气动控制元件与基本回路
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尼缸、冲击气缸等）
气动控制元件：压力控制阀、流量控制阀、方向控
制阀的工作原理及结构
气动基本回路：压力控制回路、方向控制回路、流
量控制回路、其它
液压传动
液压与气压传动概述：
工作原理，两个重要概念及压力、流量这二个重要参 数 ； 系统组成及液压油的主要物理性质：粘度、粘温特性
液压与气压传动的基础知识 液压泵和液压马达：
气液联动回路
实现:
以气压为动力，利用 气液转换器把气压传 动转变为液压传动; 或者采用气液阻尼缸 来作为执行元件。
退 进
特点:
回路不需要液压动力源， 具备传动平稳、定位精确， 可无级调速的特点
用气液阻尼缸的速度控制回路 图17-31
气液速度控制回路
液 压 缸 气 液 转 换 器
气 液 速 度 控 制 回 路 图 17-32
液压传动
流量阀与节流调回路
节流调速的原理与方式 流量公式：影响因素 影响因素（物理意义）、计算（薄壁小孔） 影响因素 L型节流阀、LI型单向节流阀、Q型调速阀的工作原理、 结构与特点 进油路、回油路、旁油路节流调速：回路 性质 回路、性质 回路 性质、工 作原理、特点、计算 计算
液压传动
其他基本回路
方向控制阀与方向控制回路
方向控制阀
单向型控制阀 换向型控制阀：通过改变气体通路使气流方向发生
改变 换向型控制阀按驱动方式可分为气压控制阀、电磁控 制阀、机械控制阀、手动控制阀和时间控制阀
方向控制回路
单作用气缸换向回路 双作用气缸换向回路
单向型控制阀
单向阀：气流只能向一个方向流动而不能反向流动通 过的阀 单向阀多与节流阀组合起来控制执行元件的运动速度
第17章气动控制元件与基本回路
气动控制元件：控制和调节压缩空气的压力、流量、流动方向和
发送信号的重要元件
方向控制阀，压力控制阀和流量控制阀 气动基本回路：方向控制回路，压力控制回路和速度（流量）控
制回路
方向控制阀与方向控制回路 压力控制阀与压力控制回路 流量控制阀与流量控制回路 气动逻辑元件简介 其它气动基本回路
用于低压气源或高压气源的转换输出
高低压转换回路 图17-21
节流阀：通过改变阀的通流面积来调节流量
节流阀的工作原理
图17-22 节流阀
节 阀 工 原 流 的 作 理 图 17-22
节流阀的结构图 图17-23
节流阀：通过改变阀的通流面积来调节流量
节流阀的应用
图17-24 节流阀的应用
不仅具有节流调速 节流调速的作用，而且 节流调速 还能起到降低排放气流噪声 降低排放气流噪声的作用 降低排放气流噪声
排气节流阀:
A
排气节流阀只能安装在排气口， 调节排出气体的流量以控制执行元件的速度
柔性节流阀：
通过调节阀杆夹紧柔韧的橡胶管而产生节流作用
图17-26 柔性节流阀
柔性节流阀 图 17-26
单作用气缸速度控制回路
单作用气缸的速度控制回路 图17-27
单向调速回路
节流供气 节流排气 结论:
排气节流调速与进气节流调速相比具有进气阻力小，
液压传动
方向阀与方向控制回路
单向阀、换向阀的图形符号、工作原理、结构 换向阀的中位机能 中位机能 方向控制回路：锁紧回路、换向回路
液压传动
压力阀与压力控制回路
溢流阀、减压阀、顺序阀的图形符号、工作原理 工作原理、结 工作原理 构、功能、应用、区别 区别、计算 区别 调压回路、减压回路、压力控制顺序动作回路 压力控制顺序动作回路 卸荷回路 平衡回路
单向型控制阀
双压阀（与门） ：两个单向阀的组合
图17-5 与门
与门 图17-5
双压阀在钻床控制回路中的应用
单向型控制阀
快速排气阀：加快气缸排气腔排气，以提高气缸运动速度 快速排气阀通常装在换向阀与气缸之间，使气缸的排气不需要通 过换向阀而快速完成，从而加快了气缸往复运动的速度 快速往复运动回路
工作原理，泵的功率、效率的计算 齿轮泵、叶片泵、柱塞泵工作原理和结构特点 限压式变量叶片泵工作原理、特性曲线
液压传动
液压缸：
常用液压缸的工作原理、结构形式、和推力、速度的 计算 单杆式液压缸的结构、活塞速度与推力计算 单杆式 差动联接时液压缸工作原理、活塞速度与推力计算、 差动联接 液压塞往复速度相等的条件、实现方法 液压缸缓冲原理及结构
一次压力控制回路 图17-19
二次压力控制回路：
用于气动控制系统气源压力控制，以保证系统使用的气 体压力为一稳定值
去系统
去逻辑单元
二次压力控制回路 图17-20
回路由空气过滤器、减压阀、油雾器（气动三大件）组成 空气过滤器、减压阀、油雾器 空气过滤器 逻辑单元的供气应接在油雾器之前
高低压转换回路：
单缸单往复动作回路：A1A0
单往复控制回路 图17-40
单缸连续往复动作回路： A1A0A1A0。。。
连续往复运动回路 图17-41
多缸顺序动作回路（程序控制回路）
定义:
两只、三只或多只气缸按一定顺序动作的回路
分析如图所示回路的工作过程，并指出元 件的名称
气动基本逻辑回路
气动基本逻辑回路
气缸速度受外界负载变化影响小的特点，所以应用较普遍
双向调速回路
双作用气缸的速度控制回路 图17-28
缓冲回路
功能: 可降低或避免气缸行程末端活塞与缸体的撞击。 场合: 在行程长、速度快、惯性大的场合，除采用缓冲气缸外， 一般还采用缓冲回路
缓冲回路 图17-29
速度换接回路
速度换接回路 图17-30
A
A P A P
P
A
a)关 状 闭态 b开 状 启态
P
图17-1单向阀工作原理图
单阀作理 向工原图 图 17-1
图17-2 单向阀
单 阀 向 图 17-2
单向型控制阀
梭阀（或门）相当于两个单向阀的组合
或门 图17-3
梭阀在手动—自动换向回路中的应用
图17-4 或门在手动—自动换向回路中的应用
或 门 在 手 动 ----自 动 换 向 回路中的应用 图 17-4
图17-9
1
2
1
2
A B
O1 P O2 a)
O1 P
b)
O2
P
c)
双电磁铁直动式换向阀工作原理图 图17-10
换向型控制阀
时间控制换向阀：使气流通过气阻（如小孔、缝隙等）
节流后到气容（储气空间）中，经过一定时间气容内建立起一定 的压力后，再使阀芯动作的换向阀
K
A
弹簧膜片
a P
图17-11 延时换向阀
气动逻辑元件（又称逻辑阀）
工作原理：
均是用压缩空气为工作介质，通过元件内部可动部 件的动作，改变气流方向，从而实现逻辑控制功能
气动逻辑元件的分类
按工作压力分：
高压元件（0.2~0.8MPa ） 低压元件（0.02~0.2MPa ） 微压元件（〈0.02MPa)
按逻辑功能分：
“是门”（S=A） “或门”（S=A+B ） “与门”（S=A·B） “非门”(S= Ã)元件 双稳元件
力,以满足系统对不同压力的需要 弹簧力相平衡的原理来工作的
压力控制阀的工作原理：均是利用空气压力和 压力控制阀的分类: 减压阀、定值器：降压稳压作用 减压阀 安全阀、限压切断阀：限压安全保护作用 顺序阀、平衡阀：根据气路压力不同进行某
种控制
减压阀（调压阀）：减压和稳压
调整手柄 调压弹簧 下弹簧座 膜片
过载保护回路
过载保护回路 图17-38
互锁回路
互锁回路 图17-39
双手同时操作回路
使用两个启动用 的手动阀,只有同 时按动两个阀才动 作的回路。 主要为了安全。 在锻造、冲压机械 上常用来避免误操 作，以保护操作者 的安全。
顺序动作回路
定义:
在气动回路中,各个气缸按一定程序完成各自的动 作
增速回路 ：差动联接、双泵供油 速度换接回路
简单液压系统设计实例
YT4543动力滑台液压系统：电磁铁动作表、基本回路、 工作原理、特点
O
K
图17—12脉冲阀
延 换 阀 时 向 图 17-11
脉冲阀 图17-12
方向控制回路
单作用气缸换向回路
a)
b)
单作用气缸换向回路 图17-13
方向控制回路
双作用气缸换向回路
a)
b)
c)
d)
e)
图17-14 双作用气缸换向回路
f)
双作用气缸换向回路 图17-14
压力控制阀
压力控制阀的功能：控制系统中压缩空气的压
气动基本逻辑回路
课程的基本要求
掌握液压与气压传动的必要的理论知识 能掌握液压气动元件的结构、工作原理 与性能，并能合理地选用它 能掌握液压气动典型基本回路的工作原 理与特点，并能合理地应用它；能维修 一般的液压气动设备 能阅读一般专用设备的液压气动系统图
气压传动
概述及基本概念：空气的性质 气源装置及气动辅件：功能、工作原理及结构 气缸：几种常用气缸的工作原理（缓冲气缸、气液阻
c)
图17-6 快速排气阀
快速排气阀 图17-6
快速往复运动回路
换向型控制阀
气压控制换向阀：利用气体压力推动阀芯运动实
现换向的
单 控 止 换 阀 气 截 式 向 图 17-8
单电磁铁换向阀工作原理
图17-9
换向型控制阀
电磁控制换向阀：
电磁铁的衔铁直接推动阀 芯进行换向
A B A B
单电磁铁换向阀工作原理
按结构形式分：
截止式 膜片式 滑阀式
或门：S=A+B
图17-33 或门元件
或门元件 图17-33
是门：S=A 与门：S=A·B
A
P(B) 是门和与门元件 图17-34
图17-34是门和与门元件
非门：S=à 禁门：S=÷B
A
P(B)
双稳元件：记忆
滑块
A
P
双稳元件
延时回路
延时输出和延时切换
延时回路 图 17-37
顺序阀的应用
图17—17 顺序阀的应用
顺 阀 应 序 的 用 图 17-17
安全阀（溢流阀）
功能:当储气罐或气动回路中的压力超过一定值时，安全阀能立
即打开放气，以阻止压力继续升高产生危险，系统中起过压保护 过压保护 作用
工作原理
关闭状态
开启状态
安全阀的工作原理 图17-18
一次压力控制回路：
使储பைடு நூலகம்罐送出的气体压力不超过规定压力
阀芯 阀套 阻尼孔 阀口 复位弹簧
调压阀 图17-15
减压阀是气动系统中必不可少 必不可少的一种调压元件 必不可少
顺序阀：
依靠回路中压力的高低变化实现执行元件的顺序动作
顺序阀的工作原理
关状 闭态
b)开 状 启态
c)
图17-16为顺序阀的工作原理
顺阀作理 序工原 图 17-16
顺序阀：
依靠回路中压力的高低变化实现执行元件的顺序动作
气动控制元件：压力控制阀、流量控制阀、方向控
制阀的工作原理及结构
气动基本回路：压力控制回路、方向控制回路、流
量控制回路、其它
液压传动
液压与气压传动概述：
工作原理，两个重要概念及压力、流量这二个重要参 数 ； 系统组成及液压油的主要物理性质：粘度、粘温特性
液压与气压传动的基础知识 液压泵和液压马达：
气液联动回路
实现:
以气压为动力，利用 气液转换器把气压传 动转变为液压传动; 或者采用气液阻尼缸 来作为执行元件。
退 进
特点:
回路不需要液压动力源， 具备传动平稳、定位精确， 可无级调速的特点
用气液阻尼缸的速度控制回路 图17-31
气液速度控制回路
液 压 缸 气 液 转 换 器
气 液 速 度 控 制 回 路 图 17-32
液压传动
流量阀与节流调回路
节流调速的原理与方式 流量公式：影响因素 影响因素（物理意义）、计算（薄壁小孔） 影响因素 L型节流阀、LI型单向节流阀、Q型调速阀的工作原理、 结构与特点 进油路、回油路、旁油路节流调速：回路 性质 回路、性质 回路 性质、工 作原理、特点、计算 计算
液压传动
其他基本回路
方向控制阀与方向控制回路
方向控制阀
单向型控制阀 换向型控制阀：通过改变气体通路使气流方向发生
改变 换向型控制阀按驱动方式可分为气压控制阀、电磁控 制阀、机械控制阀、手动控制阀和时间控制阀
方向控制回路
单作用气缸换向回路 双作用气缸换向回路
单向型控制阀
单向阀：气流只能向一个方向流动而不能反向流动通 过的阀 单向阀多与节流阀组合起来控制执行元件的运动速度
第17章气动控制元件与基本回路
气动控制元件：控制和调节压缩空气的压力、流量、流动方向和
发送信号的重要元件
方向控制阀，压力控制阀和流量控制阀 气动基本回路：方向控制回路，压力控制回路和速度（流量）控
制回路
方向控制阀与方向控制回路 压力控制阀与压力控制回路 流量控制阀与流量控制回路 气动逻辑元件简介 其它气动基本回路
用于低压气源或高压气源的转换输出
高低压转换回路 图17-21
节流阀：通过改变阀的通流面积来调节流量
节流阀的工作原理
图17-22 节流阀
节 阀 工 原 流 的 作 理 图 17-22
节流阀的结构图 图17-23
节流阀：通过改变阀的通流面积来调节流量
节流阀的应用
图17-24 节流阀的应用
不仅具有节流调速 节流调速的作用，而且 节流调速 还能起到降低排放气流噪声 降低排放气流噪声的作用 降低排放气流噪声
排气节流阀:
A
排气节流阀只能安装在排气口， 调节排出气体的流量以控制执行元件的速度
柔性节流阀：
通过调节阀杆夹紧柔韧的橡胶管而产生节流作用
图17-26 柔性节流阀
柔性节流阀 图 17-26
单作用气缸速度控制回路
单作用气缸的速度控制回路 图17-27
单向调速回路
节流供气 节流排气 结论:
排气节流调速与进气节流调速相比具有进气阻力小，
液压传动
方向阀与方向控制回路
单向阀、换向阀的图形符号、工作原理、结构 换向阀的中位机能 中位机能 方向控制回路：锁紧回路、换向回路
液压传动
压力阀与压力控制回路
溢流阀、减压阀、顺序阀的图形符号、工作原理 工作原理、结 工作原理 构、功能、应用、区别 区别、计算 区别 调压回路、减压回路、压力控制顺序动作回路 压力控制顺序动作回路 卸荷回路 平衡回路
单向型控制阀
双压阀（与门） ：两个单向阀的组合
图17-5 与门
与门 图17-5
双压阀在钻床控制回路中的应用
单向型控制阀
快速排气阀：加快气缸排气腔排气，以提高气缸运动速度 快速排气阀通常装在换向阀与气缸之间，使气缸的排气不需要通 过换向阀而快速完成，从而加快了气缸往复运动的速度 快速往复运动回路
工作原理，泵的功率、效率的计算 齿轮泵、叶片泵、柱塞泵工作原理和结构特点 限压式变量叶片泵工作原理、特性曲线
液压传动
液压缸：
常用液压缸的工作原理、结构形式、和推力、速度的 计算 单杆式液压缸的结构、活塞速度与推力计算 单杆式 差动联接时液压缸工作原理、活塞速度与推力计算、 差动联接 液压塞往复速度相等的条件、实现方法 液压缸缓冲原理及结构
一次压力控制回路 图17-19
二次压力控制回路：
用于气动控制系统气源压力控制，以保证系统使用的气 体压力为一稳定值
去系统
去逻辑单元
二次压力控制回路 图17-20
回路由空气过滤器、减压阀、油雾器（气动三大件）组成 空气过滤器、减压阀、油雾器 空气过滤器 逻辑单元的供气应接在油雾器之前
高低压转换回路：
单缸单往复动作回路：A1A0
单往复控制回路 图17-40
单缸连续往复动作回路： A1A0A1A0。。。
连续往复运动回路 图17-41
多缸顺序动作回路（程序控制回路）
定义:
两只、三只或多只气缸按一定顺序动作的回路
分析如图所示回路的工作过程，并指出元 件的名称
气动基本逻辑回路
气动基本逻辑回路
气缸速度受外界负载变化影响小的特点，所以应用较普遍
双向调速回路
双作用气缸的速度控制回路 图17-28
缓冲回路
功能: 可降低或避免气缸行程末端活塞与缸体的撞击。 场合: 在行程长、速度快、惯性大的场合，除采用缓冲气缸外， 一般还采用缓冲回路
缓冲回路 图17-29
速度换接回路
速度换接回路 图17-30
A
A P A P
P
A
a)关 状 闭态 b开 状 启态
P
图17-1单向阀工作原理图
单阀作理 向工原图 图 17-1
图17-2 单向阀
单 阀 向 图 17-2
单向型控制阀
梭阀（或门）相当于两个单向阀的组合
或门 图17-3
梭阀在手动—自动换向回路中的应用
图17-4 或门在手动—自动换向回路中的应用
或 门 在 手 动 ----自 动 换 向 回路中的应用 图 17-4
图17-9
1
2
1
2
A B
O1 P O2 a)
O1 P
b)
O2
P
c)
双电磁铁直动式换向阀工作原理图 图17-10
换向型控制阀
时间控制换向阀：使气流通过气阻（如小孔、缝隙等）
节流后到气容（储气空间）中，经过一定时间气容内建立起一定 的压力后，再使阀芯动作的换向阀
K
A
弹簧膜片
a P
图17-11 延时换向阀
气动逻辑元件（又称逻辑阀）
工作原理：
均是用压缩空气为工作介质，通过元件内部可动部 件的动作，改变气流方向，从而实现逻辑控制功能
气动逻辑元件的分类
按工作压力分：
高压元件（0.2~0.8MPa ） 低压元件（0.02~0.2MPa ） 微压元件（〈0.02MPa)
按逻辑功能分：
“是门”（S=A） “或门”（S=A+B ） “与门”（S=A·B） “非门”(S= Ã)元件 双稳元件
力,以满足系统对不同压力的需要 弹簧力相平衡的原理来工作的
压力控制阀的工作原理：均是利用空气压力和 压力控制阀的分类: 减压阀、定值器：降压稳压作用 减压阀 安全阀、限压切断阀：限压安全保护作用 顺序阀、平衡阀：根据气路压力不同进行某
种控制
减压阀（调压阀）：减压和稳压
调整手柄 调压弹簧 下弹簧座 膜片
过载保护回路
过载保护回路 图17-38
互锁回路
互锁回路 图17-39
双手同时操作回路
使用两个启动用 的手动阀,只有同 时按动两个阀才动 作的回路。 主要为了安全。 在锻造、冲压机械 上常用来避免误操 作，以保护操作者 的安全。
顺序动作回路
定义:
在气动回路中,各个气缸按一定程序完成各自的动 作
增速回路 ：差动联接、双泵供油 速度换接回路
简单液压系统设计实例
YT4543动力滑台液压系统：电磁铁动作表、基本回路、 工作原理、特点
O
K
图17—12脉冲阀
延 换 阀 时 向 图 17-11
脉冲阀 图17-12
方向控制回路
单作用气缸换向回路
a)
b)
单作用气缸换向回路 图17-13
方向控制回路
双作用气缸换向回路
a)
b)
c)
d)
e)
图17-14 双作用气缸换向回路
f)
双作用气缸换向回路 图17-14
压力控制阀
压力控制阀的功能：控制系统中压缩空气的压
气动基本逻辑回路
课程的基本要求
掌握液压与气压传动的必要的理论知识 能掌握液压气动元件的结构、工作原理 与性能，并能合理地选用它 能掌握液压气动典型基本回路的工作原 理与特点，并能合理地应用它；能维修 一般的液压气动设备 能阅读一般专用设备的液压气动系统图
气压传动
概述及基本概念：空气的性质 气源装置及气动辅件：功能、工作原理及结构 气缸：几种常用气缸的工作原理（缓冲气缸、气液阻
c)
图17-6 快速排气阀
快速排气阀 图17-6
快速往复运动回路
换向型控制阀
气压控制换向阀：利用气体压力推动阀芯运动实
现换向的
单 控 止 换 阀 气 截 式 向 图 17-8
单电磁铁换向阀工作原理
图17-9
换向型控制阀
电磁控制换向阀：
电磁铁的衔铁直接推动阀 芯进行换向
A B A B
单电磁铁换向阀工作原理
按结构形式分：
截止式 膜片式 滑阀式
或门：S=A+B
图17-33 或门元件
或门元件 图17-33
是门：S=A 与门：S=A·B
A
P(B) 是门和与门元件 图17-34
图17-34是门和与门元件
非门：S=à 禁门：S=÷B
A
P(B)
双稳元件：记忆
滑块
A
P
双稳元件
延时回路
延时输出和延时切换
延时回路 图 17-37
顺序阀的应用
图17—17 顺序阀的应用
顺 阀 应 序 的 用 图 17-17
安全阀（溢流阀）
功能:当储气罐或气动回路中的压力超过一定值时，安全阀能立
即打开放气，以阻止压力继续升高产生危险，系统中起过压保护 过压保护 作用
工作原理
关闭状态
开启状态
安全阀的工作原理 图17-18
一次压力控制回路：
使储பைடு நூலகம்罐送出的气体压力不超过规定压力
阀芯 阀套 阻尼孔 阀口 复位弹簧
调压阀 图17-15
减压阀是气动系统中必不可少 必不可少的一种调压元件 必不可少
顺序阀：
依靠回路中压力的高低变化实现执行元件的顺序动作
顺序阀的工作原理
关状 闭态
b)开 状 启态
c)
图17-16为顺序阀的工作原理
顺阀作理 序工原 图 17-16
顺序阀：
依靠回路中压力的高低变化实现执行元件的顺序动作