液压与气压传动课件第10章5-7节

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。
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。
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，。
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。

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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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10-49d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。
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。
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。
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。