气动基本回路
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(完整版)SMC气动基础--基本回路
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
14
换向回路练习题
15
压力（力）控制回路
16
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使空压
机的输出压力保持在储气罐所允
P≤Ps
许的额定压力以下
Ps
溢流阀控制气罐
的最大允许压力
17
压力（力）控制回路 ——工作压力控制回路
• 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
37
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
--
0
+-
A
SD1
++
B
SD2
27
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
28
產品&环境
焊接生产线上使用的夹紧气缸
问题
由于设计的要求,采用中央封闭3/5通阀,实现夹紧气缸中央停留位置,以等 待下一工件的到位. 如果等待的时间略长,气缸会在夹紧臂自重的影响下,自动伸出,影响生产.
Z
2
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
14
换向回路练习题
15
压力（力）控制回路
16
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使空压
机的输出压力保持在储气罐所允
P≤Ps
许的额定压力以下
Ps
溢流阀控制气罐
的最大允许压力
17
压力（力）控制回路 ——工作压力控制回路
• 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
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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
• 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
--
0
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A
SD1
++
B
SD2
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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
28
產品&环境
焊接生产线上使用的夹紧气缸
问题
由于设计的要求,采用中央封闭3/5通阀,实现夹紧气缸中央停留位置,以等 待下一工件的到位. 如果等待的时间略长,气缸会在夹紧臂自重的影响下,自动伸出,影响生产.
Z
2
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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F 1YA 2YA A
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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
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。
第一节 气动基本回路
张家界航院
8.1 气动基本回路
4）气-液联动回路 （1)采用气－液转换器的速度 控制回路 图8-9所示为采用气—液转换 器的速度控制回路，它利用气-液 转换器1和2将气体压力变成液体 的压力，利用液压油驱动液压缸3 运动，从而得到平稳且容易控制 的活塞的运动速度。单向节流阀 用来改变活塞的运动速度。该回 路充分发挥了气动供气方便和液 压速度容易控制的特点，但气、 油之间密封性要好，以防止空气 混入液压油，从而保证运动速度 的平稳。
2
︶
双 作 用 气 缸 的 换 向 回 路
图 13-7
双作用气缸换向回路
张家界航院
8.1 气动基本回路
3 速度控制回路
速度控制回路是指通过调节流量阀的流量从而控制执行元件运动速 度的回路。
张家界航院
8.1 气动基本回路
1
︶
单 作 用 气 缸 速 度 控 制 回 路
图 单作用缸的速度控制回路
张家界航院
8.1 气动基本回路
该回路的工作过程及特点
在图a中串联了两个反向安装的单向节流阀，气缸活塞的伸 缩均可通过节流阀调速。在图b所示回路中，气缸上升时可用节 流阀调速，下降时则通过快速排气阀排气，气缸能快速返回。该 回路的运动平稳性和速度刚度都较差，容易受外负载变化的影响 ，适用于对速度稳定性要求不高的场合。
特点： 特点：
图a中采用的是二位三通电磁阀控制单作用气缸上、下的回 路。当电磁铁通电时，气缸伸出；电磁铁断电时，气缸返 回。图b中采用的是三位四通电磁阀控制气缸上、下和停止 的回路。电磁铁通电时，气缸实现往复运动；两个电磁铁 都断电，气缸能停于任意位置，但定位精度不高。
张家界航院
8.1 气动基本回路
2
1
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。
气动基本回路
&
（a）二位运动控制；（b）三位运动控制 图1.8 单作用气缸换向回路
&
图1.9 双作用气缸换向回路
&
图1.10 过载保护回路
&
图1.11 气压降低保护回路
&
图1.12 互锁回路
&
图1.13 与逻辑控制回路
&
图1.14 或逻辑控制回路
&
图1.15 刚性连接的同步回路 图1.16 气-液转换的同步回路
气液动控制技术
气动基本回路
1-溢流阀、2-压力表 图1.1 一次压力控制回路
&
图1.2 二次压力控制回路
&
1.3 单作用气缸速度控制回路
&
(a)单向节流阀调速；（b）排气节流阀调速 图1.4 双作用气缸速度控制回路
&
图1.5 快速往复动作回路
&
图1.6 速度换接回路
&
（a）行程阀的缓冲回路；（b）快速排气阀、顺序阀和节流阀的缓冲回路 图1.7 缓冲回路
&
气液动控制技术
（a）二位运动控制；（b）三位运动控制 图1.8 单作用气缸换向回路
&
图1.9 双作用气缸换向回路
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图1.10 过载保护回路
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图1.11 气压降低保护回路
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图1.12 互锁回路
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图1.13 与逻辑控制回路
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图1.14 或逻辑控制回路
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图1.15 刚性连接的同步回路 图1.16 气-液转换的同步回路
气液动控制技术
气动基本回路
1-溢流阀、2-压力表 图1.1 一次压力控制回路
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图1.2 二次压力控制回路
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1.3 单作用气缸速度控制回路
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(a)单向节流阀调速；（b）排气节流阀调速 图1.4 双作用气缸速度控制回路
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图1.5 快速往复动作回路
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图1.6 速度换接回路
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（a）行程阀的缓冲回路；（b）快速排气阀、顺序阀和节流阀的缓冲回路 图1.7 缓冲回路
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气液动控制技术
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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）