气动基本回路
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气动基本回路和控制阀
迈进，实现“与”门.
(2)关键元件 双压阀
5.迅速排气阀及其应用回路
(1)迅速排气阀
(2)应用回路
3.3 速度控制回路和流量控制阀
3.3.1 流量控制阀 在气动系统中，经常要求控制气 动执行元件旳运动速度，这要靠调整 压缩空气旳流量来实现。用来控制气 体流量旳阀，称为流量控制阀。流量 控阀是经过变化阀旳通流截面积来实 现流量控制旳元件，它涉及节流阀、 单向节流阀、排气节流阀等。
压力控制阀 2.顺序阀 (1)作用 依托气路中压力
旳变化来控制各执行元 件按顺序动作。 (2)工作原理 (3)单向顺序阀
顺序阀旳工作原理 a)进气 b)排气
3.4.2 压力控制回路
1.一次压力控制回路 (1)作用 (2)工作原理 2.二次压力控制回路 (1)作用 (2)工作原理 3.高下压转换回路 (1)作用 (2)工作原理
速度控制回路旳工作原理、作用
进气节流调速 排气节流调速 慢进-快退调 速回路
气液联用缸速度控制回路 气液阻尼缸速度控 制回路
速度控制阀旳功能
节流阀 单向节流阀 排气节流阀
压力控制回路旳工作原理、作用
压力控制阀旳图形符号和功能
溢流阀 顺序阀
其他常用旳基本回路旳应用
3.2 气动换向回路和换向阀
3.2.1 换向阀 1.换向阀旳构造及控制
(1)控制方式 (2)位与通 2.分类
3.工作原理
3.2.2 换向回路
1、单作用气缸旳控制 控制单作用气缸旳迈进、后退必须
采用二位三通阀。如图所示单作用气缸 控制回路，按下按钮，压缩空气从1口流 向2口，活塞伸出，3口遮断，单作用气 缸活塞杆伸出。放开按钮，阀内弹簧复 位，缸内压缩空气由2口流向3口排放，1 口被遮断，气缸活塞杆在复位弹簧作用 下立即缩回。
第十四章 气动基本回路
第四节 气液联动回路
气液阻尼缸可是平稳的动作；气液增压缸可使传动力增大。 一、气-液转换速度控制回路
二、气液阻尼缸的速度控制回路
实现：慢进-快退
实现：快进-工进-快退
三、气液增压缸增力回路
四、气液缸同步回路
第五节 计数回路
第六节 延时回路
第七节 安全保护回路
一、过载保护回路
二、互锁回路
2、双向调速回路
用单向节流阀
用排气节流阀
三、快速往复回路 四、速度转接回路
气缸压下行程开关后，发电信号，是二位二通换向，改变排 气通道，改变速度。
五、缓冲回路 A图末端改变排气通道，缓冲； B图在形成终了时，左腔压力打不开顺序阀2，一、一次压力控制回路 这种回路，用于使储气罐送出的气体压力不超过规定压力。为此， 通常在储气罐上安装一只安全阀，用来实现一旦罐内超过规定压 力就向大气放气．也常在储气罐上装一电接点压力表，一旦罐内 超过规定压力时，即控制空气压缩机断电，不再供气。 二、二次压力控制回路 为保证气动系统使用的气体压力为一稳定值，多用由空气过滤器-减 压阀-油雾器(气动三大件)组成二次压力控制回路。但要注意，供 给逻辑元件的压缩空气不要加入润滑油。 三、高低压转换回路 该回路利用两只减压阀和一只换向阀间或输出低压或高压气源。
第十四章 气动基本回路
第一节 换向回路
一、单作用气缸换向回路
得电伸出，失电退回
该阀在两电磁铁均失电时能 自动对中，使气缸停于任何 位置，但定位精度不高，且 定位时间不长。
二、双作用气缸换向回路
第二节 速度控制回路
一、单作用气缸速度 控制回路. A图升降时均可调速； B图升时调速，降时快 排；
二、双作用气缸速度控制回路
气动系统基本回路
出口节流
好 有比例关系 对调速特性影响很小 与负载率成正比
大 约等于平均速度
大
气动系统基本回路
速度控制回路 ——高速驱动回路
•利用快速排气阀，减少排气 背压，实现高速驱动
气动系统基本回路
速度控制回路 ——双速驱动回路
• 利用高低速两个节流阀实现 高低速切换
• 图中节流阀S1调节为高速，节流阀S2调节 为低速
气动系统基本回路
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 中位排气式
中位时两个出气口 与排气口相通
气缸活塞杆可以任意推动
气动系统基本回路
压力（力）控制回路
气动系统基本回路
压力（力）控制回路 ——气源压力控制回路
• 气源压力控制主要是指实空压
机的输出压力保持在储气罐所允
电磁阀失电时，气缸仍能保持在 原有的工作状态
得电
气动系统基本回路
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
气动系统基本回路
换向控制回路 ——双作用气缸换向回路
微雾分离器
电气比例阀
先导式减压阀
气动系统基本回路
位置控制回路
气动系统基本回路
位置控制回路 ——多位气缸
•利用双位气缸,可以实现多达 三个定位点的位置控制
A
SD1 SD2 气 缸 行 程
-
-
0
+
-
++
A SD1
第十一章 气动基本回路
气动基本回路
2、二次压力控制回路
(a)由溢流减压阀控制压力 (b)由换向阀控制高低压力 (c)由减压阀控制高低压力
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气动基本回路
上图所示为二次压力控制回路，图a是由气动三大件 组成的，主要由溢流减压阀来实现压力控制；图b 是由减压阀和换向阀构成的对同一系统实现输出高 低压力p1、p2的控制；图c是由减压阀来实现对不 同系统输出不同压力p1、p2的控制。为保证气动系 统使用的气体压力为一稳定值，多用空气过滤器、 减压阀、油雾器（气动三大件）组成的二次压力控 制回路，但要注意，供给逻辑元件的压缩空气不要 加入润滑油。
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气动基本回路
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本章小结
气动基本回路
1、根据液压系统的学习，培养学生独立分析 回路的能力； 2、了解更多气动系统回路； 3、与液压系统特点相比较，了解各自的特点 及应用场合。
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气动基本回路
四、其它回路 1、安全保护回路 若气动机构负荷过载或气压的突然降低以及气动执 行机构的快速动作等原因都可能危及操作人员或设 备的安全，因此在气动回路中，常常要加入安全回 路。需要指出的是，在设计任何气动回路中，特别 是安全回路中，都不可能缺少过滤装置和油雾器。 因为，污赃空气中的杂物，可能堵塞阀中的小孔和 通路，使气路发生故障。缺乏润滑油时，很可能使 阀发生卡死或磨损，以致整个系统的安全都发生问 题。下面介绍几种常用的安全保护回路。
气动基本回路 所以，节流供气多用于垂直安装的气缸的供气回路中，在水 平安装的气缸供气回路中一般采用图b的节流排气回路。由 图示位置可知，当气控换向阀不换向时，从气源来的压缩空 气经气控换向阀直接进入气缸的A腔，而B腔排出的气体必须 经节流阀到气控换向阀而排入大气，因而B腔中的气体就具 有一定的压力。此时活塞在A腔与B腔的压力差作用下前进， 而减少了“爬行”发生的可能性，调节节流阀的开度，就可 控 制不同的排气速度，从而也就控制了活塞的运动速度，排气 节流调速回路具有下述特点： 1. 气缸速度随负载变化较小，运动较平稳； 2. 能承受与活塞运动方向相同的负载（反向负载）。
气动基本回路
第十章
气动基本回路
气动基本回路
由相关气动元件组成,用来完成某 种特定功能的典型的管路结构. 分类: 方向控制回路 压力控制回路 速度控制回路 多缸控制回路
第一节
方向控制回路
一、单腔换向回路 见图10-1 特点：施 加控制信号 活塞杆伸出； 信号消失， 活塞杆立即 退回。
二、双控换向回路 见图10-2 特点：主控 阀具有记忆功 能，只有施加 一个相反的控 制信号后，主 控阀才会进行 换向。
三、自锁式换向回路 见图10-3 特点：主控阀无 记忆，按下手动阀 1，主控阀右位接 入，活塞杆左伸， 按钮松开，不换 向；只有按下手动 阀2才换向。
第二节压力控制回路
一、调压回路 见图10-4
二、增压回路 图10-5 增压比：n=D2/D12
第三节 速度控制回路 一、节流调速回路 采用单向节流阀实现排气节流的速度控制回路
3、往复动作回路（图10-15）
本章小结: 1、方向控制回路的组成及原理 2、压力控制回路的构成和原理. 3、速度控制回路的特点和原理。 4、同步回路、安全保护回路的组成、原 理。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
再见！
利用两个单向节流阀实现两个方向的速度控制
二、缓冲回路
三、气-液调速回路
四、其他回路 1、同步回路 两活塞杆采用刚性连接的同步回路（图10-10）
气/液缸串联同步回路（图10-11）
2、安全保护回路 （1）自锁回路（图10-12）
（2）互锁回路（图10-13）
（3）过载保护回路 （图10-14）
气动基本回路
气动基本回路
由相关气动元件组成,用来完成某 种特定功能的典型的管路结构. 分类: 方向控制回路 压力控制回路 速度控制回路 多缸控制回路
第一节
方向控制回路
一、单腔换向回路 见图10-1 特点：施 加控制信号 活塞杆伸出； 信号消失， 活塞杆立即 退回。
二、双控换向回路 见图10-2 特点：主控 阀具有记忆功 能，只有施加 一个相反的控 制信号后，主 控阀才会进行 换向。
三、自锁式换向回路 见图10-3 特点：主控阀无 记忆，按下手动阀 1，主控阀右位接 入，活塞杆左伸， 按钮松开，不换 向；只有按下手动 阀2才换向。
第二节压力控制回路
一、调压回路 见图10-4
二、增压回路 图10-5 增压比：n=D2/D12
第三节 速度控制回路 一、节流调速回路 采用单向节流阀实现排气节流的速度控制回路
3、往复动作回路（图10-15）
本章小结: 1、方向控制回路的组成及原理 2、压力控制回路的构成和原理. 3、速度控制回路的特点和原理。 4、同步回路、安全保护回路的组成、原 理。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
再见！
利用两个单向节流阀实现两个方向的速度控制
二、缓冲回路
三、气-液调速回路
四、其他回路 1、同步回路 两活塞杆采用刚性连接的同步回路（图10-10）
气/液缸串联同步回路（图10-11）
2、安全保护回路 （1）自锁回路（图10-12）
（2）互锁回路（图10-13）
（3）过载保护回路 （图10-14）
气动基本回路(课堂PPT)
第十四章 气动基本回路
主讲 陈本德
谢谢你的配合，同学！ 希望学习过程能给你带来快乐
1
F 1YA 2YA A
B
C
150 - - 3
1
0
150 +
-
1.5
1.5
0
150 - + 3
1
3
150 +
+ 1.5
1.5
0
300 + + 3
2
3
2
八轴仿形铣加工机床
3
气动控制回路的工作原理
图11.40
4
第一节 方向控制回路
图14-2双作用气缸换向回路
10
（三）往复动作回路
1.单往复动作回路
双气控阀的双稳态记忆功能
11
2.连续往复动作回路
12
（四）多工位控制回路
工位一：阀1控制， 右气缸杆缩回，左气缸杆缩回
工位二：阀2控制， 右气缸杆伸出，左气缸杆缩回
工位三：阀3控制， 右气缸杆伸出，左气缸杆伸出
13
三位控制回路
进气节流
16
❖ 节流供气的不足之处主要表现为：
❖ 1)当负载方向与活塞运动方向相反时，活塞运动 易出现不平稳现象，即“爬行”现象。
2)当负载方向与活塞运动方向一 致时，由于排气经换向阀快排， 几乎没有阻尼，负载易产生“跑 空”现象，使气缸失去控制。
所以进气节流，多用于垂直安装的气缸的供气回路中
17
五、缓冲回路
❖ 要获得气缸行程末端的缓冲，除采用带缓冲的气缸外，特 别在行程长、速度快、惯性大的情况下，往往需要采用缓冲 回路来满足气缸运动速度的要求。
b）所示回路的特点是， 当活塞返回到行程末端时， 其左腔压力已降至打不开 顺序阀2的程度，余气只 能经节流阀1排出，因此 活塞得到缓冲。
主讲 陈本德
谢谢你的配合，同学！ 希望学习过程能给你带来快乐
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八轴仿形铣加工机床
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气动控制回路的工作原理
图11.40
4
第一节 方向控制回路
图14-2双作用气缸换向回路
10
（三）往复动作回路
1.单往复动作回路
双气控阀的双稳态记忆功能
11
2.连续往复动作回路
12
（四）多工位控制回路
工位一：阀1控制， 右气缸杆缩回，左气缸杆缩回
工位二：阀2控制， 右气缸杆伸出，左气缸杆缩回
工位三：阀3控制， 右气缸杆伸出，左气缸杆伸出
13
三位控制回路
进气节流
16
❖ 节流供气的不足之处主要表现为：
❖ 1)当负载方向与活塞运动方向相反时，活塞运动 易出现不平稳现象，即“爬行”现象。
2)当负载方向与活塞运动方向一 致时，由于排气经换向阀快排， 几乎没有阻尼，负载易产生“跑 空”现象，使气缸失去控制。
所以进气节流，多用于垂直安装的气缸的供气回路中
17
五、缓冲回路
❖ 要获得气缸行程末端的缓冲，除采用带缓冲的气缸外，特 别在行程长、速度快、惯性大的情况下，往往需要采用缓冲 回路来满足气缸运动速度的要求。
b）所示回路的特点是， 当活塞返回到行程末端时， 其左腔压力已降至打不开 顺序阀2的程度，余气只 能经节流阀1排出，因此 活塞得到缓冲。
气动基本回路
2、气动常用回路
15、从两个不同地点控制双作用气缸的单往复运动
如图12-24所示回路，无论用手或用脚发出信号，操纵阀1S1、1S2， 均能使主阀1V1切换，活塞前进，活塞杆伸出碰到行程阀1S2后立即后退。
2、气动常用回路
16、慢速前进、快速后退回路
如图12-25所示回路，按下按钮阀1S1后，主控阀1V1换向，活塞前进，速度 由阀1V2控制，当活塞杆碰到行程阀1S2时，活塞后退，快速排气阀1V3可增加 其后退速度。
1、单作用气缸的控制 控制单作用气缸的前进、后退必须采用二位三通阀。如图12-8所 示单作用气缸控制回路，按下按钮，压缩空气从1口流向2口，活塞伸 出，3口遮断，单作用气缸活塞杆伸出。放开按钮，阀内弹簧复位， 缸内压缩空气由2口流向3口排放，1口被遮断，气缸活塞杆在复位弹 簧作用下立即缩回。
2、气动常用回路
1、气动基本回路
3、各种元件的表示方法 在回路图中，阀和气缸尽可能水平放置。回路中的所有元件均以起始位置 表示，否则另加注释。阀的位置定义如下： 1． 正常位置：阀芯未操纵时阀的位置。 2． 起始位置：阀已安装在系统中并已通气供压后，阀芯所处的位置应标明。如图 12-5所示的滚轮杠杆阀（信号元件），正常位置为关闭阀位，当在系统中被活 塞杆的凸轮板压下时，其起始位置变成通路，应表示成图12-5（b）所示。 对于单向滚轮杠杆阀，因其只能在单方向发出控制信号，因此在回路图中 必须以箭头表示出对元件发生作用的方向，逆向箭头表示无作用，如图12-6所 示。
气动程序控制回路
时间程序控制是指各执行元件的动作顺序按时间顺序 进行的一种自动控制方式。时间信号通过控制线路，按一 定的时间间隔分配给相应的执行元件，令其产生有顺序的 动作，它是一种开环的控制系统。图12-26（a）所示为时 间程序控制方框图。
基本气动回路
1.1 换向回路单作用气缸控制回路气缸活塞杆运动的一个方向靠压缩空气驱动，另一个方向则靠其他外力，如重力、弹簧力等驱动。
回路简单，可选用简单结构的二位三通阀来控制常断二位三通电磁阀控制回路通电时活塞杆伸出，断电时靠弹簧力返回常通二位三通电磁阀控制回路断电时活塞杆缩回，通电时靠弹簧力返回三位三通电磁阀控制回路控制气缸的换向阀带有全封闭型中间位置，可使气缸活塞停止在任意位置，但定位精度不高两个二位二通电磁阀代替一个二位三通阀的控制回路两个二位二通电磁阀同时通电换向，可使活塞杆伸出。
断电后，靠外力返回双作用气缸控制回气缸活塞杆伸出或缩回两个方向的运动都靠压缩空气驱动，通常选用二位五通阀来控制采用单电控二位五通阀的控制回路双电控阀控制回路采用双电控电中间封闭型三位五通阀控制回路中间排气型三位五通阀控制回路路通电时活塞杆伸出，断电时活塞杆返回磁阀，换向信号可以为短脉冲信号，因此电磁铁发热少，并具有断电保持功能左侧电磁铁通电时，活塞杆伸出。
右侧电磁铁通电时，活塞杆缩回。
左、右两侧电磁铁同时断电时，活塞可停止在任意位置，但定位精度不高当电磁阀处于中间位置时活塞杆处于自由状态，可由其他机构驱动中间加压型三位阀控制回路电磁远程控制回路采用二位五通气控阀作为主控阀，其先导控制压力用一个二位三通电磁阀进行远程控制。
该回路可以应用于有防爆等要求的特殊场合双气控阀控制回路主控阀为双气控二位五通阀，用两个二位三通阀作为主控阀的先导阀，可进行遥控操作当左、右两侧电磁铁同时断电时，活塞可停止在任何位置，但定位精度不高。
采用一个压力控制阀，调节无杆腔的压力，使得在活塞双向加压时，保持力的平衡采用带有双活塞杆的气缸，使活塞两端受压面积相等，当双向加压时，也可保持力的平衡双作用气缸控制回路采用两个二位三通阀的控制回路采用一个二位三通阀的差动回路带有自保回路的气动控制回路两个二位二通阀分别控制气缸运动的二位四（五）通阀和二位二通阀串接的控制回路两个二位三通阀中，一个为常通阀，另一个为常断阀，两个电磁阀同时动作可实现气缸换向气缸右腔始终充满压缩空气，接通电磁阀后，左腔进气，靠压差推动活塞杆伸出，动作比较平稳，断电后，活塞自动复位两个方向。
第十四章-气动基本回路
第六节 延时回路
右图为延时输出回路。
左图为气缸延时返回 回路。
第七节 安全保护和操作回路
由于气动机构负荷的过载、气压的突然降低 以及气动执行机构的快速动作等原因，都可 能危及操作人员或设备的安全，因此在气动 回路中，常常需要设计安全保护回路。
一、过载保护回路
活塞杆在伸 出过程中， 系统过载时， 活塞杆立即 缩回。
用行程阀控制的单缸单往复动作回路。
下图为用阻容控制的单缸 单往复延时返回回路。
上图为用压力阀控制的 单缸单往复动作回路。
2、单缸多往复动作回路
按下带定位装置的手动 阀1：连续往复运动； 松开带定位装置的手动 阀1：下位工作，气缸停 止运动。
二、互锁回路
只有三个机动换向阀同时 动作，主控阀才能换向， 气缸才能伸出。
三、双手操作安全回路
锻压、冲压设备中必须设置 安全保护回路，以保证操作 者双手的安全。
左图为“与”回路的双 手操作安全回路。 注意： 两个手动阀的安装距离必 须保证单手不能同时操作。
1、阀2与阀3同时按 下：主控阀上位工 作，气缸伸出；
✓为获得稳定的运动速 度，气动系统多采用出 口节流调速。
2、双向调速回路
✓排气节流阀
调速回路 ： 通过两个单向 节流阀或两个 排气节流阀控 制气缸伸缩的 速度。
三、快速往返运动回路
用两个快排阀实现双 作用气缸的快速往返， 可达到节省时间的要 求。
四、速度换接回路
采用二位二通 阀与节流阀并联， 由行程开关发出电 信号，控制二位二 通阀换向，改变排 气通路，从而控制 气缸速度改变。行 程开关的位置，可 根据需要选定。
五、缓冲回路
活塞快速向右运 动接近末端，压下机 动换向阀，气体经节 流阀排气，活塞低速 运动到终点。
第十四章气动基本回路
五、缓冲回路
要获得气缸行程末端的缓冲，除采用带缓冲的气缸外，特 别在行程长、速度快、惯性大的情况下，往往需要采用缓冲 回路来满足气缸运动速度的要求。
b）所示回路的特点是，当 活塞返回到行程末端时， 其左腔压力已降至打不开 顺序阀2的程度，余气只能 经节流阀1排出，因此活塞 得到缓冲。
a）所示回路能实现快进一慢进缓冲一停止快 退的循环，行程阀可根据需要来调整缓冲开始 位置，这种回路常用于惯性力大的场合。
气液联动回路
三、气液增压缸增力回路
利用气液增压缸1把较低的气压变为较高的液 压力，以提高气液缸2的输出力的回路
四、气液缸同步动作回路
特点是将油液密封在回路 之中，油路和气路串接， 同时驱动1、2两个缸，使 二者运动速度相同，
但这种回路要求缸1无杆腔 的有效面积必须和缸2的有 杆腔面积相等。在设计和 制造中，要保证活塞与缸 体之间的密封，回路中的 截止阀3与放气口相接，用 以放掉混人油液中的空气
第八节 顺序动作回路
顺序动作是指在气动回路中，各个气缸，按 一定程序完成各自的动作。
例如单缸有单往复动作、二次往复动作、连 续往复动作等；
双缸及多缸有单往复及多往复顺序动作等。
一、单缸往复动作回路
单缸往复动作回路
单向顺序阀控制回路
连续往复动作回路
当按下阀1的按钮后，阀4 换向，活塞向前运动，这 时由于阀3复位将气路封闭， 使阀4不能复位，活塞继续 前进。到行程终点压下行 程阀2，使阀4控制气路排 气，在弹簧作用下，阀4复 位，气缸返回，在终点压 下阀3，阀4换向，活塞再 次前进，形成了A1、 A0 、 A1 、A0多次反复动作，待 提起阀1的按钮后，阀4复 位，活塞返回而停止运动。
概念：用来调节气缸的运动速度或实现气缸的 缓冲等的控制回路，一般为节流调速。
气动基本回路 气动常用回路
气动基本回路气动常用回路气动基本回路是指通过气动元件和管路构成的气动系统中的基本回路。
气动常用回路是指在工业自动化控制系统中经常使用的一些气动回路。
本文将介绍气动基本回路和气动常用回路的一些概念和应用。
气动基本回路主要包括气源回路、执行回路和控制回路。
气源回路是指气动系统中提供压缩空气的部分，通常包括压缩空气发生器、气源处理装置和储气设备。
执行回路是指通过气动执行元件来实现机械运动的部分，通常包括气缸和气动执行阀等。
控制回路是指用来控制执行元件的控制系统，通常包括开关、传感器和控制阀等。
气动常用回路包括单向气缸回路、双向气缸回路、速度控制回路、位置控制回路、压力控制回路等。
单向气缸回路是指通过一个气缸来实现单个工作机构的运动控制，常用于一些简单的工作场合。
双向气缸回路是指通过两个气缸来实现工作机构的正反转运动控制，常用于一些需要双向运动的工作场合。
速度控制回路是通过调节气缸的进气量来实现对气缸运动速度的控制，常用于一些对速度要求较高的工作场合。
位置控制回路是通过使用位置传感器来检测工作机构的位置，并通过控制阀来调节气缸的进气量，从而实现对工作机构位置的控制。
压力控制回路是通过使用压力传感器来检测气缸的压力，并通过控制阀来调节气缸的进气量，从而实现对气缸压力的控制。
气动基本回路和气动常用回路在工业自动化控制系统中具有广泛的应用。
其优点包括响应速度快、动力强、结构简单、成本低廉等。
因此，在许多工业领域中，气动系统被广泛应用于各种自动化生产线、机械设备和工艺控制系统中。
气动基本回路和气动常用回路是工业自动化控制系统中常用的回路类型。
通过对气源回路、执行回路和控制回路的合理设计和配置，可以实现对工作机构的运动控制、速度控制、位置控制和压力控制等功能。
气动系统具有快速响应、动力强大、结构简单、成本低廉等优点，因此在工业领域中具有广泛的应用前景。
第十一章气动基本回路与常用回路
2021/3/11
36
计数回路(counting circuit)
❖ 在图a中，阀4的换向位置，取决于阀 2的位置，而阀2的换位又取决于阀3 和阀5。如图所示，若按下阀1，气信 号经阀2至阀4的左端使阀4换至左位， 同时使阀5切断气路，此时气缸活塞 杆伸出；当阀1复位后，原通人阀4左 控制端的气信号经阀1排空，阀5复位， 于是气缸无杆腔的气体经阀5至阀2左 端，使阀2换至左位等待阀1的下一次 信号输入。当阀1第二次按下后，气 信号经阀2的左位至阀4右端使阀4换 至右位，气缸活塞杆退回，同时阀3 将气路切断。待阀1复位后，阀4右端 信号经阀2、阀1排空，阀3复位并将 气流导至阀2左端使其换至右位，又 等待阀1下一次信号输入。这样，第1， 3，5…次(奇数)按下阀1，则气缸活塞 杆伸出；第2，4，6…次(偶数)按下阀 1，则气缸活塞杆退回。
❖ 双作用气缸控制； 带行程检测的压力控制；
❖ 利用梭阀的控制； 利用延时阀的单往复控制；
❖
利用双压阀控制； 带行程检测的时间控制；
从不同地点控制的单往复回路。
单作用气缸间接控制；
2021/3/11
17
3、利用梭阀的控制
如图12-10所示， 回路中的梭阀相当 于实现“或”门逻 辑功能的阀。在气 动控制系统中，有 时需要在不同地点 操作单作用缸或实 施手动/自动并用操 作回路。
2021/3/11
2
2.二次压力控制回路
❖ 作用：对气动系统气源压力的控制
❖ 图a是由气动三联件组成的主要由 溢流减压阀来实现压力控制；图b 是由减压阀和换向阀构成的，对同 一系统实现输出高、低压力p1、p2 的控制；图c是由减压阀来实现对 不同系统输出不同压力P1、P2的 控制。
2021/3/11
z第十三章 气动系统基本回路
图14-17
延时断开回路
2．延时输出回路 图14-18所示的是延时输出回路。当控制信号A切换阀4后， 压缩空气经单向节流阀3向气容2充气。当充气压力经延时升 高至使阀1换位时，阀1就有输出。
图13-18
延时接通回路
谢 谢！
高等教育出版社
Higher Education Press
第一节 方向控制回路
一、单作用气缸控制回路
图13-1所示的为单作用气缸换向回路，图13-1（a）是用二 位三通电磁阀控制的单作用气缸换向回路。该回路中，当电 磁铁得电时，活塞杆伸出；断电时，在由三位五通电气换向阀控制的单作
用气缸活塞杆伸出、缩回和停止的换向回路，该阀在两电磁 铁均失电时具有自动对中功能，可使气缸停在任意位置，但 定位精度不高、且定位时间不长。
(a)
(b)
图13-1 单作用气缸换向回路
二、双作用气缸控制回路
图13-2为各种双作用气缸的换向回路。 其中图13-2（a）是比较简单的换向回路。
对13-2（b）的回路中，当A有压缩空气时气缸推出，反之，
气缸退回。 图13-2（d）、（e ）、（f）的两端控制电磁铁线圈或按钮 不能同时操作，否则将出现误动作，其回路相当于双稳的逻 辑功能。
主控阀右位接入，气缸中的
活塞杆将向左伸出，这时即 便将手动阀1的按钮松开， 主控阀也不会进行换向。只 有当将手动阀2的按钮按下后，
控制信息逐渐消失，主控阀出
现换向复位并左位接入，气缸 中的活塞才向右退回。
图13-14 自锁回路
1、2-手动阀；3-主控阀；
4-单向阀；5-气缸
2．互锁回路
如图13-15所示，主 控阀(二位四通阀)的换 向受三个串联的机控三 通阀控制，只有三个机 控阀都接通时，主控阀 才能换向，气缸才能动 作。
气动基本回路与常用回路课件
气动三位置控制回路
总结词
通过使用单作用气缸和三位四通阀，实现对执行机构三 个位置的控制。
详细描述
三位置控制回路通常用于对执行机构进行精确的位置控 制。通过使用单作用气缸和三位四通阀，可以实现对执 行机构的三个位置的控制。其中，单作用气缸只有一个 工作腔，通过充气和排气来驱动执行机构进行运动。三 位四通阀具有三个工作位置，通过切换工作位置来实现 执行机构的三个不同位置的控制。
04
气动回路设计方法与技巧
明确设计要求与参数
了解客户需求
在开始设计之前，要与客户进行充分沟通， 明确了解设计要求和参数，包括工作压力、 工作流量、工作速度、负载类型等。
制定设计方案
根据客户需求，制定详细的设计方案，包括 气动系统的组成、元件的选择、回路的设计 等。
选择合适的元件与组合方式
选择合适的元件
压力控制阀的种类包括减压阀、安全 阀、顺序阀等，其工作原理是根据系 统压力的变化自动调节阀门开口大小 ，以保持系统压力稳定。
速度控制回路
速度控制回路是指利用流量控制阀对压缩空气的流量进行 控制的回路，常用于控制气缸的运动速度。
流量控制阀的种类包括节流阀、调速阀等，其工作原理是 通过改变阀门开口大小来控制压缩空气的流量，以实现气 缸运动速度的控制。
换向阀的种类包括手动换向阀、电磁换向阀、液动换向阀等，其工作原理是当压 缩空气从进气口进入时，推动阀芯移动，使气流从进气口通过阀芯上的通道流向 排气口，同时关闭原排气口，使原进气口成为排气口，从而实现气缸的往复运动 。
压力控制回路
压力控制回路是指利用压力控制阀对 压缩空气的压力进行控制的回路，常 用于保证气动执行机构在规定压力下 正常工作。
详细描述
顺序动作回路可以实现自动化控制， 例如在机械手或自动化生产线中，根 据预设的程序，使多个气动元件协同 工作，实现复杂的机械运动。
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36
同步控制回路——气液转换缸的同步回路
气液转换缸
利用两个气液缸 实现同步动作
37
气动逻辑回路
38
“与”回路
XYZ 000 010 100 111
12
Y
12
X
Z
2 10
31 2 10
31
39
“与”回路
XYZ 000 010 100 111
Z
2
12
10
Y
31
12
X
2 10
3
1
40
“与”回路
XYZ 000 010 100 111
• 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
6
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
得电
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
先导式减压阀
21
位置控制回路
22
位置控制回路——多位气缸
•利用双位气缸,可以实现多达 三个定位点的位置控制
A
SD1 SD2 气缸行程
--
0
+++
A SD1
B
B SD2
23
位置控制回路——多位气缸
•利用双位气缸,可以实现多达 三个定位点的位置控制
A
SD1 SD2 气缸行程
--
0
+-
A
SD1
++
B
气动系统基本回路
制作：SMC上海营业技术
1
基本回路分类
1.换向控制回路 2.压力（力）控制回路 3.位置控制回路 4.速度控制回路
5.同步控制回路 6.气动逻辑回路 7.其它控制回路
2
换向控制回路
3
换向控制回路 ——单作用气缸换向回路
• 回路的初始由三通阀的弹簧控
制阀处于常闭状态 电磁阀得电，三通阀换向，单
作用气缸活塞杆向前伸出 电磁阀失电，三通阀回到初始
状态，单作用气缸活塞杆在弹簧 作用下退回
4
换向控制回路——单作用气缸换向回路
• 回路的初始由三通阀的弹簧控
制阀处于常闭状态 电磁阀得电，三通阀换向，单
作用气缸活塞杆向前伸出 电磁阀失电，三通阀回到初始
状态，单作用气缸活塞杆在弹簧 作用下退回
5
换向控制回路——双作用气缸换向回路
•利用快速排气阀，减少排气 背压，实现高速驱动
29
速度控制回路——双速驱动回路
• 利用高低速两个节流阀实现 高低速切换
• 图中节流阀S1调节为高速，节流阀S2调节 为低速
SD1 SD2 气缸速度
--
0
+-
低速
SD1
++
高速
SD2
S1
S2
低速
高速
30
速度控制回路——双速驱动回路
• 利用高低速两个节流阀实现 高低速切换
B SD2
24
位置控制回路——多位气缸
•利用双位气缸,可以实现多达 三个定位点的位置控制
A
B
SD1 SD2 气缸行程
--
0
+-
A
SD1
++
B
SD2
25
位置控制回路——带锁气缸
•利用带锁气缸,可以实现中间 定位控制
• 二位三通电磁阀SD3失电，带 锁气缸锁紧制动；得电，制动 解除
SD1
SD2
SD3
活塞杆缩回
12
换向控制回路——双作用气缸换向回路
A1
• 采用三位五通阀的换向控制回
路 中位加压式
中位时进气口与 两个出气口同时相通， 因活塞两端作用面积不相等， 故活塞杆仍然会向前伸出
A2
13
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 中位排气式
中位时两个出气口 与排气口相通
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
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 三种三位机能
• 中位封闭式 • 中位加压式 • 中位排气式
9
换向控制回路——双作用气缸换向回路
S1 SD1
SD2 S2
高速
32
同步控制回路
33
同步控制回路——节流阀同步回路
• 利用节流阀使流入和流出执 行机构的流量保持一致
34
同步控制回路——机械连接的同步回路
• 气缸的活塞杆通过齿轮齿条 机构连接起来，实现同步动 作
齿轮齿条机构
35
同步控制回路——气液转换缸的同步回路
气液转换缸
利用两个气液缸 实现同步动作
• 采用三位五通阀的换向控制回
路
中位封闭式
能使气缸定位 在行程中间任 何位置，但因为 阀本身的泄漏， 定位精度不高
中位会有泄漏
10
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 中位封闭式
活塞杆伸出
11
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 中位封闭式
26
速度控制回路
27
速度控制回路——入口节流和出口节流
特性
低速平稳性 阀的开度与速度
惯性的影响 起动延时 起动加速度 行程终点速度 缓冲能力
入口节流
易产生低速爬行 没有比例关系
对调速特性有影响 小 小 大 小
出口节流
好 有比例关系 对调速特性影响很小 与负载率成正比
大 约等于平均速度
大
28
速度控制回路——高速驱动回路
•采用减压阀的双压驱动回路
减压阀设定 较低的返
回压力
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
•电磁铁得电，气缸以高ຫໍສະໝຸດ 伸出18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
气缸活塞杆可以任意推动
14
压力（力）控制回路
15
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
16
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
•电磁铁失电，由减压阀控制气缸 以较低压力返回
19
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
20
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
微雾分离器
电气比例阀
• 图中节流阀S1调节为高速，节流阀S2调节 为低速
SD1 SD2 --
+++
气缸速度 0
低速 高速
S1 SD1
SD2
S2
低速
31
速度控制回路——双速驱动回路
• 利用高低速两个节流阀实现 高低速切换
• 图中节流阀S1调节为高速，节流阀S2调节 为低速
SD1 SD2 --
+++
气缸速度 0
低速 高速
同步控制回路——气液转换缸的同步回路
气液转换缸
利用两个气液缸 实现同步动作
37
气动逻辑回路
38
“与”回路
XYZ 000 010 100 111
12
Y
12
X
Z
2 10
31 2 10
31
39
“与”回路
XYZ 000 010 100 111
Z
2
12
10
Y
31
12
X
2 10
3
1
40
“与”回路
XYZ 000 010 100 111
• 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
6
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
得电
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
先导式减压阀
21
位置控制回路
22
位置控制回路——多位气缸
•利用双位气缸,可以实现多达 三个定位点的位置控制
A
SD1 SD2 气缸行程
--
0
+++
A SD1
B
B SD2
23
位置控制回路——多位气缸
•利用双位气缸,可以实现多达 三个定位点的位置控制
A
SD1 SD2 气缸行程
--
0
+-
A
SD1
++
B
气动系统基本回路
制作：SMC上海营业技术
1
基本回路分类
1.换向控制回路 2.压力（力）控制回路 3.位置控制回路 4.速度控制回路
5.同步控制回路 6.气动逻辑回路 7.其它控制回路
2
换向控制回路
3
换向控制回路 ——单作用气缸换向回路
• 回路的初始由三通阀的弹簧控
制阀处于常闭状态 电磁阀得电，三通阀换向，单
作用气缸活塞杆向前伸出 电磁阀失电，三通阀回到初始
状态，单作用气缸活塞杆在弹簧 作用下退回
4
换向控制回路——单作用气缸换向回路
• 回路的初始由三通阀的弹簧控
制阀处于常闭状态 电磁阀得电，三通阀换向，单
作用气缸活塞杆向前伸出 电磁阀失电，三通阀回到初始
状态，单作用气缸活塞杆在弹簧 作用下退回
5
换向控制回路——双作用气缸换向回路
•利用快速排气阀，减少排气 背压，实现高速驱动
29
速度控制回路——双速驱动回路
• 利用高低速两个节流阀实现 高低速切换
• 图中节流阀S1调节为高速，节流阀S2调节 为低速
SD1 SD2 气缸速度
--
0
+-
低速
SD1
++
高速
SD2
S1
S2
低速
高速
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速度控制回路——双速驱动回路
• 利用高低速两个节流阀实现 高低速切换
B SD2
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位置控制回路——多位气缸
•利用双位气缸,可以实现多达 三个定位点的位置控制
A
B
SD1 SD2 气缸行程
--
0
+-
A
SD1
++
B
SD2
25
位置控制回路——带锁气缸
•利用带锁气缸,可以实现中间 定位控制
• 二位三通电磁阀SD3失电，带 锁气缸锁紧制动；得电，制动 解除
SD1
SD2
SD3
活塞杆缩回
12
换向控制回路——双作用气缸换向回路
A1
• 采用三位五通阀的换向控制回
路 中位加压式
中位时进气口与 两个出气口同时相通， 因活塞两端作用面积不相等， 故活塞杆仍然会向前伸出
A2
13
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 中位排气式
中位时两个出气口 与排气口相通
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
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 三种三位机能
• 中位封闭式 • 中位加压式 • 中位排气式
9
换向控制回路——双作用气缸换向回路
S1 SD1
SD2 S2
高速
32
同步控制回路
33
同步控制回路——节流阀同步回路
• 利用节流阀使流入和流出执 行机构的流量保持一致
34
同步控制回路——机械连接的同步回路
• 气缸的活塞杆通过齿轮齿条 机构连接起来，实现同步动 作
齿轮齿条机构
35
同步控制回路——气液转换缸的同步回路
气液转换缸
利用两个气液缸 实现同步动作
• 采用三位五通阀的换向控制回
路
中位封闭式
能使气缸定位 在行程中间任 何位置，但因为 阀本身的泄漏， 定位精度不高
中位会有泄漏
10
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 中位封闭式
活塞杆伸出
11
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 中位封闭式
26
速度控制回路
27
速度控制回路——入口节流和出口节流
特性
低速平稳性 阀的开度与速度
惯性的影响 起动延时 起动加速度 行程终点速度 缓冲能力
入口节流
易产生低速爬行 没有比例关系
对调速特性有影响 小 小 大 小
出口节流
好 有比例关系 对调速特性影响很小 与负载率成正比
大 约等于平均速度
大
28
速度控制回路——高速驱动回路
•采用减压阀的双压驱动回路
减压阀设定 较低的返
回压力
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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
•电磁铁得电，气缸以高ຫໍສະໝຸດ 伸出18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
气缸活塞杆可以任意推动
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压力（力）控制回路
15
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
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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
•电磁铁失电，由减压阀控制气缸 以较低压力返回
19
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
20
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
微雾分离器
电气比例阀
• 图中节流阀S1调节为高速，节流阀S2调节 为低速
SD1 SD2 --
+++
气缸速度 0
低速 高速
S1 SD1
SD2
S2
低速
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速度控制回路——双速驱动回路
• 利用高低速两个节流阀实现 高低速切换
• 图中节流阀S1调节为高速，节流阀S2调节 为低速
SD1 SD2 --
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气缸速度 0
低速 高速