液压与气压传动课件第10章5-7节

图10-50a是双稳型二位五通阀的双稳回路。当有置位信号S后，缸1右行， 即使置位信号消失，在复位信号R到来之前，由于双稳型阀切换在左位，所以 缸仍处于（稳定在）右行状态；当R信号作用后，则缸处于（稳定在）左行状 态。
图10-50b是反馈型双稳回路。当置位信号S输入后，阀1和阀3依次切换， 活塞为前进状态；若信号S消失后，反馈信号P被封闭于阀1、2之间，阀3仍然 为上位工作，气缸活塞仍然处于前进状态。复位信号R输入后，气缸活塞即处 于后退状态。
二、真空吸盘 图10-38为真空吸盘示意图和图形符号，真空吸盘是真空系统中的执行元 件，用于吸持表面光滑平整的工件，通常它由橡胶材料和金属骨架压制而成。 吸盘有多种不同的形状，常用的有圆形平吸盘和波纹形吸盘。波纹形吸盘相 对圆形平吸盘有更强的适应性，允许工作表面有轻微的不平、弯曲或倾斜， 同时在吸持工件进行移动时有较好的缓冲性能。
图10-49d是延时动作非门回路。延时动作时间由单向节流阀调节。 图10-49e是延时复位非门回路。延时复位时间由单向节流阀调节。
七、双稳回路 双稳回路的功用在于其“记忆”机能。当有置位（或复位）信号作用后， 输出对应某一工作状态。在该信号取消后，其它复位（或置位）信号作用前， 原输出状态一直保持不变。
图10-48c为双缸顺序动作控 制回路。两缸A、B按A进-B进-B 退-A退（即1—2—3—4）的顺序 动作。每按一次手动阀，气缸实 现一次工作循环。
六、延时回路 图10-49a为延时接通是门回路。延时元件在主阀先导信号输入侧形成进 气节流。输入先导信号A后须延迟一定时间，待气容中的压力达到一定值时， 主阀才能换向，使F有输出。延时时间由节流阀调节。 图10-49b为延时切断是门回路。延时远件组成排气节流回路，输入信号A 后，单向阀被推开，主阀迅速换向，立即有信号F输出。但当信号A切断后， 气容内尚有一定的压力，须延迟一定时间后，输出F才能被切断。延时时间由 节流阀调节。 图10-49c为延时通-断是门回路。调节两个单向节流阀可分别调节接通和 断开的延时时间。
图10-37所示为真空发生器的工作原理图。当供气压力高于一定值后，压 缩空气通过喷嘴1射入接收室2时，形成超声速射流。射流卷吸接收室内的静 止空气并和它一起向前流动进入混合室3并由扩散室4导出。由于卷吸作用， 在接收室内形成很低的真空度。接收室下方与吸盘相连就能在吸盘内产生真 空。靠真空度便能将吸附的物体吸持住。
四、位置控制回路
位置控制回路的功用在于控制执 行元件在预定或任意位置停留。
图10-47a为用缓冲挡铁的位置控 制回路。靠缓冲器1使活塞在预定位置 之前缓冲，最后由定位块2强迫小车停 止。该回路结构简单，但有冲击振动， 小车与挡铁的经常碰撞、磨损对定位 精度有影响。适用于惯性负载较小， 且运动速度不高的场合。
2. 双作用缸速度控制回路 图10-45a为进口节流调速回路。活塞的 运动速度靠进气侧的单向节流阀调节。该回 路承载能力大，但不能承受负值负载，运动 平稳性差，受外负载变化的影响大。是适用 于对速度稳定性要求不高的场合。 图10-45b为出口节流调速回路。活塞的 运动速度靠排气侧的单向节流阀调节。该回 路可承受负值负载，运动平稳性好，受外负 载变化的影响较小。
第五节 真空元件及应用
在气压传动系统中，低于大气压力下工作的元件称为真空元件，由真空 元件组成的气压传动系统称为真空系统。在电子、半导体元件组装、汽车组 装、自动搬运机械、食品机械、印刷机械、机器人等许多方面，以真空吸附 为动力源，作为实现自动化的一种手段得到广泛的应用。对任何具有较光滑 表面的物体，特别对于非铁、非金属且不适合夹紧的物体，如薄的柔软的纸 张、塑料膜，易碎的玻璃及其制品，集成电路等微型精密零件，都可使用真 空吸附，完成各种工作。
2.拉门的自动开闭回路之二
图 10-52 为 拉 门 的 另 一 种自动开闭回路。该装置是 通过连杆机构将气缸活塞杆 的直线运动转换成门的开闭 运动。利用超低压气动阀来 检测行人的踏板动作。在踏 板6、11的下方装有一端完 全密封的橡胶管，而管的另 一端与超低压气动阀7和12 的控制口相连接。因此，当 人站在踏板上时，橡胶管内 的压力上升，超低压气动阀 就开始工作。
3.气液联动速度控制回路 气液联动速度控制回路具有运动平稳、 停止准确、泄漏途径少、制造维修方便、能 耗低等特点。 图10-46a为利用气液转换器的速度控制 回路。通过改变节流阀开口来实现两个运动 方向的无级调速。它要求气液转换器的油量 大于液压缸的容积，并有一定余量。该回路 运动平稳，但气、油之间要求密封性好，以 防止空气混入油中，保证运动速度的稳定。 图10-46b为利用气液转换器和行程阀来实现 变速的速度控制回路。靠行程阀的切换，使 活塞由快进转变为慢进。改变单向节流阀开 口。可获得任意低速。 图10-46c为利用气液阻尼缸的速度控制 回路。通过调节两个单向节流阀的开口来分 别获得两个运动方向的无级调速。
图10-47b为用二位阀和多位缸的 位置控制回路。由手动阀1、2、3经梭 阀6、7控制两个换向阀4和5。当阀2动 作时，两活塞杆都缩回；阀3动作时， 两活塞杆一伸一缩。该回路多应用于 流水线上对物件进行检测、分选等。
图10-47c为用气液转换器的位 置控制回路。利用二位二通阀可使 液压缸活塞停留在任意位置。该回 路适用于要求定位精度较高的场合。
五、往复动作控制回路 往复动作控制回路可使执行元 件按所要求的往复次数或状态动作； 程序动作控制回路可使执行元件按 预定的程序动作。
图10-48a为行程阀控制的单往复回路。每按一次手动阀，气缸往复动作 一次。
图10-48b为延时复位的单往 复动作回路。活塞右行到达预定 行程压下行程阀后，需经一定时 间延迟，气源对气容C充气后，主 控阀才换向，使活塞返回。该回 路结构简单，可用于行程终点需 短时间停留的场合。
三、其他真空元件 真空系统中除了真空发生器和真空吸盘这两个主要元件外，还有真空电磁 阀、真空压力开关、空气过滤器、油雾分离器、真空安全开关等元件。 1)真空电磁阀：控制真空发生器通断。 2)空气过滤器、油雾分离器：防止压缩空气中污染物引起真空元件故障。 3)真空压力开关：检测真空度是否达到要求，防止工件因吸持不牢而跌落。 4)真空安全开关：在由多个真空吸盘构成的真空系统中确保一个吸盘失效 后维持系统真空度不变。 四、真空系统使用注意事项 1)在恶劣环境中工作时，真空压力开关前应安装过滤器。供给真空系统的 气源应经过净化处理，不能含有油雾。 2)吸盘的吸着面积应小于工件的表面积，以免发生泄漏。 3)真空发生器与吸盘间的连接管应尽量短，且不承受外力。拧动时要防止 因连接管扭曲变形造成漏气。 4)为保证停电后保持一定真空度，防止真空失效造成工件松脱，应在吸盘 与真空发生器间设置单向阀，真空电磁阀应采用常通型结构。 5)对于大面积的板材宜采用多个大口径吸盘吸吊，以增加吸吊平稳性。 6)一个真空发生器带多个吸盘时，其中一个吸盘漏气，会减小其它吸盘的 吸力，应单独配置真空压力开关或选用带单向阀的真空吸盘。
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图10-43a为利用换向阀控制高低压力切换的回路。由换向阀控制输出气 动装置所需要的压力，该回路适用于负载差别较大的场合。图10-43b为同时 输出高低压的回路。
三、速度控制回路 速度控制回路的功用在于调节或改变执行元件的工作速度。 1. 单作用缸速度控制回路 图10-44a为采用节流阀的调速回路。通过改变节流阀的开口来调节活塞 速度。该回路的运动平稳性和速度刚度都较差，
图10-39c为三位三通电磁阀控制单作用气缸的回路。气缸活塞可在任意 位置停留，但由于泄漏，其定位精度不高。
2.双作用气缸换向回路 图10-40为双作用气缸的换向回路。图10-40a为二位五通电磁阀控制的换 向回路。图10-40b为二位五通单气控换向阀控制的换向回路，气控换向阀由 二位三通手动换向控制切换。图10-40c为双电控换向阀控制的换向回路。图 10-40d为双气控换向阀控 制的换向回路，主阀由两 侧的两个二位三通手动阀 控制，手动阀可远距离控 制，但两阀必须协调动作， 不能同时按下。图10-40e 为三位五通电磁换向阀控 制的换向回路。该回路可 控制双作用缸换向，还可 使活塞在任意位置停留， 但定位精度不高。
三、速度控制回路
速度控制回路的功用在于调节或改变执行元件的工作速度。 1. 单作用缸速度控制回路 图10-44a为采用节流阀的调速回路。通过改变节流阀的开口来调节活塞 速度。该回路的运动平稳性和速度刚度都较差，易受外负载变化的影响。 适用于对速度稳定性要求不高场合。
图10-44b为采用单向节流阀的调速回路。活塞的两个方向运动速度分别由二 个单向节流阀调节。该回路的特点和图10-44a所示回路相同。易受外负载变 化的影响。适用于对速度稳定性要求不高场合。
在图10-36a中，当吸持物 体时,真空切换阀12的电磁铁通 电，真空泵吸气，在真空吸盘 10处产生真空，将物体吸住。 当放开物体时，真空切换阀12 的电磁铁断电，真空破坏阀5的 电磁铁通电，真空系统破坏， 将物体放开。
在图10-36b中，当吸持物 体时，供给阀17的电磁铁通电， 压缩空气通过真空发生器18、 消声器排入大气，由于真空发 生器18的作用，在真空吸盘10 处产生真空，将物体吸住。当 放开物体时，供给阀17的电磁 铁断电，真空破坏阀5的电磁铁 通电，真空系统破坏，将物体 放开。
二、压力控制回路 对系统压力进行调节和控制的回路称为压力控制回路。 图10-41为一次压力控制回路。常用外控溢流阀1保持供气压力基本恒定 或用电接点式压力表2来控制空气压缩机的转、停，使贮气罐内压力保持在 规定的范围内。采用溢流阀结构较简单、工作可靠，但气量浪费大；采用电 接点式压力表对电机进行控制要求较高，常用于对小型空压机的控制。一次 压力控制回路的主要作用是控制贮气罐内的压力，使其不超过规定的压力值。 图10-42为二次压力控制回路。利用溢流式减压阀来实现定压控制。二 次压力回路的主要作用是控制气动控制系统的气源压力。
第七节 气动系统实例
一、门户开闭装置 门的形式多种多样，有推门、拉门、屏风式的折叠门、左右门扇的旋转 门以及上下关闭的门等。在此就拉门、折叠门以及旋转门三种气动回路加以 说明。 1.拉门的自动开闭回路之一 这种形式的自动门是在门的前 后装有略微浮起的踏板，行人踏上 踏板后，踏板下沉压至检测用阀， 门就自动打开。行人走过去后，检 测阀自动地复位换向，门就自动关 闭。图10-51就是该装置的回路图。 此回路较简单，回路中调速阀 3与4起着重要的作用，调节门的开 关速度。在有“X”处装有手动闸阀， 作为故障时的应急办法，。
第六节 气动基本回路
虽然气动系统和液压系统一样，越来越复杂，但总是由一些基本回路组 成的。气动基本回路是由有关气动元件组成的，能完成某种特定功能的基本 气动回路。
一、换向回路 在气动系统中，执行元件的启动、停止 或改变运动方向是利用控制进入执行元件的 压缩空气的通、断或变向来实现的，这些控 制回路称为换向回路。 1. 单作用气缸换向回路 图10-39a为二位三通电磁阀控制的换向 回路。电磁铁通电时靠气压使活塞上升；断 电时靠弹簧作用（或其它外力作用）使活塞 下降。该回路比较简单，但对由气缸驱动的 部件有较高要求，以保证气缸活塞可靠退回。 图10-39b为用两个二位二通电磁阀代替图10 -39a中的二位三通电磁阀控制单作用缸的回路。
在工业中，真空系统一般由真空发生装置（真空压力源）、吸盘（执行 元件）、控制阀（有手动阀、机控阀、气控阀和电磁阀）及附件（过滤器、 消声器等）组成。
一、真空发生器 真空发生装置有真空泵和真空发生器两种。真空泵是在吸入口形成负压， 排气口直接通大气，吸入口和排气口两端可获得很大的压力比。真空发生器 是利用压缩空气的流动而形成一定真空度的气动元件。由它们组成的典型真 空回路如图10-36所示。