液压传动典型气动回路控制
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液压与气动技术简明教程
主编 金黎明 王永润
液压与气动技术简明教程
课题十一 典型气动回路控制
课题十一
典型气动回路控制
活动1 学习基本气动回路
活动2 一些启动实例 活动3 设计启动系统
学习目标
课题十一
典型气动回路控制
学完本课题应能： 1、掌握各种基本气动回路的功用及类型 2、掌握设计气动系统的步骤与方法 3、独立设计简单的气动系统
活动1
课题十一
典型气动回路控制
图11-7 单向调速回路
活动1
课题十一
典型气动回路控制
图11-8 双向调速回路
活动1
课题十一
典型气动回路控制
4、缓冲回路 在执行元件到达终点时，由于惯性的存在，容 易发生碰撞，产生冲击和噪声，大大影响系统运行 的平稳性和元件的寿命。一般可以在系统中设置缓 冲回路来避免这种情况的出现。缓冲回路的工作原 理图如图11-9所示。
课题内容小结
课题十一
典型气动回路控制
1）气动基本回路包括：压力控制回路、方向控制 回路、流量控制回路和缓冲回路等，它们的核心元 件分别是压力控制阀、方向控制阀和流量控制阀等。 2）设计气动系统的4个步骤：分析所需的主要元件， 然后列出工作程序，设计适合的回路，连接各个回 路组成系统。
课后任务
图11-9 缓冲回路的工作原理图
活动2
课题十一
典型气动回路控制
活动2
一些气动实用例子
冲压印字机如图11-10所示，阀体成品上需要冲 印P、A、B及R等字母标志。将阀体放置在一自握 器内。气缸1.0（A）冲印阀体上的字母。气缸 2.0(B)推送阀体自握器落入一筐篮内。 设计气动系统的4个步骤：分析所需的主要元件， 然后列出工作程序，设计适合的回路，连接各个回 路组成系统。
知识拓展
课题十一
典型气动回路控制
二、延时回路 延时回路是使气缸运动得到延时的一种常用回 路，延时回路中包括延时输出回路和延时退回回路。 延时回路常用的是一种延时阀（组合阀图11-15） 为核心元件，即由气罐、单向节流阀和二位三通换 向阀组合而成。含有延时阀的延时回路如图11-16 所示。
图11-15
知识拓展
课题十一
典型气动回路控制
（2）列出工作程序 （3）设计适合的回路 分析可知，此分送机构需要 用双向节流回路、延时回路。 （4）连接回路组成系统 把回路按要求连接后如图 11-14所示。
知识拓展
课题十一
典型气动回路控制
此回路的核心元件为两 个手动换向阀，一般形 式为串联连接。 提问：两换向阀能否 以并联的形式连接？ 如果可以，如何修改 回路？
活动1
课题十一
典型气动回路控制
图11-2 一次压力控制回路
活动1
课题十一
典型气动回路控制
图11-3 二次压力控制回路
活动1
课题十一
典型气动回路控制
图11-4 高低压转换回路
活动1
课题十一
典型气动回路控制
2、方向控制回路 方向控制回路是用来控制系统中执行元件启动、 制动或改变运动方向的回路。最常见的是换向回路。 （1）单作用气缸的换向回路 图11-5所示为二位三通电磁换向阀控制的换向 回路。 （2）双作用气缸的换向回路 图11-6所示为电磁换向阀控制的换向回路，其 中a图采用的是二位四通电磁换向阀，而b图则是带 定位机构的三位四通手动换向阀。
活动1
课题十一
典型气动回路控制
图11-5 单作用气缸换向回路
图11-56 双作用气缸换向回路
活动1
课题十一
典型气动回路控制
3、速度控制回路 速度控制回路是通过控制系统中气体的流量， 达到控制执行元件运动速度的回路。常用节流阀和 调速阀进行调速。 （1）单向调速回路 图11-7所示为单向调速回路。其中a图为进气 路节流调速回路，而b图为排气路节流调速回路。 图11-6 单向调速回路 （2）双向调速回路 图11-8所示为双向调速回路。在系统的进气管 路和排气管路均放置单向节流阀，则气缸的活塞在 两个方向上的运动速度均可以调整。
活动2
课题十一
典型气动回路控制
（1）分析所需主要元件： 1）在工作过程中需要冲印和推送的动作，所以需 要用到冲击气缸1.0和一般的双作用气缸2.0。 2）由于是人手放置工件，那么需要保证双手安全， 所以需要设计ZSB双手安全模块。 3）在工作过程中，冲击气缸1.0冲印字体后推送气 缸2.0才开始，所以需要若干行程阀。 （2）列出工作程序 放置工件 双手启动 气缸1.0快速伸出（冲印） 气缸1.0回退 气缸2.0伸出（推送） 气缸2.0回 退
知识拓展
课题十一
典型气动回路控制
2、真空吸附回路 利用真空泵或者真空发生器产生负压，用真空 吸盘来抓取和搬运工件。 真空发生器真空吸附回路如图11-21至图11-24 所示。
图11-22 强制解除真空回路
知识拓展
课题十一
典型气动回路控制
图11-21
真空发生器
图11-22 真空发生器工作原理
图11-12 双手操作回路
知识拓展
课题十一
典型气动回路控制
测量工件
要求气缸 A 前向冲程时间t1=0.6s，回程时 间t2=0.4s，停止在前端位置的时间t3=1.0s， 一个工作循环完成后，自动连续下一循环。
图11-13
插销分送机构
知识拓展
课题十一
典型气动回路控制
图11-14
插销分送机构控制系统
图11-23 强制解除真空回路
图11-24 真空泵吸附回路
延时阀
知识拓展
课题十一
典型气动回路控制
图11-16
延时回路
活动3
课题十一
典型气动回路控制
活动3
设计气动系统
在医院的住院病人中，有一些是行动不便的， 特别是大小便需要有人照料。自动调节病床为这类 病人解决了难题，病人只需轻轻压下一个按钮，便 桶就可以从床下自动移至对病人合适的位置，用完 后病人只需松开按钮，便桶就可以移回原位，如图 11-17所示。
通过表11-1进行自评。
表11-1
课题十一
典型气动回路控制
学习自评表
源自文库
序号 1 2 3 4
项目 分析所需的主要元件 列出工作程序 设计适合的回路 连接各个回路组成系统
配分 20 20 20 40
得分
备注
知识拓展
课题十一
典型气动回路控制
两种特殊回路 1、气液联动回路 此种回路是利用液压传动的有点，改善气动运 动速度的平稳性和增加推力。 （1）气液转换器的速度控制回路 在回路中增加气液转换器，使执行元件速度平稳同 时容易控制。 （2）气液阻尼缸的速度控制回路 利用气液阻尼缸实现快进、慢进和快退调速。
活动1
课题十一
典型气动回路控制
活动1
学习基本气动回路
气动基本回路是气动回路的基本组成部分。气 动回路的特点： 1）一个空气压缩机可同时向多个回路供气，而液 压泵一般只供一个回路使用； 2）压缩空气在循环结束后直接排入大气，无须象 液压传动一样，将油液回收进油箱； 3）空气自身润滑性能差，须另加供油装置。
活动1
课题十一
典型气动回路控制
活动1
学习基本气动回路
气动基本回路是气动回路的基本组成部分。气 动回路的特点： 1）一个空气压缩机可同时向多个回路供气，而液 压泵一般只供一个回路使用； 2）压缩空气在循环结束后直接排入大气，无须象 液压传动一样，将油液回收进油箱； 3）空气自身润滑性能差，须另加供油装置。
图11-11
冲压印字机控制系统
知识拓展
课题十一
典型气动回路控制
一、双手操作回路 双手操作回路（图11-12）是安全回路的一种， 此回路需要同时按下两个手动阀，才能使气缸动作. 插销分送机构是将插销有节奏地送入测量机， 如图11-13所示。 （1）分析所需主要元件： 1）气缸冲程和回程都有时间要求，所以需要用两 个流量控制阀。 2）在工作过程中要求气缸前冲动作后停止在前端 一定时间，所以需要延时阀。 3）由于一个工作循环完成后，要求自动连续下一 循环，所以需要用双压阀。
活动2
课题十一
典型气动回路控制
（3）设计适合的回路 分析可知，此冲压系统需要 用到双手操作安全回路和行程阀换向回路。 （4）连接回路组成系统 此系统由两部分组成， 冲击气缸部分带有ZSB双手安全块控制另外一部分 的换向动作。把回路按要求连接后如图11-11所示。
活动2
课题十一
典型气动回路控制
活动1
课题十一
典型气动回路控制
1、压力控制回路 压力控制回路是使回路中的压力值保持稳定，或使 回路获得高、低不同压力的回路。 （1）一次压力控制回路 图11-2所示为一次压力控制回路的示意图。 （2）二次压力控制回路 图11-3所示为二次压力控制回路示意图。如系 统需要多种不同的工作压力，可采用b图所示回路。 （3）高低压转换回路 图11-4所示为高低压转换 回路。
主编 金黎明 王永润
液压与气动技术简明教程
课题十一 典型气动回路控制
课题十一
典型气动回路控制
活动1 学习基本气动回路
活动2 一些启动实例 活动3 设计启动系统
学习目标
课题十一
典型气动回路控制
学完本课题应能： 1、掌握各种基本气动回路的功用及类型 2、掌握设计气动系统的步骤与方法 3、独立设计简单的气动系统
活动1
课题十一
典型气动回路控制
图11-7 单向调速回路
活动1
课题十一
典型气动回路控制
图11-8 双向调速回路
活动1
课题十一
典型气动回路控制
4、缓冲回路 在执行元件到达终点时，由于惯性的存在，容 易发生碰撞，产生冲击和噪声，大大影响系统运行 的平稳性和元件的寿命。一般可以在系统中设置缓 冲回路来避免这种情况的出现。缓冲回路的工作原 理图如图11-9所示。
课题内容小结
课题十一
典型气动回路控制
1）气动基本回路包括：压力控制回路、方向控制 回路、流量控制回路和缓冲回路等，它们的核心元 件分别是压力控制阀、方向控制阀和流量控制阀等。 2）设计气动系统的4个步骤：分析所需的主要元件， 然后列出工作程序，设计适合的回路，连接各个回 路组成系统。
课后任务
图11-9 缓冲回路的工作原理图
活动2
课题十一
典型气动回路控制
活动2
一些气动实用例子
冲压印字机如图11-10所示，阀体成品上需要冲 印P、A、B及R等字母标志。将阀体放置在一自握 器内。气缸1.0（A）冲印阀体上的字母。气缸 2.0(B)推送阀体自握器落入一筐篮内。 设计气动系统的4个步骤：分析所需的主要元件， 然后列出工作程序，设计适合的回路，连接各个回 路组成系统。
知识拓展
课题十一
典型气动回路控制
二、延时回路 延时回路是使气缸运动得到延时的一种常用回 路，延时回路中包括延时输出回路和延时退回回路。 延时回路常用的是一种延时阀（组合阀图11-15） 为核心元件，即由气罐、单向节流阀和二位三通换 向阀组合而成。含有延时阀的延时回路如图11-16 所示。
图11-15
知识拓展
课题十一
典型气动回路控制
（2）列出工作程序 （3）设计适合的回路 分析可知，此分送机构需要 用双向节流回路、延时回路。 （4）连接回路组成系统 把回路按要求连接后如图 11-14所示。
知识拓展
课题十一
典型气动回路控制
此回路的核心元件为两 个手动换向阀，一般形 式为串联连接。 提问：两换向阀能否 以并联的形式连接？ 如果可以，如何修改 回路？
活动1
课题十一
典型气动回路控制
图11-2 一次压力控制回路
活动1
课题十一
典型气动回路控制
图11-3 二次压力控制回路
活动1
课题十一
典型气动回路控制
图11-4 高低压转换回路
活动1
课题十一
典型气动回路控制
2、方向控制回路 方向控制回路是用来控制系统中执行元件启动、 制动或改变运动方向的回路。最常见的是换向回路。 （1）单作用气缸的换向回路 图11-5所示为二位三通电磁换向阀控制的换向 回路。 （2）双作用气缸的换向回路 图11-6所示为电磁换向阀控制的换向回路，其 中a图采用的是二位四通电磁换向阀，而b图则是带 定位机构的三位四通手动换向阀。
活动1
课题十一
典型气动回路控制
图11-5 单作用气缸换向回路
图11-56 双作用气缸换向回路
活动1
课题十一
典型气动回路控制
3、速度控制回路 速度控制回路是通过控制系统中气体的流量， 达到控制执行元件运动速度的回路。常用节流阀和 调速阀进行调速。 （1）单向调速回路 图11-7所示为单向调速回路。其中a图为进气 路节流调速回路，而b图为排气路节流调速回路。 图11-6 单向调速回路 （2）双向调速回路 图11-8所示为双向调速回路。在系统的进气管 路和排气管路均放置单向节流阀，则气缸的活塞在 两个方向上的运动速度均可以调整。
活动2
课题十一
典型气动回路控制
（1）分析所需主要元件： 1）在工作过程中需要冲印和推送的动作，所以需 要用到冲击气缸1.0和一般的双作用气缸2.0。 2）由于是人手放置工件，那么需要保证双手安全， 所以需要设计ZSB双手安全模块。 3）在工作过程中，冲击气缸1.0冲印字体后推送气 缸2.0才开始，所以需要若干行程阀。 （2）列出工作程序 放置工件 双手启动 气缸1.0快速伸出（冲印） 气缸1.0回退 气缸2.0伸出（推送） 气缸2.0回 退
知识拓展
课题十一
典型气动回路控制
2、真空吸附回路 利用真空泵或者真空发生器产生负压，用真空 吸盘来抓取和搬运工件。 真空发生器真空吸附回路如图11-21至图11-24 所示。
图11-22 强制解除真空回路
知识拓展
课题十一
典型气动回路控制
图11-21
真空发生器
图11-22 真空发生器工作原理
图11-12 双手操作回路
知识拓展
课题十一
典型气动回路控制
测量工件
要求气缸 A 前向冲程时间t1=0.6s，回程时 间t2=0.4s，停止在前端位置的时间t3=1.0s， 一个工作循环完成后，自动连续下一循环。
图11-13
插销分送机构
知识拓展
课题十一
典型气动回路控制
图11-14
插销分送机构控制系统
图11-23 强制解除真空回路
图11-24 真空泵吸附回路
延时阀
知识拓展
课题十一
典型气动回路控制
图11-16
延时回路
活动3
课题十一
典型气动回路控制
活动3
设计气动系统
在医院的住院病人中，有一些是行动不便的， 特别是大小便需要有人照料。自动调节病床为这类 病人解决了难题，病人只需轻轻压下一个按钮，便 桶就可以从床下自动移至对病人合适的位置，用完 后病人只需松开按钮，便桶就可以移回原位，如图 11-17所示。
通过表11-1进行自评。
表11-1
课题十一
典型气动回路控制
学习自评表
源自文库
序号 1 2 3 4
项目 分析所需的主要元件 列出工作程序 设计适合的回路 连接各个回路组成系统
配分 20 20 20 40
得分
备注
知识拓展
课题十一
典型气动回路控制
两种特殊回路 1、气液联动回路 此种回路是利用液压传动的有点，改善气动运 动速度的平稳性和增加推力。 （1）气液转换器的速度控制回路 在回路中增加气液转换器，使执行元件速度平稳同 时容易控制。 （2）气液阻尼缸的速度控制回路 利用气液阻尼缸实现快进、慢进和快退调速。
活动1
课题十一
典型气动回路控制
活动1
学习基本气动回路
气动基本回路是气动回路的基本组成部分。气 动回路的特点： 1）一个空气压缩机可同时向多个回路供气，而液 压泵一般只供一个回路使用； 2）压缩空气在循环结束后直接排入大气，无须象 液压传动一样，将油液回收进油箱； 3）空气自身润滑性能差，须另加供油装置。
活动1
课题十一
典型气动回路控制
活动1
学习基本气动回路
气动基本回路是气动回路的基本组成部分。气 动回路的特点： 1）一个空气压缩机可同时向多个回路供气，而液 压泵一般只供一个回路使用； 2）压缩空气在循环结束后直接排入大气，无须象 液压传动一样，将油液回收进油箱； 3）空气自身润滑性能差，须另加供油装置。
图11-11
冲压印字机控制系统
知识拓展
课题十一
典型气动回路控制
一、双手操作回路 双手操作回路（图11-12）是安全回路的一种， 此回路需要同时按下两个手动阀，才能使气缸动作. 插销分送机构是将插销有节奏地送入测量机， 如图11-13所示。 （1）分析所需主要元件： 1）气缸冲程和回程都有时间要求，所以需要用两 个流量控制阀。 2）在工作过程中要求气缸前冲动作后停止在前端 一定时间，所以需要延时阀。 3）由于一个工作循环完成后，要求自动连续下一 循环，所以需要用双压阀。
活动2
课题十一
典型气动回路控制
（3）设计适合的回路 分析可知，此冲压系统需要 用到双手操作安全回路和行程阀换向回路。 （4）连接回路组成系统 此系统由两部分组成， 冲击气缸部分带有ZSB双手安全块控制另外一部分 的换向动作。把回路按要求连接后如图11-11所示。
活动2
课题十一
典型气动回路控制
活动1
课题十一
典型气动回路控制
1、压力控制回路 压力控制回路是使回路中的压力值保持稳定，或使 回路获得高、低不同压力的回路。 （1）一次压力控制回路 图11-2所示为一次压力控制回路的示意图。 （2）二次压力控制回路 图11-3所示为二次压力控制回路示意图。如系 统需要多种不同的工作压力，可采用b图所示回路。 （3）高低压转换回路 图11-4所示为高低压转换 回路。