气动换向回路
单作用气缸的换向回路工作原理
单作用气缸是一种常见的气动执行元件，它通常由气缸、活塞、活塞杆和换向回路等部件组成。
换向回路是单作用气缸中至关重要的部分，它决定了气缸的工作方式和性能。
本文将就单作用气缸的换向回路工作原理进行详细介绍。
一、单作用气缸的基本结构单作用气缸是一种只能在一个方向上输出力的气动执行元件，它常被用于需要单方向运动的场合。
单作用气缸的基本结构包括气缸壳体、活塞、活塞杆及密封件等部件。
气源通过气缸内部的进气口，推动活塞向前运动，从而实现压力的输出。
而在活塞返回的时候，压缩气体会通过换向回路排出。
二、换向回路的作用换向回路是单作用气缸中的重要部分，它的作用主要包括控制气源的进出、使活塞的运动方向改变以及连通气源和出口等。
换向回路在单作用气缸的工作过程中起着至关重要的作用，它决定了气缸的工作方式和性能。
三、单作用气缸的换向回路工作原理1. 简介换向回路是单作用气缸的核心部分，它通过控制气路的开关来改变气缸的运动方向。
通常，换向回路由三通换向阀、两位五通阀、气源接头和出口等部件组成。
换向回路的设计应考虑到气缸的速度、力度、精度等因素，使得气缸的工作效果能够达到预期的目标。
2. 工作原理单作用气缸的换向回路工作原理如下：(1) 气源进入：气源通过气源接头进入气缸的进气口，推动活塞向前运动，从而实现压力的输出；(2) 活塞返回：在活塞返回的过程中，压缩气体会通过换向回路排出；(3) 换向控制：当需要改变活塞的运动方向时，换向回路会控制气源的流向，使得气缸的运动方向发生改变，从而实现气缸的正反向运动。
四、换向回路的优化设计为了提高单作用气缸的工作效率和性能，换向回路的设计需要进行优化。
具体包括以下几点：1. 气路优化：通过合理配置气源接头、气管路线和气缸布置等方式，减小气体流动的阻力，降低气压损失，提高气缸的运动效率；2. 阀门选型：选择合适的换向阀和气缸配套，确保换向回路能够灵活、快速地控制气缸的运动方向；3. 密封件优化：采用高品质的密封件，确保气缸能够长时间稳定地运行，减少泄漏，提高气缸的使用寿命。
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
气动系统的设计计算
气动系统的设计计算
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气动系统的设计计算
气动系统的设计一般应包括： 1）回路设计；
2）元件、辅件选用； 3）管道选择设计； 4）系统压降验算； 5）空压机选用；
6）经济性与可靠性分析。
以上各项中，回路设计是一个“骨架”基础，本章着重予以说明，然后结合实例对气对系统的设计计算进行综合介绍。
1 气动回路
1.1 气动基本回路
气动基本回路是气动回路的基本组成部分，可分为：压力与力控制回路、方向控制（换向）回路、速度控制回路、位置控制回路和基本逻辑回路。
1.1.2换向回路（见表4
2.6-2）
表42.6-2 气动换向回路及特点说明
1.1.3速度控制回路（见表4
2.6-3）
位置停止）
表42.6-4 气动位置控制回路及特点说明
1.1.5 基本逻辑回路（见表4
2.6-5）
实际应用中经常遇到的典型回路简称常用回路。
1.2.1 安全保护回路（见表42.6-6）
1.2.2往复动作回路（见表42.6-7、8）
表42.6-6 气动安全保护回路及特点说明
1.2.3程序动作控制回路
程序动作控制回路（表42.6-8）在实际中应用广、类型多。
下面仅举一个双缸程序动作（A1－B1－B0－A0）为例（表42.6-8）说明。
而不同执行缸以及各种不同程序动作的回路，将在本章第2节中介绍其基本设计方法。
1.2.4同步动作控制回路（见表42.6-9）
表42.6-9 气动同步动作控制回路及特点说明。
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。
双作用气缸换向回路实验报告
双作用气缸换向回路实验报告1. 实验目的在咱们动手实验之前，先来聊聊这个“换向回路”是个啥。
简单来说，就是要让气缸能来回移动，像是在玩过山车一样，既刺激又有趣。
这实验不仅能帮助我们理解气缸的工作原理，还能让我们对气动控制有个更深刻的认识，真是一举两得！就像老话说的：“一箭双雕”。
2. 实验器材在这次实验中，咱们需要的器材可不少。
首先，当然少不了气源——气泵。
这玩意儿就像是我们这次实验的“发动机”，没有它，啥都不成。
然后，咱们需要双作用气缸，它可是在气动领域里“明星”一样的存在，左右逢源，功能强大。
此外，阀门也是必不可少的，负责控制气流的进出，算是我们的“交通警察”。
再加上一些连接管、接头和压力表，嘿，这一套装备齐全，咱们就可以开始实验了。
3. 实验步骤3.1 准备工作好，咱们开始吧！首先，把气泵连接好，然后把气缸和阀门都给安装上。
别小看这一步哦，连接不紧可要出大事，气体可不是开玩笑的。
然后，调试一下压力，确保一切正常。
压力太高，那就是给气缸加压，太低就容易“漏气”，让人哭笑不得。
3.2 进行实验接下来，正式进入实验环节。
先启动气泵，观察气缸的动作。
就像小孩子看到玩具一样，心里别提多激动了。
气缸开始向一个方向移动，哇，真是流畅得很！再换个阀门，看看它能不能反向移动。
哇，果然又回来了！这时我心里乐开了花，仿佛亲眼目睹了一场精彩的杂技表演。
4. 实验结果与讨论4.1 实验现象经过几轮试验，咱们的气缸运行得很不错，没出什么乱子。
每次换向都很顺利，像是练习了无数遍的舞者，动作优雅得很。
对比一下不同压力下的表现，发现气缸在高压力下速度更快，但也稍微有点不稳，就像开车时猛踩油门，难免有点“打滑”。
所以，在实际应用中，咱们得找到一个平衡点，既要速度，又不能失去稳定。
4.2 总结体会这次实验让我明白了气动系统的奥妙，不禁让我感叹：“真是匠心独运！”气缸的换向不仅依赖于气源和阀门，还得考虑到管路的布局、压力的调节等等，真是一门学问。
第十章 气动系统基本回路讲解
液压与气动技术－－气动系统基本回路
一、节流调速回路
2.采用双向节流阀实现排基本回路
二、缓冲回路
获得气缸行程末端的缓冲，除采用带缓冲的气缸外，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。
液压与气动技术－－气动系统基本回路
1.同步回路 1）两缸活塞杆采用
刚性连接的同步回路。
1.同步回路
2.采用气-液转换同步回路
液压与气动技术－－气动系统基本回路
液压与气动技术－－气动系统基本回路
2.安全保护回路
1）互锁回路
单缸互锁回路 这种 回路应用极为广泛， 例如，送料、夹紧与 进给之间的互锁，即 只有送料到位后才能 夹紧，夹紧工件后才 能进行切削加工（进 给）等。
三、气-液调速回路
气压作用在气缸无杆 腔活塞上，有杆腔内 的液压经机控换向阀 进入气-液转换器，活 塞杆快速伸出。当活 塞杆压下机控换向阀 时，有杆腔油液只能 通过节流阀到气-液转 换器，使活塞杆伸出 速度减慢，而当电磁 阀处于上位时，活塞 杆快速返回。
液压与气动技术－－气动系统基本回路
四、其他回路
一、调压回路 调压回路如图是最基本的压力控制回路，由气源调节装置—过滤器、 减压阀和油雾器组成。用减压阀来实现气动系统气源的压力控制。
液压与气动技术－－气动系统基本回路
二、增压回路
液压与气动技术－－气动系统基本回路
第三节 速度控制回路
一、节流调速回路 1.采用单向节流阀实
现排气节流的速度控 制回路。
液压与气动技术－－气动系统基本回路
一、双控换向回路
采用有记忆作用的双控换向阀的换向回路
液压与气动技术－－气动系统基本回路
气动系统基本回路讲解及举例
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中位封闭式中位加压式中位排⽓式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5、同步控制回路·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落下防⽌回路·采⽤制动⽓缸·采⽤先导式单向阀。
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一、基本换向回路
1．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，另一个方向靠外力（重力、弹簧力等）驱动。
回路简单，常用二位三通阀控制。
（1）二位三通阀
（2）二位二通阀
2.双作用气缸控制回路
气缸活塞杆伸出和缩回两个方向均靠压缩空气驱动，常用二位五通阀（或三位五通阀）控制。
（1）单控
（2）双控
换向电信号可为短脉冲信号，电磁铁发热少，具有断电保持功能。
（3）三位五通阀换向
（a ）中间封闭 （b ）中间排气
（a ）中间封闭：活塞可在任意位置停留，但定位精度不高。
（b ）中间排气：中间位置时，活塞处于自由状态，可由其他机构驱动。
（c ）中间加压（单活塞杆） （d ）中间加压（双活塞杆）
（c ）中间加压（单活塞缸）：采用一个减压阀调节无杆腔的压力，使得在活塞双向加压时，保持力平衡。
（d ）中间加压（双活塞杆）：活塞两端受力面积相等，故无需压力控制阀即可保持力的平衡。
补充：如果没有合适的三位阀，想让气缸在任意位置停留，用以下方法试试。
Y3
（4）电磁远程控制
可用于有防爆等要求的特殊场合。
Y1
（5）双气控阀控制
主控阀为双气控二位五通阀，用两个二位三通阀作为先导阀，可进行远程控制。
（6）带有自保回路的气动控制回路
手动1手动2
两个手动二位二通阀分别控制气缸运动的两个方向，如果将手动阀1按下，则二位五通阀上腔进气切换，气缸左腔进气，右腔排气，同时自保持回路abc也从阀的上腔进气，以防止中途手动阀1失灵，造成误动作。
手动阀1复位，手动阀2按下，主控阀复位，气缸缩回，开始下一循环。