气并送入储气罐中。
2. 储气罐：将压缩机产生的高压气体存储在罐内，以便在需要时供应给执行器。
3. 气压调节器：调节和维持气压在预设范围内，以满足各种需求。
4. 执行器：根据气动系统的需求，执行器可以是气缸、气动阀门、活塞等，通过接收压缩空气来产生机械运动。
5. 管道连接：管道将空气从压缩机、储气罐、调节器传输到执行器。
执行器如气缸的工作原理如下：
1. 当气缸内没有气体或气压不足时，气缸处于伸出状态。
2. 当气缸接受到压缩空气时，气压推动活塞向内移动，实现气缸的缩回。
3. 当气压释放时，活塞由于外部压力作用，会回到原来的位置。
这是一个简单的气动系统工作原理的描述。具体的实现方式和应用可能会有所不同。
各种空压机工作原理动图(完整版)
各种压缩机工作原理动图（完整版）
一、活塞式压缩机
活塞式压缩机的工作是气缸、气阀和在气缸中作往复运动的活塞所构成的工作容积不断变化来完成。如果不考虑活塞式压缩机实际工作中的容积损失和能量损失(即理想工作过程)，则活塞式压缩机曲轴每旋转一周所完成的工作，可分为吸气，压缩和排气过程。
活塞式压缩机工作原理：
压缩过程：活塞从下止点向上运动，吸、排汽阀处于关闭状态，气体在密闭的气缸中被压缩，由于气缸容积逐渐缩小，则压力、温度逐渐升高直至气缸内气体压力与排气压力相等。压缩过程一般被看作是等熵过程。
排气过程：活塞继续向上移动，致使气缸内的气体压力大于排气压力，则排气阀开启，气缸内的气体在活塞的推动下等压排出气缸进入排气管道，直至活塞运动到上止点。此时由于排气阀弹簧力和阀片本身重力的作用，排气阀关闭排气结束。
二.双螺杆压缩机
双螺杆压缩机具有一对互相啮合、相反旋向的螺旋形齿的转子。大气通过进气过滤器将灰尘或杂质滤除后，经进气控制阀进入螺杆空气压缩机机头的吸气齿槽容积腔中，随着阳、阴转子啮合运动，齿槽容积腔中的空气被逐渐压缩，当空气被压缩到规定的压力时，压缩空气即从特定的排气孔口排出，然后流经油气分离罐，此时压缩排出的含油气体在油气分离罐内通过碰撞、拦截、重力作用，绝大部份的油介质被分离下来，然后进入油气分离芯进行二次分离，得到含油量很少的压缩空气，最后通过空气冷却器冷却排出，完成整个工作过程。（国
内做的比较成熟的双螺杆空压机公司是广东艾高，专注螺杆空压机20多年，微信：艾高空压机）
三、单螺杆压缩机
螺杆式压缩机又称螺杆压缩机。20世纪50年代，就有喷油螺杆式压缩机应用在制冷装置上，由于其结构简单，易损件少，能在大的压力差或压力比的工况下，排气温度低，对制冷剂中含有大量的润滑油(常称为湿行程)不敏感，有良好的输气量调节性，很快占据了大容量往复式压缩机的使用范围，而且不断地向中等容量范围延伸，广泛地应用在冷冻、冷藏、空调和化工工艺等制冷装置上。以它为主机的螺杆式热泵从20世纪70年代初便开始用于采暖空调方面，有空气热源型、水热泵型、热回收型、冰蓄冷型等。在工业方面，为了节能，亦采用螺杆式热泵作热回收。
自动控制原理第5讲(结构图化简)
G1G5 G1 (G2G3 G4 ) C (s) G7 R(s) 1 G7 1 G5 H 2 G1H1G2 G1G5 1 (G2G3 G4 )(G1 H 2 ) G1H1G2
3 用梅森公式求系统的传递函数（S· J· Mason） 方块图是一种很有用的图示法。对于复杂 的控制系统，方块图的简化过程仍较复杂，且 易出错。Mason提出的信号流图，既能表示系 统的特点，而且还能直接应用梅逊公式方便的 写出系统的传递函数。因此，信号流图在控制 工程中也被广泛地应用。 信号流图中的术语
x2 x5 x3 x2 和
信号流图的性质 •信号流图适用于线性系统(传递函数一样)。 •支路表示一个信号对另一个信号的函数关系，信号只能沿支路上 的箭头指向传递。
•在节点上可以把所有输入支路的信号叠加，并把相加后的信号送 到所有的输出支路。
•具有输入和输出节点的混合节点，通过增加一个具有单位增益的 支路把它作为输出节点来处理。 •对于一个给定的系统，信号流图不是唯一的，由于描述同一个系 统的方程可以表示为不同的形式。
2 3
a43 x3 a34 a24 a25 x4
x2
a23
a45
x5
5
1
x6
•回路中所有支路的乘积称为回路增益，用 La 表示 。 •不接触回路：回路之间没有公共节点时， 这种回路叫做 不接触回路。
气压增压缸工作原理图(图片详解)
气压增压缸的工作原理
气压增压缸是油缸与增压器的结合，以纯空气作推动，无需其它能耗，环保、节能，不产生污染气源。
气压增压缸是利用帕斯卡能源守恒原理，改变接触面积，即可获得较大的压强。气压增压缸运用这一定律，先以低气源压力推动较大的接触面，然后作用于较小的接触面，从而获得所需要的高压出力，实现增压的目的。
1、预压式气压增压缸工作过程：
预压式增压缸（JRA）：当工作气压压在液压油表面时，液压油会因压缩空气作用而流向预压行程腔，此时液压油迅速推动并增压出力，当工作件所遇到的阻力大于气源压力时，增压缸则停止动作，增压轴心亦开始作位移动作,并挤压预压腔体里的低压油，使之增压从而产生强大推力的效果。
2、直压式气压增压缸工作过程：
直压式气液增压缸（JRE）：当工作气压压在增压段活塞表面时，活塞会因压缩空气作用而流向油腔，此时液压油会迅速推动轴心作位移，此时轴心移动的距离（行程）为高压力行程（增压行程）。
增压缸是将一油缸与一增压器作一体式的结合，使用纯气压为动力利用增压器的大小活塞截面积之比例，将气压的低压提高数十倍供应油压缸使用，使其达到液压缸的高出力。
预压式增压缸份两段式行程，第一段行程为低压行程，先将一油缸推出与工作物接触（将循环油推入油缸），再进行第二段高压力行程（挤压工作物）。
而直压式增压缸只有一段行程，全部行程均为高压力行程
预压式增压缸的行程可比较长，一般为10-200mm再搭配5-20mm的高压力行程。而直压式增压缸之行程则较短，一般仅约5-20mm之高压力行程。预压式增压缸的动作原理图请参照：
气压传动系统图解
气压传动
本章主要内容为：
①气压传动的组成及特点。
②气动元件，含气源装置、气马达、气缸、气压控制方向阀、气压控制压力阀、气压控制流量阀和附件，以及这些元件的工作原理、图形符号、结构形式等。
本章重点是气动元件的工作原理
、图形符
气动元件的工作原理、
号和结构特点。
号和结构特点
1
111气传动的组成作原
11.1
气压传动概述1111..1.1气压传动的组成及工作原理是以压缩空气为工作介质进行能量传递和气压传动，是以压缩空气为工作介质进行能量传递和信号传递的一门技术。
气压传动的工作原理是利用空压机把电动机或其它原动机输出的机械能转换为空气的压力能，然后在控制元件的作用下，通过执行元件把压力能转换为直线运动或回转运动形式的机械能，从而完成各种动作，并对外做功。
2
气压传动系统和液压传动系统类似，也是由四部分组成的，它们是：
(1)气源装置获得压缩空气的装置。其主体部分是空气
获得压缩空气的装置其主体部分是空气压缩机，它将原动机供给的机械能转变为气体的压力能；
用来控制压缩空气的压力流量和流动方(2)控制元件用来控制压缩空气的压力、流量和流动方向的，以便使执行机构完成预定的工作循环。它包括各种压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀等；
压力控制阀流量控制阀和方向控制阀等
(3)执行元件是将气体的压力能转换成机械能的一种能量转换装置。包括气缸、气马达、摆动马达；
量转换装置包括气缸气马达摆动马达
(4)辅助元件是保证压缩空气的净化、元件的润滑、元件间的连接及消声等所必须的它包括过滤器油雾气件间的连接及消声等所必须的，它包括过滤器、油雾气、管接头及消声器等。
气动调节阀工作原理图
气动调节阀工作原理图
很抱歉，我无法呈现图片。但是我可以为您描述一下气动调节阀的工作原理。
气动调节阀是一种通过气动力来控制流体流动的装置，一般由阀体、阀芯、气动执行器和气源系统组成。它的工作原理如下：
1. 当气源系统供气到气动执行器时，执行器内的活塞会受到压力的作用而移动。活塞通常通过一个连杆与阀芯连接。
2. 当活塞移动时，连杆会使阀芯也一起移动。阀芯的位置决定了阀门的开启程度。
3. 阀芯移动，改变了阀门的流通通道大小，从而影响了流体流动的速度和压力。
4. 当阀门需要重新调节时，气源系统会改变供气压力，从而控制气动执行器的移动轨迹，使阀芯的位置发生调整。
通过这种工作原理，气动调节阀可以根据设定的控制信号来调节流体流动，实现流量、压力或温度的调节。
自动控制原理 控制系统的结构图
R(s) R(s)G(s) 1 R(s) G(s)
17
（6）比较点之间互移
X(s)
C(s)
X(s)
C(s)
Y(s)
Z(s)
Z(s)
Y(s)
（7）引出点之间互移
X(s)
a
b
C(s)
X(s)
a
Y(s)
Z(s)
Z(s)
（8）比较点和引出点之间不能互移
b
C(s)
Y(s)
X(s) Y(s)
X C(s)
C(s) E(s)
G1 (s)G2 (s)
G(s)
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控制器
N( s)
被控 对象
+ E( s)
++
C(s)
R( s)
G1 ( s )
G2 (s)
B( s)
反馈信号
C(s) H( s)
(2)反馈回路传递函数－－－假设N(s)=0
主反馈信号B(s)与输出信号C(s)之比
B(s) H (s) C(s)
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控制器
N( s)
被控 对象
+ E( s)
Leabharlann Baidu++
C(s)
R( s)
G1 ( s )
G2 (s)
200多份管道PID图例，一次收藏终身受益
200多份管道PID图例，一次收藏终身受益
导语：PID控制器由于结构简单、使用方便等优点，在工业控制中得到了广泛的应用。今天给大家整理了几乎压力管道的所有PID图例，记住这些图例不仅让你能看得懂管道布置图，更主要的是设计人员在画图时更加方便！
PID系统简介
1.开环控制系统
开环控制系统(open-loop control system)是指被控对象的输出(被控制量)对控制器(controller)的输出没有影响。在这种控制系统中，不依赖将被控量反送回来以形成任何闭环回路。
2.闭环控制系统
闭环控制系统(closed-loop control system)的特点是系统被控对象的输出(被控制量)会反送回来影响控制器的输出，形成一个或多个闭环。
闭环控制系统有正反馈和负反馈，若反馈信号与系统给定值信号相反，则称为负反馈( Negative Feedback)，若极性相同，则称为正反馈，一般闭环控制系统均采用负反馈，又称负反馈控制系统。
3.阶跃响应
阶跃响应是指将一个阶跃输入（step function）加到系统上时，系统的输出。稳态误差是指系统的响应进入稳态后﹐系统的期望输出与实际输出之差。
控制系统的性能可以用稳、准、快三个字来描述。稳是指系统的稳定性(stability)，一个系统要能正常工作，首先必须是稳定的，从阶跃响应上看应该是收敛的﹔准是指控制系统的准确性、控制精度，通常用稳态误差来描述，它表示系统输出稳态值与期望值之差﹔快是指控制系统响应的快速性，通常用上升时间来定量描述。
也许是最全的PID图例
气动压力控制阀原理
气动压力控制阀(Pneumatic pressure control valves)
气动压力控制阀在气动系统中主要起调节、降低或稳定气源压力、控制执行元件的动作顺序、保证系统的工作安全等作用。
1 气动压力控制阀的分类
气动压力控制阀分为减压阀（调压阀）、顺序阀、安全阀等。
2 常用的气动压力控制阀
a．减压阀
减压阀是气动系统中的压力调节元件。气动系统的压缩空气一般是由压缩机将空气压缩，储存在储气罐内，然后经管路输送给气动装置使用，储气罐的压力一般比设备实际需要的压力高，并且压力波动也较大，在一般情况下，需采用减压阀来得到压力较低并且稳定的供气。
减压阀按调节压力的方式分为直动式和先导式两种。
（1）直动式减压阀
图16为直动式减压阀的结构原理。输入气流经P1 进入阀体，经阀口2节流减压后从P2口输出，输出口的压力经过阻尼孔4进入膜片室，在膜片上产生向上的推力，当出口的压力P2瞬时增高时，作用在膜片上向上的作用力增大，有部分气流经溢流口和排气口排出，同时减压阀芯在复位弹簧1的作用下向上运动，关小节流减压口，使出口压力降低；相反情况不难理解。调解手轮8就可以调节减压阀的输出压力。
采用两个弹簧调压的作用是调节的压力更稳定。
1 复位弹簧
2 阀口
3 阀芯
4 阻尼孔
5 膜片 6,7 调压弹簧 8 调压手轮
图16 直动式减压阀
如图17为某先导式减压阀的结构原理图。与直动式减压阀相比，该阀增加了由喷嘴10、挡板11、固定节流孔5及气室所组成的喷嘴挡板放大环节。当喷嘴与挡板之间的距离发生微小变化时，就会使气室中的压力发生很明显的变化，从而引起膜片6有较大的位移，去控制阀芯4的上下移动，使进气阀口3开大或关小，提高了对阀芯控制的灵敏度，也就提高了阀的稳压精度。
空气制动与气动系统原理图
O15x1.5
14/1
100L
15/1
19/1
18
17
14/2
16
100L
15/2
O15x1.5
总风管
21/1
200L
15/3
总风缸
O38x3
4/6
列车管
总风缸
21/2
200L
15/4
O38x3
22/1 O10x1.5
作业方向
总风遮断电磁阀 DC 24V 辅助制动
主控端确定
37/3
制总
B车
26/3
26/4
18 PD55349-001
集水杯-1/2
1
40079234
17 PD56349-000
油雾器-1/2
1
40079239
16 4341001220
顺序阀
1
40078972
15 PA500305
放风塞门
6
40080363
14 100L-Φ426
100L风缸
2
23004837
13 FF-160-AAA
压力控制器
4/1 O18x1.5
9bar
O18x1.5
3/2
4/2
6/1
5/2
9bar
7/1
2/2 3/3
(1bar) 11/5