SMC气动基础--控制元件
SMC气动基础知识
电子设备制造行业
电子设备制造行业是另一个应用SMC气动元件的重要领域。在电子设备制造过程中，气动元件被广泛应用于电子元器件的组 装、检测、包装等环节，如气动夹具、气动吸盘、气动滑台等。这些元件能够实现高效、精准、可靠的动力传输和控制，提 高生产效率和产品质量。
VS
食品包装机械行业对气动元件的要求 较高，需要具备防污染、高可靠性、 高精度等特点，以确保食品安全和生 产线的正常运行。SMC气动元件凭借 其优良的性能和可靠性，在食品包装 机械行业中得到了广泛应用。
医疗器械制造行业
医疗器械制造行业是SMC气动元件应用的 另一个领域。在医疗器械制造过程中，气动 元件被广泛应用于各种医疗设备的制造和装 配中，如呼吸机、麻醉机、手术台等设备中 的气动系统。这些元件能够实现高效、精准 、可靠的动力传输和控制，提高医疗设备的 性能和可靠性。
相比于液压传动和电动传动，气 压传动具有结构简单、成本低、 维护方便等优点，因此在自动化
生产领域得到广泛应用。
SMC气动系统组成
气源装置
用于产生压缩气体，通常由空 气压缩机、过滤器、干燥机和
储气罐等组成。
控制元件
控制气体的流动方向、流量和 压力，包括各种阀类如截止阀 、换向阀、减压阀和安全阀等 。
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电子设备制造行业对气动元件的要求较高，需要具备体积小、重量轻、高精度等特点，以满足电子元器件的精密组装和检测 需求。SMC气动元件凭借其优良的性能和可靠性，在电子设备制造行业中得到了广泛应用。
食品包装机械行业
SMC气动基础知识培训课件.
SMC气动基础知识培训课件.一、教学内容本节课我们将学习《SMC气动基础知识》教材的第一章节，详细内容涉及气动元件的基本原理、气动系统的构成、气动执行元件的工作原理及其在自动化设备中的应用等。
二、教学目标1. 理解并掌握气动元件的基本原理及其在气动系统中的作用。
2. 学会分析气动系统的构成，了解各部分的功能和相互关系。
3. 掌握气动执行元件的工作原理，能够进行简单的气动设备故障排查。
三、教学难点与重点1. 教学难点：气动执行元件的工作原理及气动系统的设计。
2. 教学重点：气动元件的基本原理、气动系统的构成及各部分功能。
四、教具与学具准备1. 教具：SMC气动元件实物、气动系统演示装置、PPT课件。
2. 学具：笔记本、教材、计算器。
五、教学过程1. 导入：通过展示气动设备在工业生产中的应用，引发学生对气动知识的兴趣。
2. 新课内容：详细讲解气动元件的基本原理、气动系统的构成、气动执行元件的工作原理。
a. 气动元件基本原理：利用PPT展示气动元件的图片，讲解其工作原理。
b. 气动系统构成：分析气动系统各部分的功能和相互关系。
c. 气动执行元件：结合实物，讲解气动执行元件的工作原理。
3. 实践情景引入：展示气动设备故障排查实例，让学生了解气动知识在实际中的应用。
4. 例题讲解：针对气动系统的设计，进行例题讲解，巩固所学知识。
5. 随堂练习：布置相关练习题，让学生及时巩固所学内容。
六、板书设计1. 气动元件基本原理2. 气动系统构成气源部分控制部分执行部分3. 气动执行元件工作原理4. 气动设备故障排查实例七、作业设计1. 作业题目：a. 列举气动元件的基本原理。
b. 简述气动系统的构成及其各部分功能。
c. 解释气动执行元件的工作原理。
2. 答案：a. 气动元件基本原理：利用压缩空气作为动力源，实现机械部件的运动或控制。
b. 气动系统构成：气源部分（空气压缩机、气罐等）、控制部分（气动控制阀、电磁阀等）、执行部分（气缸、气马达等）。
SMC气动基础5控制元件
1
1
2
1
11
11
11
1
快速排气阀
当入口压力下降到一定值时，出口的压力气体便从排气口迅速排气
2
2
1
1
2
2
1
1
151
速度控制阀
161
3通方向控制阀
橡胶密封电磁阀
金属密封电磁阀
气控阀
Cv 0.008 ~ 0.012 Cv 0.034 ~ 0.50
直接配管型
直接配管型
底座配管型
底座配管型
Cv 1.0 ~ 4.0 先导截止型 直接配管型 底座配管型
视在功率 U·I 实际消耗功率 U·I ·cosφ
111
电磁线圈的温升和绝缘等级
100℃ 温 度
40℃
绝缘种类
AEB F H
温升
最高允许温升（ ℃ ）65 80 90 115 140 最高允许温度（ ℃ ）105 120 130 155 180
环境温度
时间
直动式电磁换向阀
利用电磁吸力直接推动阀芯换向
（DC） 行程（气隙）
蜂鸣声 电流特性
直流电磁铁
不存在蜂鸣声
线圈电流仅与线圈电 阻有关，动铁芯卡住 时不会烧毁线圈。
交流电磁铁
因交流电正负变化，总有吸力为零的时刻， 故存在蜂鸣声，即动铁芯与静铁芯的震动。
线圈电流主要受行程的影响，启动电流会很 大，若动铁芯卡住，启动电流时间过长会烧 毁线圈
功率表示
消耗功率 W
4.阀的通口多时，结构复杂，故只适合于二通、三通阀。
滑柱式
带台肩的圆柱体阀芯，在管状阀套内轴向移动，实现气路通断。
5 41 2 3
5412 3
SMC气动元件维护与维修-专业技术文献
更换滤芯
定期更换气动元件的滤芯， 如空气滤清器和油雾器滤 芯，以保证气源的清洁和 元件的正常润滑。
检查密封
检查气动元件的密封件， 如O型圈、密封垫等，如 有损坏应及时更换。
特殊环境下的维护保养
高温环境
在高温环境下工作，气动元件容 易受到热老化影响，应定期检查 并更换耐高温材料制成的密封件。
低温环境
02
SMC气动元件以其高效、可靠、 节能等优点广泛应用于自动化生 产线、机械手、包装机械等领域 。
SMC气动元件的组成与工作原理
SMC气动元件主要由气源、气路控制系统和执行机构三 部分组成。
气路控制系统包括各种阀件、管道和附件，用于控制气 体的流动方向、流量和压力。
气源是气动系统的能量来源，通常由空气压缩机提供。
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SMC气动元件维护与维修-专 业技术文献
• SMC气动元件基础知识 • SMC气动元件维护保养 • SMC气动元件故障诊断与排除 • SMC气动元件维修与再利用 • SMC气动元件维护与维修案例分析
01
SMC气动元件基础知识
SMC气动元件简介
01
SMC气动元件是气动系统中常用 的元件，主要用于实现气体的压 缩、传输、控制等功能。
03
对于漏气的故障，需要更换密封 圈或重新安装密封圈。
04
04
SMC气动元件维修与再利用
维修流程与注意事项
故障诊断
确定气动元件故障类型和原因， 可以通过检查、测试和诊断来确 定。
拆卸与检查
将故障气动元件从系统中拆卸下 来，进行详细检查，找出故障的 具体位置和原因。
维修流程与注意事项
修复与更换
根据故障情况，进行修复或更换损坏 的部件，确保气动元件恢复正常元件故障导致生产线 的停机。经过检查，发现是气动阀门 的密封圈老化，更换密封圈后恢复正 常。
2024年smc气动基础培训课件
2024年smc气动基础培训课件一、教学内容本课程基于《SMC气动技术基础》教材，涉及第1章“气动基础概念”和第2章“气动元件及其功能”，详细内容如下：1. 气动基础概念：气源系统、执行元件、控制元件、辅助元件等基本构成和功能。
2. 气动元件及其功能：气缸、气阀、传感器、气压调节器等元件的工作原理和应用。
二、教学目标1. 理解气动系统的基础概念，掌握气动元件的分类和功能。
2. 学会分析气动系统原理图，了解气动元件在系统中的应用。
3. 能够运用气动基础知识，进行简单的气动系统设计和故障排查。
三、教学难点与重点1. 教学难点：气动元件工作原理的理解，气动系统原理图的分析。
2. 教学重点：气动元件的分类、功能及其在系统中的应用。
四、教具与学具准备1. 教具：气动元件实物、气动系统原理图、PPT课件。
2. 学具：笔记本、教材、画图工具。
五、教学过程1. 导入：通过实际案例，介绍气动系统在工业生产中的应用，引发学生对气动技术的兴趣。
2. 理论讲解：（1）气动基础概念：讲解气源系统、执行元件、控制元件、辅助元件的作用和相互关系。
（2）气动元件及其功能：介绍气缸、气阀、传感器、气压调节器等元件的工作原理和应用。
3. 实践操作：（1）参观气动元件实物，让学生直观了解元件结构。
（2）分组讨论，分析气动系统原理图，培养学生团队协作能力。
4. 例题讲解：通过典型例题，讲解气动系统设计和故障排查的方法。
5. 随堂练习：布置相关练习题，巩固所学知识。
六、板书设计1. 气动基础概念：气源系统、执行元件、控制元件、辅助元件。
2. 气动元件及其功能：气缸、气阀、传感器、气压调节器。
3. 气动系统原理图分析：元件符号、连接方式、系统运行原理。
七、作业设计1. 作业题目：（1）简述气动系统的基本构成及各部分功能。
答案：（1）气动系统的基本构成包括气源系统、执行元件、控制元件和辅助元件。
（2）气动系统原理图中，气缸为执行元件，气阀为控制元件，传感器为检测元件，气压调节器为辅助元件。
《SMC气动基础知识》课件
气动系统中的气体具有很好的压缩性，使得气动元件能够快速 响应动作指令，提高了系统的动态性能。
气动元件结构简单，故障率低，且维护起来相对简便，降低了 运营成本。
SMC气动缺点
气压稳定性问题
由于压缩空气的特性和气动元 件的限制，气动系统的气压稳 定性相对较差，可能影响系统
力输出。
04
减压阀将气体压力调整到所需的工作压力，换向阀控 制气体的流动方向，气缸或马达将气体压力转化为机 械能，最后气体通过排气管排出。
PART 04
SMC气动优点与缺点
REPORTING
SMC气动优点
高效节能 清洁环保 快速响应 维护简便
SMC气动元件由于其高效的能量转换机制，能够显著降低能源 消耗，相比传统液压传动方式，具有更高的能效。
PART 05
SMC气动维护与保养
REPORTING
SMC气动元件的日常维护
保持气动元件的清洁
定期清除元件表面的灰尘和污垢，特 别是油污，以防止堵塞和磨损。
检查气动元件的工作状态
通过观察元件的工作状态，如是否有 异常声音、振动或发热等，及时发现 并处理问题。
检查气动元件的紧固件
确保气动元件的紧固件（如螺丝、螺 母等）紧固，防止因松动导致泄漏或 损坏。
01
02
03
与电气传动比较
电气传动具有更高的控制 精度和响应速度，但气动 系统在防爆和防水等特殊 环境中具有优势。
与液压传动比较
液压传动在输出力矩和稳 定性方面具有优势，但在 清洁环保和易维护方面不 如气动系统。
与气压传动比较
气压传动具有结构简单和 维护方便的优点，但在气 压稳定性和负载能力方面 可能不如其他传动方式。
SMC气动元件培训教程
气动基础培训Ⅰ
做成：营业技术系
空气的组成
大气压和空气压
气体的压缩性
空气的压力 • 气体分子的冲突会产生力，这个力就是“压力”。
• 压力SI单位：Pa １Ｐａ＝１Ｎ/ｍ２ ；1MPa=106Pa
• 大气压0.1013MPa
绝对压力与表压力
绝对压力（abs）：以完全真空为基准的压力
表压力（G） ： 以大气压力为基准的压力
压
力
表压力
大气压
0.1013MPa abs
０ＭＰａ Ｇ
绝对压力
真空状态
０ＭＰａ ａ ｂｓ
≪ 绝对压力（abs）＝ 表压力（G） ＋ 大气置
牙科设备
喷气枪
气垫
空气压的应用
AIR CYL’
夹紧
AIR CYL’
推出
AIR CYL’
●启动速度快，换向速度快 ●抗污染能力强 ●寿命长
单向阀
梭阀
快速排气阀
这些是几位几通阀？
AB
AB
RP
2位4通
AB
EA P
2位5通
AB
EA P EB
3位5通中压式
AB
EA P EB
3位5通中封式
EA P EB
3位5通中泄式
B
方向控制阀 – 5通阀
5/3 中封式
A
B
方向控制阀 – 5通阀
5/3 中压式
A
B
方向控制阀 – 5通阀
5/3 中压式
A
B
方向控制阀 – 5通阀
5/3 中压式
A
B
方向控制阀 – 直动式电磁阀
方向控制阀 – 先导式电磁阀 。
方向控制阀 – 密封形式
SMC 气动基础理论篇
声速流动 即 （P1 + 0.1）/ ( P2 + 0.1) ≥ 2 时 q = 124S ( P1 + 0.1)
结论：可见声速流动下，流量只与阀的进口压力P1和有效截面积S有关， 若阀的进口压力P1不变，则流量仅与S有关
.
10
气体流过阀口的流动状态
.
11
谢谢大家
.
12
温度
1psi = 6.89kPa
热力学温度 T 单位为K 摄氏温度 t 单位为℃
可压缩性
t = T - T0 T0 = 273.15K
气体的分子间距大，故气体的体积容易随压力发生变化
P1
P2
标准状态和基准状态
标准状态(ANR)：温度20℃，相对湿度65%，压力0.1MPa 基准状态：温度0℃，压力101.3KPa的干空气的状态
总流量不变
p1 A1 u1
u2 A2 p2
伯努利方程 p11 2u12p212u22
能量守恒，单位体积的气体压力能和 动能之和保持不变
可压缩流动
气流达到声速时，p1≈2p2
P1 bar 绝对压力 9
8
7
6
p1 u=0
p2 u2
从气罐中向外排气，在p1下降到2p2之 前，流量保持不变
5
4 3 2
1
0
.
.
4
空气中的水分
几个概念
水蒸汽分压力：湿空气中水蒸汽独占空气总容积时所具有的压力。当空气中的 水蒸汽达到饱和时，这时水蒸汽所具有的压力叫做饱和水蒸汽分压力。
绝对湿度（kg/m3）：每一立方米的湿空气中所含有的水蒸汽的质量。
ms
V
S
PS RST
ρs=水蒸汽的密度，kg/m3 Ps =水蒸汽分压力，Pa Rs =水蒸汽的气体常数，462.05 J/(kg·K)
SMC气动基础知识
23
磁性开关
•安装：根据气缸的系列，选择相应的安装码
SMCGZ Pneumatics Ltd.
24
磁性开关
•接线：舌簧式和电子式。2线制和3线制。
注意使用电流范围
SMCGZ Pneumatics Ltd.
25
磁性开关
接线图：磁性开关不能直接接电源正负极。D-A93L的磁性开关，使用DC24V电压时， 允许的电流范围为5-40mA。连线时，棕色线为正极，蓝色线为负极；若不接负载， 直接接电源正负极，则磁性开关会烧毁。
SMCGZ Pneumatics Ltd.
21
无杆气缸 机械偶合式
机械式无杆气缸有较大的承载能力和抗力矩能力，可能有轻微外漏。
SMCGZ Pneumatics Ltd.
22
磁性开关
•选用：建议选用常规产品。价格和货期都有优势，而且通用性 强，方便备库、维修，节省成本。
SMCGZ Pneumatics Ltd.
SMCGZ Pneumatics Ltd.
8
3、液压缓冲
SMCGZ Pneumatics Ltd.
9
3、液压缓冲
限位螺钉至少比液压缓冲器高出0.5mm
SMCGZ Pneumatics Ltd.
10
4、气缸的横向载荷 气缸—横向载荷的危害
√
横向载荷
×
结果导致横向载荷施加到气缸活塞杆上
活塞杆密封圈发生不均匀磨损
2
气缸剖视图 直线气缸—双动气缸
SMCGZ Pneumatics Ltd.
3
1、气缸的密封
气缸—密封（密封圈和垫片）
防止压缩空气泄漏，确保气缸输出。
缓冲密封圈 活塞杆密封圈 活塞密封圈
03气动技术第三讲-气动控制元件
二位三通滚轮杠杆机械操作符号
14
方向控制阀－机械控制
• 机械控制惰轮杆行程阀（Idler roller lever valve） 也称为单向滚轮杠杆式机械阀 • 使用时注意：惰轮杆行程阀是单方向动作的行程 阀，即从一个方向压过惰轮杆时阀门动作（相反 方向则不动作）。 • 阀必须安装在气缸行程的极限位置之前，气缸撞 块应超过行程限位开关。 • 阀必须要装在单向动作的正确运动方向上。惰轮 杆行程阀产生一个持续时间较短的信号，通常用 来产生短时间信号，以防止信号的重叠。
32
单向节流阀(One way flow control valve)
单向节流阀是由单向阀和节 流阀组合而成，常用于控制 气缸的运动速度，也称为速 度控制阀。 如图所示，当气流从1口进入， 单向阀被顶在阀座上，空气 只能从节流口流向出口2，流 量被节流阀节流口的大小所 限制，调节螺钉可以调节节 流面积。当空气从2口进入时， 推开单向阀自由流到1口，不 受节流阀限制。
5
方向控制阀
• • • • 1）按阀的切换通口数目分 有二通阀、三通阀、四通阀和五通阀等。 “几位几通”的概念 对于换向阀来说，所谓的“位”指的是为了改变流体方向， 阀芯对于阀体所具有的不同工作位置，表现在图形符号中， 即图形中有几个方格就有几位；所谓的“通”指的是换向 阀与系统相连的接口（包括输入口、输出口和排气口）， 有几个接口即为几通。 • ★ 每个换向阀都有一个常态位（即阀芯在未受到外力作 用时的位置） • 注意：接口的字母和符号的表示方法
35
压力控制阀
• 压力控制阀的功能：控制系统中压缩空气 的压力,以满足系统对不同压力的需要 • 压力控制阀的工作原理：均是利用空气压 力和弹簧力相平衡的原理来工作的 • 压力控制阀的分类: 减压阀：降压稳压作用
SMC气动基础培训
特点：结构简 单、维护方便、 可靠性高、成 本低廉、无污
染等
PART 4
SMC气动元件介绍
气缸
气缸的工作原理：通过压缩 空气推动活塞运动，实现气 缸的伸缩
气缸的种类：单作用气缸、 双作用气缸、无杆气缸等
气缸的特点：结构简单、动 作可靠、维护方便、寿命长
等
应用领域：自动化设备、机 器人、汽车制造、航空航天
前景展望
SMC气动系统 在工业自动化 领域的应用前
景
SMC气动系统 在新能源汽车 领域的应用前
景
SMC气动系统 在智能家居领 域的应用前景
SMC气动系统 在医疗设备领 域的应用前景
学院
THANK YOU
汇报人：
汇报时间：20XX/01/01
SMC气动应用领域
SMC气动产品特点
SMC气动产品优势
SMC气动产品应用案例
PART 3
SMC气动基础知识
气动系统组成
气源设备：包 括空气压缩机、 储气罐等，为 气动系统提供
动力源。
执行元件：包 括气缸、马达 等，将压缩空 气转化为机械 能，实现各种
动作。
控制元件：包 括各种阀、传 感器等，控制 气体的流动和 压力，实现系 统的自动化控
等
电磁阀
定义：电磁阀是一种利用电磁力 控制气路通断的元件
类型：直动式、先导式、二位三 通、二位五通等
添加标题
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添加标题
添加标题
工作原理：通过线圈通电产生磁 场，使阀芯动作，控制气体进出
应用：在气动系统中，电磁阀用 于控制气体的流动方向和流量， 实现各种气动控制功能
气动三联件
减压阀：将空气压力降低到 所需的工作压力，并保持稳 定
气动元件与系统(三)之气动控制元件
气动元件与系统（三）◆气动控制元件◆方向阀◆压力阀◆流量阀◆真空控制阀◆气动比例阀与气动伺服阀◆气动阀岛气动控制元件：主要指各种气动控制阀，简称气动阀。
其功用是控制调节压缩空气的流向、压力和流量，使执行元件及其驱动的工作机构获得所需的运动方向、推力及运动速度等。
气动控制阀种类繁多，但基本上都是由阀芯、阀体和驱动阀芯的装置所组成。
公称通径（mm）和公称压力（MPa）是气动阀的两个基本性能参数。
气动控制与液压控制在很多方面都不同。
能源，气控可以采用空压站集中供气，排气可以直接排放至大气中，而液控必须设置回油管路，收集液压油。
使用，气控较轻量，易于集成安装，适用频率高、寿命长，但噪声大，而液压控制噪声小，但结构大。
压力，气控压力一般低于1MPa，液控可高达30MPa。
泄露，液压要求远比气压严格。
润滑，液压无需润滑，而多数气压控制需要润滑。
气动控制阀的分类气动控制阀的分类-按功能及使用要求分类普通阀方向控制阀单向阀、换向阀压力控制阀减压阀、定值器、安全阀（溢流阀）、顺序阀等流量/速度控制阀节流阀、单向节流阀（速度控制阀）、排气节流阀、延时阀等特殊阀特殊环境用高低温、高粉尘等特殊环境比例控制阀成比例地控制气流的压力、流量和方向伺服控制阀对气流的压力、流量和方向进行连续控制数字控制阀利用数字信息直接控制，步进电机式、高速开关电磁式、压电驱动式等微流控芯片及控制阀以微米尺度空间下对流体进行控制逻辑控制阀是门、或门、与门、非门、禁门、双稳态等，不过应用范围在逐渐减小真空阀真空切换阀真空的供给和破坏控制真空调压阀设定真空系统的压力并保持真空辅助阀（安全阀）阀安装于真空发生器和洗盘之间，用于多吸盘系统中真空、吹气两用阀可通过供给的压缩空气，吹气或产生真空气动控制阀的分类气动控制阀的分类-按其他方式分类结构截止式阀阀芯沿着阀座的轴向移动滑阀式阀阀芯为圆柱形或平板（圆柱滑阀、平板滑阀）膜片式阀通过膜片的收缩与扩张带动阀杆的动作操作人力控制阀通过旋钮、把手、手轮、踏板等方式控制机械控制阀借助挡块、滚轮、碰块、弹簧等控制气压控制阀利用气体压力控制电气控制阀利用普通电磁铁、比例电磁铁、力马达等电-机械转换器控制安装管式控制阀螺纹连接法兰控制阀法兰连接，适用规格较大的控制阀板式控制阀阀板连接集装式连接多个阀并联到一起安装气动方向控制阀：简称方向阀，控制压缩空气的方向和通断，以满足执行元件启动、停止及运动方向的变换等要求。
SMC气动第二册(方向控制元件)C
种类 无记号 R 2) Y K 1) N
注1) 仅间隙密封有。 注2) 双3通阀无。
·
集装间 距mm
间隙密封
弹性密封
VQC4000 VQC1000 2000
单电控 弹性密封 间隙密封 2位 双电控 弹性密封 3位 中封式 弹性密封 4位双3通 弹性密封 间隙密封 2位 单电控 弹性密封 间隙密封 2位 双电控 弹性密封 间隙密封 3位 中封式 弹性密封 间隙密封
无记号 无 全部位置带背压防止阀 带DIN导轨(标准导轨长) 带DIN导轨(特殊导轨长， □内注明位数) 特殊配线规格(双配线除外) 带标牌板 外部先导式 内置消声器，直接吹出 (无IP67) U侧的P、R通口变成两个 口(ø12快换接头) VQC1000 VQC2000 全部系列 B D
插入式集装形式
( )
AC(50/60Hz) 24V 12V 100V 110V 200V 220V 1W (低功 率为 0.5 W) 1W (低功 率为 1.2VA 1.3VA 2.4VA 2.6VA 0.5 W)
额定电 压的 ±1 0 %
相当 B级
规格
密封 形式 位置 数 2 弹 性 密 封 机能 单电控 双电控 中封式 中泄式 3 中压式 中止式 单电控 2 间 隙 密 封 双电控 中封式 3 中泄式 中压式 中止式 注) 气缸通口接管口径为Rc3/8，带底板时的值。 0.15 ~ 1.0 0.1 ~ 1.0 0.1 ~ 1.0 61.2(3.4) 72(4.0) 61.2(3.4) 41.4(2.3) 0.2 ~ 1.0 使用压力范围 MPa 0.2 ~ 1.0 0.15 ~ 1.0 63(3.5) 79.2(4.4) 63(3.5) 45(2.5) 72(4.0) 有效截面积mm2 (Cv值)注1) 79.2(4.4) 响应时间ms 标准型 低功率及AC 40 25 60 60 60 75 35以下 20 50 50 50 62 43 28 63 63 63 78 38 23 53 53 53 65
SMC气动基础基本回路课件
P≤Ps
允许的额定压力以下
Ps
溢流阀控制气罐
的最大允许压力
SMC气动基础基本回路
16
压力控制回路 ——工作压力控制回路
为保持稳定的性能，应提 供给系统一种稳定的工作压 力，该压力设定是通过三联 件（F.R.L)来实现的
SMC气动基础基本回路
17
压力控制回路——双压驱动回路
在气动系统中，有时需要 提供两种不同的压力，来驱 动双作用气缸在不同方向上 的运动
得电
SMC气动基础基本回路
7
换向控制回路——双作用气缸换向回路
电磁阀仍然 保持在失电前
的位置， 因此气缸始终 处于伸出状态
采用二位五通阀的换向控制 回路
使用双电控阀具有记忆功能， 电磁阀失电时，气缸仍能保持在 原有的工作状态
失电
SMC气动基础基本回路
8
换向控制回路——双作用气缸换向回路
采用三位五通阀的换向控制 回路
电磁铁失电，由减压阀控制气 缸以较低压力返回
SMC气动基础基本回路
20
压力控制回路——多级压力控制回路
P1
在一些场合，需要根据工
件重量的不同，设定低、中、
高三种平衡压力
P2
P3
先导式减压阀
SMC气动基础基本回路
21
压力控制回路——多级压力控制回路
利用电气比例阀进行压力 无级控制，电气比例阀的入 口应该安装微雾分离器
SMC气动基础基本回路
5
换向控制回路——双作用气缸换向回路
采用二位五通阀的换向控制 回路
使用双电控阀具有记忆功能， 电磁阀失电时，气缸仍能保持在 原有的工作状态
初始状态
SMC气动基础基本回路
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当P2压力升高时， 弹簧力小于P2使墨 片离开平衡位置， 多余的气体从膜片 中间的小孔并经阀 体上的溢流孔排向 大气，P2下降，直 至达到与弹簧力平 衡的设定压力
• 上图显示了在流量增加和减少的情 况下，输出压力P2的变化特性 • 流量从0开始在小流量范围内变化 时，压力降很大 • 在超过允许流量变化范围使用时， 同样会出现很大的压降，无法起到稳 压作用 41
机械操作
电气操作 气压控制
柱塞式
直动式 直接控制
先导式
间接控制
按阀芯结构分类
阀芯结构
截止式 滑柱式 滑板式
密封形式
弹性密封（橡胶密封）
间隙密封（金属密封）
91
截止式
使用大于阀口直径的圆盘或其它形状的密封件作轴向移动来切换空气通路。
阀芯 阀座
特点
1.结构简单。 2.适合于大流量的场合。 3.阀芯一直承受背压的作用，有利于密封，但是增大了操纵力。 4.阀的通口多时，结构复杂，故只适合于二通、三通阀。
111
按流通能力分类
1.通常，阀的接管口径代表了阀的流通能力的大小。 2.同一系列的阀，流通能力随着接管口径的增大而提高。 3.但是，不同系列的阀，不能仅仅根据接管口径来判断 阀的流通能力，还要参考有效截面积或Cv值来判断。
M5
R1/
R3/8
8
R1/2
R1/4 R3/4 电磁铁接线方式
R1
配管方式
2 1 1 2
2
2
1
171
1
速度控制阀
181
消耗功率 W
131
电磁线圈的温升和绝缘等级
100℃ 温 度 40℃ 时间 A 绝缘种类 最高允许温升（ ℃ ） 65 最高允许温度（ ℃ ） 105 环境温度 E 80 120 B 90 130 F 115 155 H 140 180
温升
直动式电磁换向阀
利用电磁吸力直接推动阀芯换向
2
3
结构简单，切换速度快，动作频率高。 通径大时，所需电磁力也大，因此体积 和功耗都大。 交流电磁铁在阀芯卡死时，有可能烧毁 线圈。
SMC公司气动系统培训讲义
气动控制元件
11
控制元件的分类
压力控制阀
减压阀（调压阀） 安全阀（溢流阀） 顺序阀 电气比例阀 增压阀 换向阀（电磁阀、机控阀、手控阀） 单向阀 梭阀 双压阀 快速排气阀 速度控制阀
方向控制阀
流量控制阀
21
压力控制阀
减压阀
将较高的入口压力调节并降低到符合要求的出口压力，并保证调节后出口压力的稳定 结构及工作原理 设定压力的调节
输出压力P2发生变化的情况
溢流阀的压力-流量特性
入口压力 P1=10bar
4 2 bar
6 8 10 2
4
6 8 bar 10
8 6 4 2
P1
P2
P1
P2
0
0
1000 2000 3000 4000 流量 L/min
当P2压力下降时， 弹簧力大于P2使主 阀芯开度增加，P2 再次升高，直至达 到与弹簧力平衡的 设定压力
151
单向阀
只有两个通口，气流只能单方向流动，不能反向流动
可防止气动回路中气流逆流的现象， 防止气动回路误动作； 保持气动夹紧装置的夹紧力不变
梭阀（或阀）
实现气动回路中“或门”的功能
1
2 1
161
双压阀（与阀）
实现气动回路中“与门”的功能
1
2 1
2
2
2
2
1
1
1
1
1
1
1
1
快速排气阀
当入口压力下降到一定值时，出口的压力气体便从排气口迅速排气
出口压力P2 Bar
先导式减压阀
以压缩空气的作 用力代替调压弹 簧改变输出压力
电气比例阀
通过电压或电流的改变 控制输出压力成比例的 变化，达到很高的调节 精度
增压阀
可使气动系统得到较高 的工作压力
安全阀/顺序阀
防止元件和管路的破坏，限制回路中 的最高压力 当IN口压力大与设定压力，压力便从 OUT口输出，IN口压力小于设定压力， 出口输出停止
调压弹簧 膜片
2 4 6 8 bar 10 2 bar
4
6 8 10 2
4
6 8 bar
主阀芯
10
反馈孔
P1
P2
P1
P2
P1
调节到设定压力后， 膜片在P2压力和弹 簧力的共同作用下 又处于平衡状态， 31 主阀芯再次关闭
P2
当没有流量变化时， P2压力保持稳定， 主阀芯处于关闭状 态
顺时针调节手轮，调压 弹簧压缩，主阀芯打开， P2压力升高，压力通过 反馈孔使膜片上下受到 弹簧力和P2压力的共同 作用
不存在蜂鸣声
线圈电流仅与线圈电 阻有关，动铁芯卡住 时不会烧毁线圈。
交流电磁铁
因交流电正负变化，总有吸力为零的时刻， 故存在蜂鸣声，即动铁芯与静铁芯的震动。 线圈电流主要受行程的影响，启动电流会很 大，若动铁芯卡住，启动电流时间过长会烧 毁线圈 视在功率 U· I 实际消耗功率 U·I ·cosφ
功率表示
In
Out
In
Out
51
方向控制阀
典型结构
这是一个二位五通直动式弹 簧复位滑阀的典型结构
（1）电磁铁 （2）控制活塞 （3）滑柱式阀芯 （4）阀体 （5）复位弹簧 （6）出气口 （7）手动按钮 （8）电磁铁接线座
7 6
8
5
1
2 4 3
方向控制阀的分类
阀机能 通口数 2通 3通 5通 位置数 2位 3位 阀操作方式 电磁控制 气压控制 人力控制----手动式 ----脚踏式 机械控制
弹性密封
滑柱上装有椭圆形密封 圈，降低了滑柱阀芯的 制造精度，基本能保证 无泄漏，密封件会受到 温度的影响。
滑板式
依靠阀座与阀板之间的相对位置来实现气路通断。
平面式滑板阀
回转式滑板阀 特点
1.结构简单，可设计成多位多 通路换向阀。
2 3 4 1
2.靠阀板与阀座之间的滑动面 进行密封，可能有微漏。
3.切换时操纵力可能会很大。
3 1
3
3
2
1
2
1
2
1
141
先导式电磁换向阀
利用电磁先导阀输出先导压力，此先导压力控制主阀芯换向 结构复杂，动作频率比直动式的低。
先导阀体积小，电磁吸力小，故耗电量少
主阀芯行程不受电磁控制部分的影响，不 会因主阀芯卡死而烧毁线圈。 A B RPR 内部先导式 外部先导式 A B RPR
外部先导压力
A
P R
A
A
R
A1 A2 A
P
A
B
B
R
P
R
71
按位置数分类
换向阀的切换状态称为“位置”，有几个切换位置就称为几位阀。 A 1）二位 二通 常断 P A 三通 常断 R P A 五通 RP R 2）三位 三通 五通 中封式 中排式 中压式 B 常通 R P 常通 P A A
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按操作方式分类
人力操作 按钮式 手柄式 滚轮杠杆式 脚踏板式
121
电磁换向阀
电磁铁
结构 I型 动铁芯 T型
（AC） 行程（气隙）
Байду номын сангаас
静铁芯
线圈
I 型电磁铁吸力较小，适合于直 流电磁铁和小型交流电磁铁， 常用作小型直动式和先导式电 磁铁。
电 流
T 型电磁铁吸力强，行程长， 体积大，适合于交流电磁铁， 主要用于行程较大的直动式电 磁铁。
（DC）
行程（气隙）
直流电磁铁 蜂鸣声 电流特性
阀体构造 滑柱式 截止式 滑板式
流通能力 接管口径 有效截面积
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按通口数分类
换向阀的切换通口包括入口、出口和排气口。通常根据使用目的选择换向 阀的通口数。 常通 常断 1）二通阀 A A
P
2）三通阀 常断 A R P 分配阀 A2 A1 P A 3）五通阀 R P R
P
A
P P
常通 A R P 选择阀 A P1 P2 P1 P2 P
滑柱式
带台肩的圆柱体阀芯，在管状阀套内轴向移动，实现气路通断。
5 4 1 2 3 特点
阀套 阀体 阀芯
5
4
1
2
3
1.阀芯具有对称性，使阀具有记忆功能。 2.换向力小，动作灵敏。 3.通用性强，容易设计成多位多通阀。 4.对气源净化处理要求较高。 101
密封方式 间隙密封
研磨和配好的滑柱和阀 套可以有效地降低摩擦 阻力，延长了阀的工作 寿命，但滑柱和阀套之 间存在0.003mm的微小 间隙，因此有轻微漏气 的现象。