气动控制元件与基本回路
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
52
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
14
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
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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F 1YA 2YA A
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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。
气动基本回路最全的
过载保护回路 正常工作时，阀1 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。
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。
▪ 单作用气缸快速返回回路活塞返回时，气缸下腔▪ 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。
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。
换向回路
▪ 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。
速度控制回路
▪ 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。
速度控制回路
气液联动速度控制回路
▪ 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。
位置控制回路
▪ 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。
位置控制回路
▪ 任意位置停止 回路 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。
常用基本回路
气动控制元件和基本回路
板书设计或授课提纲课堂教学安排整顿纪律，清点人数。
人员安全教育及预防突发情况的准备导入新课:通过上节课的学习，我们对气源装置、辅助元件和执行元件有了基本的了解,那么气动控制装置的结构和基本回路又是怎样的呢?我们这节课来学习一下。
课堂讨论如果使设备正常工作，一般需要那些典型气压回路？气压基本回路是由一系列气动元件组成的能完成某项特定功能的典型回路。
一、方向控制阀与方向控制回路1．方向控制阀（1）单向阀单向阀：控制气流只能向一个方向流动而不能反向流动的阀压缩空气从P口进入，克服弹簧力和摩擦力使阀口开启，压缩空气从A口流出；当P口无压缩空气时，在弹簧力和A口余气压力作用下，阀口关闭（2）换向阀利用换向阀阀芯相对于阀体的运动，可使气路接通或断开，从而使气动执行元件实现启动、停止或变换运动方向常用气动换向阀的图形符号2．方向控制回路压缩空气使二位四通气控阀4左位工作，同时压缩空气经换向阀4进入气缸2的左腔，活塞向右行进二、压力控制回路1．压力控制阀（1）溢流阀溢流阀可通过排出气体的方法降低系统压力，起到保压力控制阀与压力控制回路护系统的作用（2）调压阀◇调压阀也称为减压阀◇气源输出的压缩空气的压力高，其波动值也较大◇调压阀将压力减到设备所需压力，并使压力稳定高、低压转换回路三、流量控制阀1．流量控制阀（1）节流阀旋转阀芯螺杆3，可改变节流口的开度，调节压缩空气的流量（2）排气节流阀排气节流阀是在节流阀上增加了消声装置，排气节流阀安装在排气口，调节排入大气中的气体流量（3）单向节流阀四、速度控制回路速度控制回路——气压传动系统中用于控制和调节执行元件运动速度的回路。
单向调速控制回路双向调速控制回路缓冲回路1.单向调速控制回路2.缓冲回路当活塞前进到预定位置压下行程阀时，气缸排气腔的气流只能从节流阀通过，使活塞速度减慢，达到缓冲目的。
实现快进——慢进缓冲——停止快退的循环。
五、安全保护回路1．过载保护回路当活塞杆在伸出途中遇到故障或因其他原因使气缸过载时，活塞能自动返回。
气动控制回路
气动控制回路气动系统由气源、气路、控制元件、执行元件和辅助元件等组成，并完成规定的动作。
任何复杂的气路系统，都是由一些具有特定功能的气动基本回路、功能回路和应用回路组成。
本章将介绍这些回路。
6.1 基本回路基本回路是指对压缩空气的压力、流量、方向等进行控制的回路。
基本回路包括供给回路、排出回路、单作用气缸回路、双作用气缸回路等。
一、供给回路压缩空气中含有的水分、灰尘、油污等杂质及输出压力的波动，对气动系统的正常工作都将造成不良影响，因而必须对其进行净化及稳压处理。
气动供给回路即气源处理回路，它要保证气动系统具有高质量的压缩空气和稳定的工作压力。
图6-1所示为一次气源处理回路。
由空气压缩机1产生的压缩空气经冷却器2冷却后，进入气罐3。
压缩空气由于冷却而分离出冷凝水，冷凝水存积于气罐底部，由自动排水器9排出。
由气罐出来的压缩空气经主路过滤器5再进入空气干燥器6进行除水，然后再通过主路油雾分离器7将油雾分离，即可供一般用气设备使用，供给回路的压力控制，可采用压力继电器8来控制空气压缩机的启动和停止，使储气罐内压力保持在规定的范围内。
该回路一般由过滤器、减压阀和油雾器组成。
过滤器除去压缩空气中的灰尘、水分等杂质；减压阀可使二次工作压力稳定；油雾器使润滑油雾化后注入空气流中，对需要润滑的部件进行润滑。
这三个元件组合在一起通常称为气动调节装置(气动三联件)，其简化图形符号如图6-2b 所示。
近年来，不供油气动执行元件和控制元件构成的气动系统不断增多，这类系统的气动供给回路不需油雾器来进行润滑。
因此，在不同的情况下，过滤精度、润滑或免润滑应该分别进行考虑，以保证供给用气设备符合要求的压缩空气。
实践证明，提供高质量的压缩空气对提高气动元件的使用寿命及可靠性是至关重要的。
图6-2为二次气源处理回路。
图6-3所示为稳压回路，用于供气压力变化大或气动系统瞬时耗气量很大的场合。
在过滤器和减压阀的前面或后面设置气罐，以稳定工作压力。
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。
液压与气压传动 第4版 第9章 气动控制阀及基本回路
梭阀结构及应用回路
原理动画
2021/11/4
原理动画
（3）双压阀
双压阀也相当于两个单向阀的组合。它有P1和P2 两个输入口和一个输出口A。只有当P1、P2同时有输 入时，A才有输出，否则A无输出。
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原理动画
双压阀应用回路
2021/11/4
原理动画
（4）快速排气阀
2021/11/4
1.单向型方向控制阀
（1）单向阀 在气动单向阀中，阀芯和阀座之间有一
层胶垫。下图 所示为单向阀的典型结构。
2梭阀
梭阀它有两个输入口P1、P2，一个输出
口A，阀芯在两个方向上起单向阀的作用。 当P1进气时，阀芯将P2切断，P1与A相通， A有输出。当P2进气时，阀芯将P1切断，P2 与A相通，A也有输出。如P1和P2都有进气 时，阀芯移向低压侧，使高压侧进气口与A 相通。如两侧压力相等，先加入压力一侧 与A相通，后加入一侧关闭。
先导式，其中先导式又分为内部先导式 和外部先导式两种。
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（1）直动型减压阀
右图为QTY型直动 型减压阀的结构图。
阀处于工作状态时， 压缩空气从左端输入， 经阀口11节流减压后 再从阀出口流出。
当推力与弹簧的作用 相互平衡后，阀口开度 稳定在某一值上，使减 压阀的出口减小，并保 持出口压力基本不变。
结构原理动画
2021/11/4
（2）先导型减压阀
由先导阀和主阀两部 分组成。当气流从左端 流入阀体后，一部分经 进气阀口9流向输出口， 另一部分经固定节流孔1 进入中气室5经喷嘴2、 挡板3、孔道反馈至下气 室6，在经阀杆7中心孔 及排气孔8排至大气。
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液压与气动控制技术(辛连学)11气动基本元件基本回路.答案
第十一章 气动控制元向控制阀 1. 单向型控制阀 (2)与门型梭阀（双压阀） 与门型梭阀又称双压阀， 该阀只有当两个输入口P1、 P2同时进气时，A口才能输出。图11-3所示为与门型梭阀。P1或P2单独输入时，如图 11-3a、b所示，此时A口无输出，只有当P1，P2同时有输入时，A口才有输出，如图 11-3c所示。当P1、P2气体压力不等时，则气压低的通过A口输出。图11-3d为该阀的 图形符号。
第十一章 气动控制元件和基本回路
第五节 其他基本回路 五、双手同时操作回路 所谓双手操作回路就是使用两个起动用的手动阀，只有同时按动两个阀才动作的回路。 这种回路主要是为了安全，这在锻造、冲压机械上常用来避免误动作，以保护操作者 的安全。 图11-25a所示为使用逻辑“与”回路的双手操作回路，图11-25b所示的是使用三位主 控阀的双手操作回路，
第十一章 气动控制元件和基本回路
第五节 其他基本回路
一、气液联动回路 2、气液阻尼缸的速度控制回路 图11-18所示为气液阻尼缸速度控制回路。图11-18a所示的为慢进快退回路，改变 单向节流阀的开度，即可控制活塞的前进速度；活塞返回时，气液阻尼缸中液压 缸的无杆腔的油液通过单向阀快速流入有杆腔，故返回速度较快，高位油箱起补 充泄漏油液的作用。图11-18b所示的为能实现机床工作循环中常用的快进一工进 一快退的动作。
第十一章 气动控制元件和基本回路
第二节 换向回路
一、单作用气缸换向回路 图11-8a所示为由二位三通电磁阀控制的换向回路，通电时，活塞杆伸出；断电 时，在弹簧力作用下活塞杆缩回。 图11-8b所示为由三位五通电磁阀控制的换向回路，该阀具有自动对中功能，可 使气缸停在任意位置，但定位精度不高、定位时间不长。
第十一章 气动控制元件和基本回路
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AP
A
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a)关闭状态
b 开启状态
图17-1单向单阀工向作阀原工理作图 原理图 图17-1
单向阀 图17-2 单向阀 图17-2
单向型控制阀
梭阀（或门）相当于两个单向阀的组合
或门 图17-3
梭阀在手动—自动换向回路中的应用
图17-4 或门在手动—自动或换向门 回路中在 的应手 用 动----自动换向 回路中的应用 图17-4
阀口 复位弹簧
减压阀是气动系统中必不可少的一种调压元件
顺序阀：
依靠回路中压力的高低变化实现执行元件的顺序动作
顺序阀的工作原理
关闭状态
b)开启状态
c)
顺序阀工作原理 图17-16为顺序阀的工作原理 图17-16
顺序阀：
依靠回路中压力的高低变化实现执行元件的顺序动作
顺序阀的应用
图17—顺17 顺序序阀阀的的应应用 用 图17-17
c)
图17-6 快速排气阀
快速排气阀 图17-6
快速往复运动回路
换向型控制阀
气压控制换向阀：利用气体压力推动阀芯运动实
现换向的
单气控截止式换向阀 图17-8
单电磁铁换向阀工作原理 图17-9
换向型控制阀
电磁控制换向阀：
电磁铁的衔铁直接推动阀 芯进行换向
单电磁铁换向阀工作原理 图17-9
AB
气动逻辑元件的分类
按工作压力分：
高压元件（0.2~0.8MPa ） 低压元件（0.02~0.2MPa ） 微压元件（〈0.02MPa)
按逻辑功能分：
“是门”（S=A） “或门”（S=A+B ） “与门”（S=A·B） “非门”(S= Ã)元件 双稳元件
按结构形式分：
截止式 膜片式 滑阀式
或门：S=A+B
节流阀的工作原理
图节17流-22阀节的流阀工作原理 图17-22
节流阀的结构图 图17-23
节流阀：通过改变阀的通流面积来调节流量
节流阀的应用
节流阀的应用 图17-24 图17-24 节流阀的应用
排气节流阀: 不仅具有节流调速的作用，而且
还能起到降低排放气流噪声的作用
A
排气节流阀 排气节流阀只能安装在排图气1口7-，25 调节排出气体的流量以控制执行元件的速度
压力控制阀的工作原理：均是利用空气压力和
弹簧力相平衡的原理来工作的
压力控制阀的分类: 减压阀、定值器：降压稳压作用 安全阀、限压切断阀：限压安全保护作用 顺序阀、平衡阀：根据气路压力不同进行某
种控制
减压阀（调压阀）：减压和稳压
调整手柄
调压弹簧 下弹簧座 膜片
调压阀 图17-15
阀芯 阀套 阻尼孔
柔性节流阀：
通过调节阀杆夹紧柔韧的橡胶管而产生节流作用
柔性节流阀 图17-26 柔性节流阀 图17-26
单作用气缸速度控制回路
单作用气缸的速度控制回路 图17-27
单向调速回路
节流供气 节流排气
结论: 排气节流调速与进气节流调速相比具有进气阻力小，
气缸速度受外界负载变化影响小的特点，所以应用较普遍
安全阀（溢流阀）
功能:当储气罐或气动回路中的压力超过一定值时，安全阀能立
即打开放气，以阻止压力继续升高产生危险，系统中起过压保护 作用
工作原理
关闭状态
开启状态
安全阀的工作原理 图17-18
一次压力控制回路：
使储气罐送出的气体压力不超过规定压力
一次压力控制回路 图17-19
二次压力控制回路：
单向型控制阀
双压阀（与门） ：两个单向阀的组合
与门 图17-5 与门 图17-5
Hale Waihona Puke 双压阀在钻床控制回路中的应用
单向型控制阀
快速排气阀：加快气缸排气腔排气，以提高气缸运动速度 快速排气阀通常装在换向阀与气缸之间，使气缸的排气不需要通
过换向阀而快速完成，从而加快了气缸往复运动的速度 快速往复运动回路
或门元件 图17-33 或门元件 图17-33
是门：S=A 与门：S=A·B
A
P(B)
图17-34是门和与门元件 是门和与门元件 图17-34
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
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
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
气液速度控制回路
液压缸 气液转换器
气液速度控制回路 图17-32
气动逻辑元件（又称逻辑阀）
工作原理：
均是用压缩空气为工作介质，通过元件内部可动部 件的动作，改变气流方向，从而实现逻辑控制功能
双向调速回路
双作用气缸的速度控制回路 图17-28
缓冲回路
功能: 可降低或避免气缸行程末端活塞与缸体的撞击。 场合: 在行程长、速度快、惯性大的场合，除采用缓冲气缸外，
一般还采用缓冲回路
缓冲回路 图17-29
速度换接回路
速度换接回路 图17-30
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。
用于气动控制系统气源压力控制，以保证系统使用的气 体压力为一稳定值
去系统
去逻辑单元
二次压力控制回路 图17-20
回路由空气过滤器、减压阀、油雾器（气动三大件）组成 逻辑单元的供气应接在油雾器之前
高低压转换回路：
用于低压气源或高压气源的转换输出
高低压转换回路 图17-21
节流阀：通过改变阀的通流面积来调节流量
弹簧膜片
脉冲阀 图17—12脉冲阀 图17-12
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
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
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,以满足系统对不同压力的需要
AB
1
2
1
2
AB
O1 P O2 a)
O1 P O2 b)
P c)
双电磁铁直动式换向阀工作原理图 图17-10
换向型控制阀
时间控制换向阀：使气流通过气阻（如小孔、缝隙等）
节流后到气容（储气空间）中，经过一定时间气容内建立起一定 的压力后，再使阀芯动作的换向阀
K
A
a
POK
延时换向阀 图17-11 延时换向阀 图17-11