气动基本和常用回路A可修改.ppt
气动控制与基本回路ppt课件

缓冲回路
图17-29
30
速度换接回路
速度换接回路 图17-30
31
气液联动回路
• 实现:
以气压为动力,利用 气液转换器把气压传 动转变为液压传动; 或者采用气液阻尼缸 来作为执行元件。
• 特点:
回路不需要液压动力源, 具备传动平稳、定位精确, 可无级调速的特点
退
进
用气液阻尼缸的速度控制回路 图17-31
1
方向控制阀与方向控制回路
• 方向控制阀
单向型控制阀 换向型控制阀:通过改变气体通路使气流方向发生改变
换向型控制阀按驱动方式可分为气压控制阀、电磁控制 阀、机械控制阀、手动控制阀和时间控制阀
• 方向控制回路
单作用气缸换向回路 双作用气缸换向回路
2
单向型控制阀
• 单向阀:气流只能向一个方向流动而不能反向流动通过的 阀
的工作原理及结构
• 气动基本回路:压力控制回路、方向控制回路、流量控
制回路、其它
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弹簧膜片
脉冲阀 图17—12脉冲阀 图17-12
12
方向控制回路
• 单作用气缸换向回路
a)
b)
单作用气缸换向回路 图17-13
13
方向控制回路
• 双作用气缸换向回路
a)
b)
c)
d)
e)
f)
图17-14 双双作用作气用缸换气向缸回路换向回路
图17-14
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压力控制阀
• 压力控制阀的功能:控制系统中压缩空气的压力,
• 单向阀多与节流阀组合起来控制执行元件的运动速度
A
PA
P
A
a)关闭状态
b 开启状态
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(课堂PPT)

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
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第一节 方向控制回路
图14-2双作用气缸换向回路
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(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
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2.连续往复动作回路
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(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
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三位控制回路
进气节流
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❖ 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
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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。
气动基本回路与常用回路

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增加单作用气缸及双作用气缸的速度
图12-15为增加单作用缸活塞后退的速度回路,当活塞后退时,气 缸中的压缩空气经快速排气阀1V1的3口直接排放,不需经换向阀,减 少排气阻力,故活塞可快速后退。
图12-16为增加双作用气缸活塞前进的速度回路,双作用气缸前进 时在气缸排气口加一个快速排气阀1V1减小排气阻力。
气动基本回路与常用回路
❖ 气动基本回路 ❖ 气动常用回路
2020年8月4日5时48分
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十一章、气动基本回路
❖ 气动基本回路 压力和力控制回路 换向回路 速度控制回路 位置控制回路 基本逻辑回路
2020年8月4日5时48分
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11.1压力控制回路
▪ 1.一次压力控制回路
电接触式压力表根据 贮气罐压力控制空压机 的起、停,一旦贮气罐 压力超过一定值时,溢 流阀起安全保护作用。
控制只能用出口节流方式,如图12-13(b)。如果单作 用气缸前进及后退速度都需要控制,则可以同时
采用两个节流阀控制, 回路如图12-13(c) 所示。
活塞前进时由节流阀 1V1控制速度,活塞 后退时由节流阀1V2 控制速度。
2020年8月4日5时48分
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双作用气缸的速度控制
2020年8月4日5时48分
❖ 简单压力控制回路 采用溢流式减压阀对气 源实行定压控制。
2020年8月4日5时48分
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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。
气动基本和常用回路A

华中科技大学
位置控制回路
采用串联气缸定位 气缸由多个不同 行程的气缸串联而 换向阀1、 、 成。换向阀 、2、 3依次得电和同时失 依次得电和同时失 电,可得到四个定 位位置。 位位置。 任意位置停止回路 当气缸负载较小时, 当气缸负载较小时,可选 择图a 所示回路, 择图 所示回路,当气缸负 载较大时,应选择图b 载较大时,应选择图 所示 回路。 回路。当停止位置要求精确 时,可选择前面所讲的气液 阻尼缸任意位置停止回路。 阻尼缸任意位置停止回路。
华中科技大学
由气阀组成的二进制记数回路
假定初始状态为图示状态, 假定初始状态为图示状态,第一 次按下手动阀1,高压气体经阀2、 次按下手动阀 ,高压气体经阀 、 到达阀4 右侧,使阀4 阀3 到达阀 右侧,使阀 切换至 右位, 输出, 位输出为1。 右位,s1 输出,第20 位输出为 。 与此同时, 也被切换至右位, 与此同时,阀3 也被切换至右位, 但此时阀3、 但此时阀 、4 的右侧都处于加压 状态,因此阀4 仍维持s 状态,因此阀 仍维持 1 输出状 当松开阀1, 态。当松开阀 ,或经过一段时间 单向节流阀7 后,单向节流阀 后的压力升到一 定值使阀2 换向,单向阀5、 定值使阀 换向,单向阀 、6 将 随之开启,使阀3、 随之开启,使阀 、4 的左右两侧 的空气经阀2(或阀1)排出。 的空气经阀 (或阀 )排出。 第二次按下阀1,因阀 已被切换至右位,高压气体进入阀3、 第二次按下阀 ,因阀3 已被切换至右位,高压气体进入阀 、4 的左侧,切换阀4 输出, 无输出, 位变为0 的左侧,切换阀 使s0 输出,s1 无输出,使20位变为 。阀4 的输出经 到达阀11 右侧,使阀 右侧,使阀11 切换至右位,使s3 输出,第21 位为 。 切换至右位, 输出, 位为1。 阀9、10 到达阀 、 华中科技大学 第三次按下阀1 位也变为1。 第三次按下阀 时,20 位也变为 。
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路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通电时活塞杆伸出;断电时活塞杆返回双电控阀控制回路采用双电控电磁阀;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中间封闭型三位五通阀控制回路左侧电磁铁通电时;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;但定位精度不高中间排气型三位五通阀控制回路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;可进行遥控操作双作用气缸控制回路采用两个二位三通阀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采用一个二位三通阀的差动回路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两个方向..图示位置为气缸右腔进气..如将阀2按下;由气孔管路向阀右端供气;使二位五通阀切换;则气缸左腔进气;右腔排气;同时自保回路a、b、c也从阀的右端增加气压;以防中途气阀2失灵;阀芯被弹簧弹回;自动换向;造成误动作即自保作用..再将阀2复位;按下阀1;二位五通阀右端压气排出;则阀芯靠弹簧复位;节能型切换;开始下一次循环二位四五通阀和二位二通阀串接的控制回路二位五通阀起换向作用;两个二位二通阀同时动作;可保证活塞停止在任意位置..当没有合适的三位阀时;可用此回路代替1.2 速度控制回路单作用气缸的速度控制回路采用两个速度控制阀串联;用进气节流和排气节流分别控制活塞两个方向运动的速度直接将节流阀安装在换向阀的进气口与排气口;可分别可控制活塞两个方向运动的速度利用快速排气阀的双速驱动回路为快速返回回路..活塞伸出时为进气节流速度控制;返回时空气通过快速排气阀直接排至大气中;实现快速返回单作用气缸的速度控制回路采用单向节流阀的速度控制回路在气缸两个气口分别安装一个单向节流阀;活塞两个方向的运动分别通过每个单向节流阀调节..常采用排气节流型单向节流阀采用排气节流阀的速度控制回路采用二位四通五通阀;在阀的两个排气口分别安装节流阀;实现排气节流速度控制;方法比较简单快速返回回路活塞杆伸出时;利用单向节流阀调节速度;返回时通过快速排气阀排气;实现快速返回双作用气缸的速度控制回路高速动作回路在气缸的进排气口附近两个管路中均装有快速排气阀;使气缸活塞运动加速中间变速回路用两个二位二通阀与速度控制阀并联;可以控制活塞在运动中任意位置发出信号;使背压腔气体通过二位二通阀直接排出到大气中;改变气缸的运动速度利用电/气比例节流阀的速度控制回路可实现气缸的无级调速..当三通电磁阀2通电时;给电气比例节流阀1输入电信号;使气缸前进..当三通电磁阀2断电时;利用电信号设定电气比例阀1的节流阀开度;使气缸以设定的速度后退..阀1和阀2应同时动作;以防止气缸启动“冲出”1.3 压力、力矩与力控制回路压力控制回路气动系统中;压力控制不仅是维持系统正常工作所必需的;而且也关系到系统总的经济性、安全性及可靠性..作为压力控制方法;可分为一次压力气源压力控制、二次压力系统工作压力控制、双压驱动、多级压力控制、增压控制等一次压力控制回路控制气罐使其压力不超过规定压力..常采用外控制式溢流阀1来控制;也可用带电触点的压力表2代替溢流阀1来控制压缩机电机的动、停;从而使气罐内压力保持在规定范围内..采用安全阀结构简单;工作可靠;但无功耗气量大;二后者对电机及其控制有要求二次压力控制回路利用气动三联件中的溢流式减压阀控制气动系统的工作压力采用差压操作;可以减少空气消耗量;并减少冲击差压回路采用单向减压阀的差压回路a 当活塞杆伸出时为高压;返回时空气通过减压阀减压与图a原理一样;只是用快速排气阀代替单向节流阀与图a比较;只是减压阀安装在换向阀之前;减压阀的工作要求较高;而省去单向节流阀气缸活塞一端通过减压阀供给一定的压力;另外安装卸荷阀做排气用限压回路启动按钮1作用后;活塞开始伸出;挡块遇行程阀2后;换向阀3使活塞返回..但如果在前进中遇到大的阻碍;气缸左腔压力增高;顺序阀5动作;打开二位二通阀4排气;活塞自动返回气源经过调压阀1与2可调出两种不同的压力;通过换向阀3可得两种不同的压力输出压力控制回路多级压力控制采用远程调压阀的多级压力控制回路远程调压阀的先导压力通过三通电磁阀1的切换来控制;看根据需要设定低、中、高三种先导压力..在进行压力切换时;必须用电磁阀2现将先导压力泄压;然后再选择新的先导压力采用比例调压阀的无级压力控制回路采用一个小型的比例压力阀作为先导压力控制阀可实现压力的无级控制..比例压力阀的入口应使用一个微雾分离器;防止油雾和杂质进入比例阀;影响阀的性能和使用寿命增压回路当二位五通电磁阀1通电时;气缸实现增压驱动;当电磁阀1断电时;气缸在正常压力作用下返回当二位五通电磁阀1通电时;利用气控信号使住换向阀切换;进行增压驱动;电磁阀1断电时;气缸在正常压力作用下返回使用气\液增压缸的增压回路\当三通电磁阀3、4通电时;气/液缸6在与气压相同的油压作用下伸出;当需要大输出力时;则使五通电磁阀2通电;让气/液增压缸1动作;实现气/液缸的增压驱动..让五通电磁阀2和三通电磁阀3、4断电时;则可使气/液返回..气/液增压缸1的输出可通过减压阀5进行设定串联气缸增力回路三段活塞缸串联;工作行程时;电磁换向阀通电;A、B、C进气;使活塞杆增力推出..复位时;电磁阀断电;气缸右端口D进气;把杆拉回压力控制回路压力控制顺序回路为完成A1、B1、A0、B0顺序动作的回路;启动按钮1动作后;换向阀2换向;A缸左腔压力增高;顺序阀4动作;推动阀3换向;B缸活塞杆伸出完成B1动作;同时使阀2换向完成A0动作;最后A缸右腔压力增高;顺序阀5动作;使阀3换向完成B0动作..此处顺序阀4及5调整至一定压力后动作力矩控制回路气马达是产生力矩的气动执行元件..叶片式气马达是依靠叶片使转子高速旋转;经齿轮减速而输出力矩;借助于速度控制改变离心力而控制力矩;其回路就是一般的速度控制回路..活塞式气马达和摆动马达则是通过改变压力来控制扭矩的..下面介绍活塞式气马达的力矩控制回路气马达的力矩控制回路活塞式气马达经马达内装的分配器向大气排气;转速—高则排气受节流而力矩下降..力矩控制一般通过控制供气压力实现摆动马达的力矩控制回路应该注意的是;若在停止过程中负载具有较大的惯性力矩;则摆动马达还必须使用挡块定位力控制回路冲击气缸的典型力控制回路该回路由冲击气缸4、快速供给气压的气罐1、把气缸背压快速排入大气的快速排气阀3及控制气缸换向的二位五通阀2组成..当电磁阀得电时;冲击气缸的排气侧快速排出大气;同时使二位三通阀换向;气罐内的压缩空气直接流入冲击气缸;使活塞以极高的速度向下运动;该活塞所具有的动能给出很大的冲击力..冲击力与活塞的速度平方成正比;而活塞的速度取决于气罐流入冲击气缸的空气流量..为此;调节速必须调节气罐的压力1.4 位置控制回路气缸通常只能保持在伸出和缩回两个位置..如果要求气缸在运动过程中的某个中间位置停下来;则要求气动系统具有位置控制功能..由于气体具有压缩性;因此只利用三位五通电磁阀对气缸两腔进行给、排气控制的纯气动方法;难以得到高精度的位置控制..对于定位精度要求较高的场合;应采用机械辅助定位或气/液转换器等控制方法利用外部挡块的定位方法在定位点设置机械挡块;是使气缸在行程中间定位的最可靠方法;定位精度取决于机械挡块的设置S精度..这种方法的缺点是定位点的调整比较困难;挡块与气缸之间应考虑缓冲的问题采用三位五通阀的位置控制回路采用中位加压型三位五通阀可实现气缸的位置控制;但位置控制精度不高;容易受负载变化的影响使用串联气缸的三位置控制回路轻负载时图示位置为两缸的活塞杆均处于缩进状态;当阀2如图示位置;而阀1通电换向时;A缸活塞杆向左推动B缸活塞杆;其行程为I—II..反之;当阀1如图示状态而阀2通电切换时;缸B活塞杆杆端由位置II继续前进到III 因缸B行程为I—III..此外;可在两缸端盖上f处于活塞杆平行安装调节螺钉;以相应地控制行程位置;使缸B活塞杆可停留在I—II、II—III之间的所需位置采用全气控方式的四位置控制回路图示位置为按动手控阀1时;压缩空气通过手控阀1;分两路由梭阀5、6控制两个二位五通阀;使主气源进入多位缸而得到位置I..此外;当按动手动阀2、3或4时;同时可相应得到位置II、III或IV利用制动气缸的位置控制回路如果制动装置为气压制动型;气源压力应在0.1Mpa以上;如果为弹簧+气压制动型;气源压力应在0.35Mpa以上..气缸制动后;活塞两侧应处于力平衡状态;防止制动解除时活塞杆飞出;为此设置了减压阀 1..解除制动信号应超前于气缸的往复信号或同时出现制动装置为双作用型;即卡紧和松开都通过气压来驱动..采用中位加压型三位五通阀控制气缸的伸出与缩回带垂直负载的制动气缸位置控制回路带垂直负载时;为防止突然断气时工件掉下;应采用弹簧+气压制动型或弹簧制动型制动装置垂直负载向上时;为了使制动后活塞两侧处于力平衡状态;减压阀4应设置在气缸有杆腔侧使用气/液转换器的位置控制回路通过气/液转换器;利用气体压力推动液压缸运动;可以获得较高的定位精度;但在一定程度上要牺牲运动速度通过气/液转换器;利用气体压力推动摆动液压缸运动;可以获得较高的中间定位精度2.1 同步回路同步控制是指驱动两个或多个执行元件时;使他们在运动过程中位置保持同步..同步控制实际是速度控制的一种特例..当各执行机构的负载发生变动时;为了实现同步;通常采用以下方法:(1)使用机械连接使各执行机构同步动作(2)使流入和流出执行机构的流量保持一定(3)测量执行机构的实际运动速度;并对流入和流出执行机构的流量进行连续控制采用刚性零件1连接;使A、B两缸同步运动使用连杆机构的同步控制回路利用出口节流阀的简单同步控制回路这种同步回路的同步精度较差;易受负载变化的影响;如果气缸的缸径相对于负载来说足够大;若工作压力足够高;可以取得一定的同步效果..此外;如果使用两只电磁阀;使两只气缸的给排气独立;相互之间不受影响;同步精度会好些使用串联型气/液联动缸的同步控制回路当三位五通电磁阀的A'侧通电时;压力气体经过管路流入气/液联动缸A、B 的气缸中;克服负载推动活塞上升..此时;在先导压力的作用下;常开型二位二通阀关闭;使气/液联动缸A的液压缸上腔的油压入气/液联动缸B的液压缸下腔;从而使它们同步上升..三位五通电磁阀的B'侧通电时;可使气/液联动缸向下的运动保持同步..为补偿液压缸的漏油可设贮油缸;在不工作时进行补油使用气/液转换器的同步控制回路1 使用两只双出杆气/液转换缸;缸1的下侧和缸2的上侧通过配管连接;其中封入液压油..如果缸1和缸2的活塞及活塞杆面积相等;则两者的速度可以一致..但是;如果气/液转换缸有内泄漏和外泄漏;因为油量不能自动补充;所以两缸的位置会产生累积误差气/液转换缸1和2利用具有中位封闭机能的三位五通电磁阀3驱动;可实现两缸同步控制和中位停止..该回路中;调速阀不是设置在电磁阀和气缸之间;而是连接在电磁阀的排气口;这样可以改善中间停止精度延时给气回路按钮1必须按下一段时间后;阀2才能动作延时排气回路当按钮1松开一段时间后;阀2才切断延时返回回路当手动阀1按下后;阀2立即切换至右边工作..活塞杆伸出;同时压缩空气经管路A流向气室3中的压力增高后;差压阀2又换向;活塞杆收回..延时长短根据需要选用大同大小气室及调节进气快慢而定2.3 自动往复回路一次自动往复回路加压控制回路手动阀1动作后;换向阀左端压力下降;右端压力大于左端;使阀3换向..活塞杆伸出至压下行程阀2;阀3右端压力下降;又使换向阀3切换;活塞杆收回;完成一次往复卸压控制回路手动阀1动作后;换向阀换向;活塞杆伸出..当撞块压下行程阀2或;接通压缩空气使换向阀换向;活塞杆缩回;一次行程完毕连续自动往复回路利用行程阀的自动往复回路当启动阀3后;压缩空气通过行程阀1使阀4换向;活塞杆伸出..当压住行程阀2后;换向阀4在弹簧作用下换向;使活塞杆返回..这样使活塞进行连续自动往复运动;一直到关闭阀3后;运动停止利用时间控制的连续自动往复回路当换向阀3处于图中所示位置时;压缩空气沿管路A经节流阀向气室6充气;过一段时间后;气室6内压力增高;切换二位三通阀4;压缩空气通过阀4使阀3换向;活塞杆伸出;同时压缩空气经管路B及节流阀又向气室1充气;待压力增高后切换阀5;从而使阀3换向..这样活塞杆进行连续自动往复运动..手动阀2为启动、停止用2.4防止启动飞出回路气缸在启动时;如果排气侧没有背压;活塞杆将以很快的速度冲出;若操作人员不注意;有可能发生伤害事故..避免这种情况发生的方法有两种:(1)在气缸启动前使排气侧产生背压(2)采用进气节流调速方法采用中位加压式电磁阀防止启动飞出采用具有中间加压机能的三位五通电磁阀1在气缸启动前使排气侧产生背压..当气缸为单活塞杆气缸时;由于气缸有杆腔和无杆腔的压力作用面积不同;因此考虑电磁阀处于中位时;使气缸两侧的压力保持平衡采用进气节流调速阀防止启动飞出当三位五通电磁阀断电时;气缸两腔都卸压;启动时;利用调速阀3的进气节流调速性能较差;因此在气缸的出后侧还串联了一个排气节流调速阀2;用来改善启动后的调速特性..需要注意进气节流调速阀3和排气节流调速阀2的安装顺序;进气节流调速阀3应靠近气缸2.5 防止落下回路利用制动气缸的防止落下回路利用三通锁定阀1的调压弹簧可以设定一个安全压力..当气源压力正常;即高于所设定的安全压力时;三通锁定阀1在气源压力的作用下切换;使制动气缸的制动机构松开..当气源压力低于所设定的安全压力时;三通锁定阀1在复位弹簧的作用下复位;使其出口和排气口相通;制动机构锁紧;从而防止气缸落下..为了提高制动机构的响应速度;三通锁定阀1应尽可能靠近制动机构的气控口利用端点锁定气缸的防止落下回路利用单向减压阀2调节负载平衡压力..在上端点使五通电磁阀1断电;控制端点锁定气缸4的锁定机构;可防止气缸落下..此外;当气缸在行程中间;由于非正常情况使梧桐电磁阀断电时;利用气控单向阀3使气缸在行程中间停止..该回路使用控制阀较少;回路较简单2.6 缓冲回路采用溢流阀的缓冲回路该回路采用具有中位封闭机能的三位五通电磁阀1控制气缸的动作;电磁阀1和气缸有杆腔之间设置有一个溢流阀2..当气缸快接近停止位置时;使电磁阀1断电..由于电磁阀的中位封闭机能;背压侧的气体只能通过溢流阀2流出;从而在有杆腔形成一个由溢流阀所调定的背压;起到缓冲作用..该回路的缓冲效果较好;但停止位置的控制较困难;最好能和气缸内藏的缓冲机构并用采用缓冲阀的缓冲回路该回路为采用缓冲阀1的高速气缸缓冲回路..在缓冲阀1中内藏一个气控溢流阀和一个机控二位二通换向阀..气控溢流阀的开启压力;即气缸排气侧的缓冲压力;由一个小型加压阀设定..在气缸进入缓冲行程之前;有杆腔气体经机构换向阀流出..气缸进入缓冲行程时;连接在活塞杆前端的机构使机控换向阀切换;排气侧气体只能经溢流阀流出;并形成缓冲背压..使用该回路时;通常不需气缸内藏缓冲机构。
气动工作原理及回路设计
压力控制回路的设计需考虑气源的稳 定性和可靠性,以确保执行机构的正 常工作。
回路中通常包含压力调节阀和安全阀, 通过调节阀的开度来设定所需压力, 安全阀则用于在压力过高时自动释放 多余压力。
速度控制回路
速度控制回路主要用于调节执行机构的工作速度,通常通过改变气流量来实现。
回路中包含流量控制阀和执行机构,通过调节阀的开度来控制流量,进而改变执行 机构的工作速度。
速度控制回路的设计需根据实际需求选择合适的流量控制阀和执行机构,以确保工 作速度的准确性和稳定性。
方向控制回路
方向控制回路主要用于控制执行 机构的运动方向,通常通过换向
阀来实现。
回路中包含换向阀和执行机构, 通过改变换向阀的阀位来改变执
行机构的运动方向。
方向控制回路的设计需考虑换向 阀的可靠性和稳定性,以确保执 行机构能够准确、快速地完成运
流量不足问题
总结词
流量不足会导致气动元件动作缓慢或不动作,影响生产效率 和产品质量。
详细描述
流量不足问题可能是由于气源流量不足、管道阻力过大或气 动元件堵塞等原因引起的。为了解决这个问题,可以更换大 流量的气源、清理或更换堵塞的气动元件、减小管道阻力等 措施,以提高气动回路的流量。
元件故障问题
总结词
方向控制回路通过控制气流来自通断和改变气流的方 向,实现执行元件的启动、停止和换 向。
压力控制回路
通过调节气体的压力,控制执行元件 的运动速度和力矩。
速度控制回路
通过调节气体的流量,控制执行元件 的运动速度。
顺序控制回路
按照一定的顺序和时间间隔控制执行 元件的启动和停止,实现多个执行元 件的协同工作。
05
回路设计实例
自动化生产线气动系统回路设计
气动系统基本回路讲解及举例
东莞市塘厦领航者自动化设备厂公司官网:/气动系统基本回路讲解及举例1、换向控制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问:单电控失电会怎样?采用三位五通阀的换向控制回路三种三位机能东莞市塘厦领航者自动化设备厂公司官网:/中位封闭式中位加压式中位排气式东莞市塘厦领航者自动化设备厂公司官网:/2、压力(力)控制回路气源压力控制主要是指使空压机的输出压力保持在储气罐所允许的额定压力以下为保持稳定的性能,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)来实现的东莞市塘厦领航者自动化设备厂公司官网:/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,采用减压阀的双压驱动回路电磁铁得电,气缸以高压伸出东莞市塘厦领航者自动化设备厂公司官网:/电磁铁失电,由减压阀控制气缸以较低压力返回多级压力控制回路在一些场合,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东莞市塘厦领航者自动化设备厂公司官网:/3、位置控制回路利用双位气缸,可以实现多达三个定位点的位置控制东莞市塘厦领航者自动化设备厂公司官网:/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4、速度控制回路利用快速排气阀,减少排气背压,实现高速驱动东莞市塘厦领航者自动化设备厂公司官网:/5、同步控制回路东莞市塘厦领航者自动化设备厂公司官网:/•利用节流阀使流入和流出执行机构的流量保持一致•气缸的活塞杆通过齿轮齿条机构连接起来,实现同步动作•气缸的活塞杆通过气液转换缸实现同步动作东莞市塘厦领航者自动化设备厂公司官网:/6、安全控制回路防止起动飞出回路•在气缸起动前使其排气侧产生背压•采用入口节流调速东莞市塘厦领航者自动化设备厂公司官网:/终端瞬时加压回路•采用SSC阀来实现•同样可以实现防止活塞杆高速伸出东莞市塘厦领航者自动化设备厂公司官网:/落下防止回路•采用制动气缸东莞市塘厦领航者自动化设备厂公司官网:/•采用先导式单向阀。
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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▪ 气液缸串联调速回
路 通过两个单向
节流阀,利用液压油 不可压缩的特点,实 现两个方向的无级调 速,油杯为补充漏油 而设。
▪ 气液缸并联且有中间位置停
止的变速回路 气缸活塞杆端
滑块空套在液压阻尼缸活塞杆 上,当气缸运动到调节螺母 6 处时,气缸由快进转为慢进。 液压阻尼缸流量由单向节流阀 2 控制,蓄能器能调节阻尼缸 中油量的变化。
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1华6 中科技大学
▪ 由气阀组成的二进制记数回路
假定初始状态为图示状态,第一 次按下手动阀1,高压气体经阀2、 阀3 到达阀4 右侧,使阀4 切换至 右位,s1 输出,第20 位输出为1。 与此同时,阀3 也被切换至右位, 但此时阀3、4 的右侧都处于加压 状态,因此阀4 仍维持s1 输出状 态。当松开阀1,或经过一段时间 后,单向节流阀7 后的压力升到一 定值使阀2 换向,单向阀5、6 将 随之开启,使阀3、4 的左右两侧 的空气经阀2(或阀1)排出。
▪ 气动常用回路
▪ 安全保护回路 ▪ 同步动作回路 ▪ 往复动作回路 ▪ 记数回路 ▪ 振荡回路
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2华中科技大学
压力控制回路
▪ 一次压力控制回路
电接触式压力表根据 贮气罐压力控制空压机 的起、停,一旦贮气罐 压力超过一定值时,溢 流阀起安全保护作用。
简单压力控制回路 采用溢流式减压阀对气 源实行定压控制。
再次换向,如此循环往复。
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记数回路
▪ 由气动逻辑元件组成的一
位二进制记数回路
设原始状态双稳SW1的“0”端有 输出s0,”1”端无输出。其输出 反馈使禁门J1有输出,J2无输出。 因此,双稳SW2的“1”端有输出, “0”端无输出。当有脉冲信号输入 给与门时,y1有输出并切换SW1 至“1”端,使s1有输出。当下一 个脉冲信号输入时,又使SW1呈 现s0输出状态,就这样使SW1交 替输出,起到分频计数的作用。
气动基本回路 与常用回路
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1华中科技大学
气动系统一般由最简单的基本回路组成。虽然基本 回路相同,但由于组合方式不同,所得到的系统的 性能却各有差异。因此,要想设计出高性能的气动 系统,必须熟悉各种基本回路和经过长期生产实践 总结出的常用回路。
气动基本回路
压力和力控制回路 换向回路 速度控制回路 位置控制回路 基本逻辑回路
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力控制回路
气动系统一般压力较低,所以往往是通过改变执 行元件的受力面积来增加输出力。
▪ 串联气缸回路
通过控制电磁阀 的通电个数,实 现对分段式活塞 缸的活塞杆输出 推力的控制。
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▪ 采用气液增压器的增力回路
利用气液增压器1 把较低的气压 变为较高的液压力,提高了气液 缸2 的输出力。
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▪ 双作用气缸换向回路
用三位五通换向阀除控制 双作用缸伸、缩换向外, 还可实现任意位置停止。
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速度控制回路
气动系统功率不大,主要用节流调速的调速方法。
▪ 气阀调速回路
▪ 单作用气缸调速回路
用两个单向节流阀分别控制 活塞杆的升降速度。
▪单作用气缸快速返回回路
活塞返回时,气缸下腔通 过快速排气阀排气。
器用于换向阀处于中位时为液 压缸补充泄漏。
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往复动作回路
▪单往复动作回路
按
下手动阀,二位五通换向阀
处于左位,气缸外伸;当活
塞杆挡块压下机动阀后,二
位五通换至右位,气缸缩回,
完成一次往复运动。
▪ 连续往复动作回路
手动阀1 换向,高压气体经阀3 使阀 2换向,气缸活塞杆外伸,阀3 复位, 活塞杆挡块压下行程阀4 时,阀2 换 至左位,活塞杆缩回,阀4 复位, 当活塞杆缩回压下行程阀3 时,阀2
用在冲床、锻压机床上。
▪ 互锁回路
该回路利用梭阀1、2、3 和换向阀4、5、6 实现互 锁,防止各缸活塞同时动 作,保证只有一个活塞动
作。
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同步动作回路
简单的同步回路
采用刚性零件把两尺寸 相同的气缸的活塞杆连 接起来。
▪ 采用气液组合缸的同步回路
利用两液压缸油路串联,来保 证在负载F1、F2 不相等时也能 使工作台上下运动同步。蓄能
▪ 冲击气缸回路
阀1 得电,冲击气缸下腔由快速排 气阀2 通大气,阀3 在气压作用下切 换,气罐4 内的压缩空气直接进入 冲击气缸,使活塞以极高的速度运 动,该活塞所具有的动能转换成很 大的冲击力输出,减压阀5 调节冲 击力的大小。
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换向回路
▪ 单作用气缸换向回路
用三位五通换向阀可控 制单作用气缸伸、缩、 任意位置停止。
当气缸负载较小时,可选 择图a 所示回路,当气缸负 载较大时,应选择图b 所示 回路。当停止位置要求精确 时,可选择前面所讲的气液 阻尼缸任意位置停止回路。
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基本逻辑回路
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安全保护回路
▪ 双手操作回路
只有同时按下两个启动 用手动换向阀,气缸才 动作,对操作人员的手 起到安全保护作用。应
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▪ 高低压控制回路
由多个减压阀控制,实 行多个压力同时输出。
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▪ 高低压切换回路
利用换向阀和减压阀 实现高低压切换输出。
4华中 得 电,使阀2 换向,气 缸活塞杆外伸。如果 活塞杆受压的方向发 生过载,则顺序阀动 作,阀3 切换,阀2 的控制气体排出,在 弹簧力作用下换至图 示位置,使活塞杆缩 回。
▪ 气液缸串联变速回
路 当活塞杆右行到
撞块A 碰到机动换向 阀后开始作慢速运动。
改变撞块的安装位置,
即可改变开始变速的 位置。
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1华0 中科技大学
位置控制回路
▪ 采用串联气缸定位
气缸由多个不同
行程的气缸串联而 成。换向阀1、2、 3依次得电和同时失 电,可得到四个定 位位置。
▪ 任意位置停止回路
▪ 排气节流阀
调速回路 通过两个排气 节流阀控制气 缸伸缩的速度。
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▪ 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9。华中科技大学
▪ 气液联动速度控制回路
由于气体的可压缩性,运动速度不稳定,定位精度不高。在气动调速、
定位不能满足要求的场合,可采用气液联动。