第十三章气动基本回路

• 在图13-15b所示回 路中，按下阀8，则 气缸向外伸出，当 气缸在伸出行程中 压下阀5后，压缩空 气经节流阀到气容6 延时后才将阀7切换， 气缸退回。
第七节
安全保护回路
概念：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，在生产过程中，常采用安全保护回路。
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。
缓冲回路
五、气-液组合缸速度控制回路
六、变速回路
快进—慢进—快退
第三节
压力控制ห้องสมุดไป่ตู้路
概念：是使回路中的压力保持在一定范围内，或使回路 得到高、低不同压力的基本回路。 （1）一次压力控制回路 （2）二次调压回路 （3）压差控制回路 （4）增力回路 （5）过载保护回路
一、一次压力控制回路
单向阀 气罐 结构简单，工作可靠，但 由于在一定压力下溢流， 浪费能量
六、过载保护回路
第四节 气液联动回路
• 气液联动是以气压为动力，利用气液转 换器把气压传动变为液压传动，或采用 气液阻尼缸来获得更为平稳和更为有 效的控制运动速度的气压传动，或使用 气液增压器来使传动力增大等。 • 气液联动回路装臵简单，经济可靠。
一、气——液转换速度控制回路
• 它利用气液转换器1、2 将气压变成液压，利用 液压油驱动液压缸3，从 而得到平稳易控制的活 塞运动速度，调节节流 阀的开度，就可改变活 塞的运动速度。
二 、互锁回路
四通阀的换向受三个串联的 机动三通阀控制，只有三个 都接通，主控阀才能换向。
三、双手同时操作回路
• 只有同时按动两个阀才动作的回路。锻造、冲压机 械上常用来避免误动作，以保护操作者的安全。
必须使两个三通手动阀同时换向
两个阀必须安装在单手不能同时 操作的距离上，在操作时，如任 何一只手离开时则控制信号消失， 主控阀复位，则活塞杆后退。
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 位臵，这种回路常用于惯性力大的场合。
图13-2双作用气缸换向回路
• 图13-2d、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。
图13-2双作用气缸换向回路
（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
2.连续往复动作回路
（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
（一）单作用气缸换向回路
图13-1a是用二位三通电磁 阀控制的单作用气缸上、下 回路，该回路中，当电磁铁 得电时，气缸向上伸出，失 电时气缸在弹簧作用下返回。
图13-1a单作用气缸换向回路
（二）双作用气缸的换向回路 • 图13-1b所示为三位四通电 磁阀控制的单作用气缸上、 下和停止的回路，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
（1）过载保护回路 （2）互锁回路 （3）安全操作回路
一、过载保护回路
• 当活塞杆在伸出途中，若遇到偶然障碍或其它原因 使气缸过载时，活塞就立即缩回，实现过载保护。
在活塞伸出的过程中， 若遇到障碍6，无杆腔压 力升高，打开顺序阀3， 使阀2换向，阀4随即复 位，活塞立即退回。同 样若无障碍6，气缸向前 运动时压下阀5，活塞也 即刻返回。
• 图14-14b所示的计数原理 同图14-14a。不同的是
按压阀1的时间不能过 长，只要使阀4切换后就
放开，否则气信号将经阀 5或阀3通至阀2左或右控 制端，使阀2换位，气缸 反行，从而使气缸来回振 荡。
第六节 延时控制回路
• 图13-15 a是延时输出回路，当控制信号4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。
工位三：阀3控制， 右气缸杆伸出，左气缸杆伸出
三位控制回路
第三节
速度控制回路
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。 （1）单作用气缸的速度控制回路 （2）双作用气缸的速度控制回路 （3）气-液速度控制回路 （4）变速回路 （5）缓冲回路
一、单作用气缸的速度控制回路
气液转换器
气 液 转 换 器
气动供气方便 液压速度容易控制
二、气液阻尼缸的气液联 动回路
不能中途变速
用气液阻尼缸的速度控制回路二
• 当有K2信号时，五通阀换 向，活塞向左运动，液压 缸无杆腔中的油液通过a口 进入有杆腔，气缸快速向 左前进；当活塞将a口关闭 时，液压缸无杆腔中的油 液被迫从b口经节流阀进入 有杆腔，活塞工作进给； 当K2消失，有K1输入信号 时，五通阀换向，活塞向 右快速返回。
定位时间不长（可压缩性,
泄漏）。
图13-1b单作用气缸换向回路
图13-2a为简单的换向回路
图13-2b中当A有压缩空气时 气缸推出，反之，气缸退回
图13-2c中当手动按钮压 下时气缸推出，反之，气 缸退回
图13-2双作用气缸换向回路
• 图13-2f有中停位置，但中停定位精度不高
图13-2f双作用气缸换向回路
在图14-3a中， 升、降均通过节 流阀调速，两个 相反安装的单向 节流阀，可分别 控制活塞杆的伸 出及缩回速度。 在图14-3b所示的回路 中，气缸上升时可调 速，下降时则通过快 排气阀排气，使气缸 快速返回。
二、双作用气缸的速度控制回路
1、单向调速回路
当节流阀开度较小时，由于进 入A腔的流量较小，压力上升缓 慢，当气压达到能克服负载时， 活塞前进，此时A腔容积增大， 结果使压缩空气膨胀，压力下 降，使作用在活塞上的力小于 负载，因而活塞就停止前进。 待压力再次上升时，活塞才再 次前进。这种由于负载及供气 的原因使活塞忽走忽停的现象， 叫气缸的“爬行”。
A1表示活塞杆伸出，A0表示活塞杆退回
二、多缸顺序动作回路
• 两只、三只或多只气缸按一定顺序动作的回路， 称为多缸顺序动作回路。
• 在一个循环顺序里，若气缸只作一次往复，称 之为单往复顺序，若某些气缸作多次往复，就 称为多往复顺序。
• 分析图中回路的工作过程，并指出元件的名 称
• 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)。
以上的讨论，适用于负载变化不大的 情况。当负载突然增大时，由于气体 的可压缩性，就将迫使气缸内的气体 压缩，使活塞运动速度减慢；反之， 当负载突然减小时，气缸内被压缩的 空气，必然膨胀，使活塞运动加快， 这称为气缸的“自走”现象。
实现机床工作台快进、 工进和快退
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 以放掉混入油液中的空气
在要求气缸具有准确而平稳的速度时(尤其在负 载变化较大的场合)，就要采用气液相结合的 调速方式了。
• 2、双向调速回路
• 在气缸的进、排气口装设节流阀，就组成了双向调速回路
三、快速往复运动回路
将图13-5a中两只单向节流阀换成 快速排气阀就构成了快速往复回路
• 四、速度换接回路
利用两个二位二通阀与单向节流阀并联，当撞块压下行程开关时，发出 电信号，使二位二通阀换向，改变排气通路，从而使气缸速度改变。行 程开关的位臵，可根据需要选定。图中二位二通阀也可改用行程阀。
第十三章
主讲
气动基本回路
张伟
谢谢你的配合，同学！
希望学习过程能给你带来快乐
第一节
方向控制回路
概念：又称换向回路，利用方向控制阀使气动 执行元件改变运动方向的控制回路 （1）单作用气缸的换向回路 （2）双作用气缸的换向回路 （3）往复动作回路 （a）单往复动作回路 （b）连续往复动作回路 （4）多工位控制回路
空压机 安全阀
电接触压力表
用于使储气罐送出的 气体压力不超过规定 压力
节能，但对电机控制要求 高，不能启停频繁。
二、二次压力控制回路
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
利用两只减压阀和一只换向 阀间或输出低压或高压气源
高低压转换回路
四、差压控制回路
五、增力回路
实质上是通 过增大气缸 工作面积实 现增力的。
阀2已换至左位
• 当阀1第二次按下 后，气信号经阀2 的左位至阀4右控 制端使阀4换至右 位，气缸退回，同 时阀3将气路切断。
• 待阀1复位后，阀4右 控制端信号经阀2、阀 1排空， • 阀3复位。
阀3复位后将气导至阀
2右端，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 压阀1，则气缸伸 出；第2、4、 6、…次(偶数)按 压阀1，则使气缸 退回。
进气节流
• 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
• 在水平安装的气缸的供气回路中一般采用如图14-4b 所示的节流排气的回路。
第五节
按下阀1按钮， 气信号经阀2 至阀4的左或 右控制端使气 缸推出或退回。
计数回路
• 设按下阀1时， 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， 此时气缸向外伸 出；
此时阀2尚未换至左位
• 当阀1复位后，原 通入阀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。
• 把主控阀1的信号A 作为手动阀2和3的 逻辑“与"回路，只 有手动阀2和3同时 动作时，主控制阀1 换向到上位，活塞 杆前进；
• 把信号B作为手动 阀2、和3的逻辑 “或非”回路， 即当手动阀2和3 同时松开时(图示 位臵)，主控制阀 1换向到下位，活 塞杆返回；
• 若手动阀2或3 任何一个动作， 将使主控制阀 复位到中位， 活塞杆处于停 止状态。