气动系统PPT学习教案.pptx

会计学 1气动(q dn)系统第一页，共96 页。气压传动 气压传动(chundng)(chundng)是指以压缩空气 是指以压缩空气作为工作介质来传递动力和实现控制的 作为工作介质来传递动力和实现控制的一门技术，它包含传动 一门技术，它包含传动(chundng)(chundng)技 技术和控制技术两个方面的内容。气压传 术和控制技术两个方面的内容。气压传动 动(chundng)(chundng)具有防火、防爆、节能、具有防火、防爆、节能、高效、无污染等优点，在国工业生产中 高效、无污染等优点，在国工业生产中的得到了广泛应用。的得到了广泛应用。目录(ml)教学要求重点难点气动元件的认识(rn shi)与基本回路的组建第1 页/共96 页第二页，共96 页。教学要求 掌握各种气压元件的工作原理 了解气源及气源净化装置工作原理 掌握气动回路基本(jbn)工作原理 掌握气压系统分析设计能力 掌握气压系统故障诊断排除方法第2 页/共96 页第三页，共96 页。重点难点 气动回路(hul)基本工作原理 气压系统分析设计能力 气压系统故障诊断排除方法第3 页/共96 页第四页，共96 页。目录(ml)9.1气压(qy)传动基础知识9.2 气源装置(zhungzh)及气动辅助元件9.3 气动执行元件9.4 气动控制元件9.5 气动基本回路9.6 气压传动系统第4 页/共96 页第五页，共96 页。9.1气压(qy)传动基础知识 干空气 干空气(kngq)(kngq)不含水蒸气的空气 不含水蒸气的空气(kngq)(kngq)湿空气 湿空气(kngq)(kngq)含有水蒸气的空气 含有水蒸气的空气(kngq)(kngq)成分 氮 氧 氩 二氧化碳 其它气体体积分数%78.03 20.93 0.932 0.03 0.078质量分数%75.50 23.10 1.28 0.045 0.0751.空气(kngq)的性质干空气的组成第5 页/共96 页第六页，共96 页。空气空气(kngq)(kngq)的物理性的物理性质质密度 密度 单位 单位(dnwi)(dnwi)体积内空气的质量 体积内空气的质量对于(duy)干空气粘度气体在流动过程中，空气质点之间相对运动产生阻力的性质。主要受温度变化的影响，较液体的粘度小很多，且随温度的升高而升高。第6 页/共96 页第七页，共96 页。空气空气(kngq)(kngq)的压缩性的压缩性和膨胀性和膨胀性 压缩性 压缩性 气体的体积 气体的体积(tj)(tj)随压力增大而减小的性 随压力增大而减小的性质。质。膨胀性 膨胀性 气体的体积 气体的体积(tj)(tj)随温度升高而增大的性 随温度升高而增大的性质。质。空气的压缩性和膨胀性远大于固体和液体的压缩性 空气的压缩性和膨胀性远大于固体和液体的压缩性和膨胀性 和膨胀性。第7 页/共96 页第八页，共96 页。湿空气 湿空气 用所含水份的程度用湿度 用所含水份的程度用湿度(shd)(shd)和含 和含湿量来表示。湿量来表示。绝对湿度 绝对湿度(shd)(shd)：每立方米湿空气中所：每立方米湿空气中所含水蒸气的质量 含水蒸气的质量饱和(boh)绝对湿度：湿空气中水蒸气得分压力达到该湿度下蒸气的饱和(boh)压力时的绝对湿度成为饱和(boh)绝对湿度相对湿度：在某温度和总压力下其绝对湿度(judu shd)和绝对饱和湿度之比空气的含湿量：每千克质量的干空气中所混合的水蒸气的质量第8 页/共96 页第九页，共96 页。2.2.气体气体(qt)(qt)状态方程状态方程理想气体状态方程 理想气体状态方程理想气体 理想气体 不计粘性的气体，空气可近似视为理想气体 不计粘性的气体，空气可近似视为理想气体一定 一定(ydng)(ydng)质量的理想气体在状态变化的瞬间，质量的理想气体在状态变化的瞬间，有如下气 有如下气体状态方程成立 体状态方程成立第 9 页/共 96 页第十页，共96 页。等容变化 等容变化(binhu)(binhu)过程 过程一定质量 一定质量(zhling)(zhling)的气体，在体积不变的条件下，所进行的状 的气体，在体积不变的条件下，所进行的状态变化过程 态变化过程 等压变化(binhu)过程等温变化过程气缸工作、管道输送空气等过程可视为等温过程第10 页/共96 页第十一页，共96 页。绝热过程(ju r u chn)多变过程(guchng)气动系统(xtng)中快速充、排气过程可视为绝热过程第 1 1 页/共 96 页第十二页，共96 页。3.3.气体的流动气体的流动(lidng)(lidng)规律规律连续性方程 连续性方程(fngchng)(fngchng)伯努利方程(fngchng)因气体可以压缩（常数），又因气体流动很快，来不及与周围环境进行热交换，按绝热状态计算，则有第 12 页/共 96 页第十三页，共96 页。气动元件的通流能力，是指单位时间内通过阀、管路等的气体质量。气动元件的通流能力，是指单位时间内通过阀、管路等的气体质量。有效截面积 有效截面积 由于实际流体存在粘性，流速的收缩比节流孔实际面积小，此 由于实际流体存在粘性，流速的收缩比节流孔实际面积小，此最小截面积称为有效截面积，它代表了节流孔的通流能力。有效截面积的 最小截面积称为有效截面积，它代表了节流孔的通流能力。有效截面积的简化计算 简化计算 对于阀口或管路 对于阀口或管路 S=A S=A 为收缩系数，为收缩系数，A A 为孔口实际面积。为孔口实际面积。多个元件组合 多个元件组合(zh)(zh)后有效截面积的计算 后有效截面积的计算并联元件 并联元件 SR SR Si Si 串联元件 串联元件 1/SR2 1/SR2 1/Si2 1/Si2气动元件的流通 气动元件的流通(litng)(litng)能力 能力第13 页/共96 页第十四页，共96 页。当气体以较低的速度 当气体以较低的速度(sd)(sd)通过节流小孔时，可以不计 通过节流小孔时，可以不计其压缩性，将其密度视为常数 其压缩性，将其密度视为常数，则有，则有 为空气膨胀(png zhng)修正系数；c 为流量系数；A 为节流孔面积第14 页/共96 页第十五页，共96 页。9.2 9.2 气源装置及气动气源装置及气动(q dn)(q dn)辅件元件辅件元件 1.1.气源装置 气源装置(zhungzh)(zhungzh)气源装置 气源装置(zhungzh)(zhungzh)压缩空气的发生装置 压缩空气的发生装置(zhungzh)(zhungzh)以及 以及压缩空气的存贮、净化的辅助装置 压缩空气的存贮、净化的辅助装置(zhungzh)(zhungzh)。它为系统提。它为系统提供合乎质量要求的压缩空气。供合乎质量要求的压缩空气。执行元件 执行元件 将气体压力能转换成机械能并完成做功动作的元件，将气体压力能转换成机械能并完成做功动作的元件，如气缸、气马达。如气缸、气马达。控制元件 控制元件 控制气体压力、流量及运动方向的元件，如各种阀类；控制气体压力、流量及运动方向的元件，如各种阀类；能完成一定逻辑功能的元件，即气动逻辑元件；感测、转换、处 能完成一定逻辑功能的元件，即气动逻辑元件；感测、转换、处理气动信号的元器件，如气动传感器及信号处理装置 理气动信号的元器件，如气动传感器及信号处理装置(zhungzh)(zhungzh)。气动辅件 气动辅件 气动系统中的辅助元件，如消声器、管道、接头等。气动系统中的辅助元件，如消声器、管道、接头等。第 15 页/共 96 页第十六页，共96 页。气动系统的基本组成 气动系统的基本组成(z(z chn chn)示例 示例气源分水(fn shu)滤气器压力(yl)控制阀油雾器方向控制阀消声器流量控制阀气 缸气压的传递、分配和控制即输送系统气压的消耗第16 页/共96 页第十七页，共96 页。气源装置 气源装置(zhungzh)(zhungzh)（压缩空气站）（压缩空气站）气源装置为气动系统提供满足一定质量要求的压缩空气，是气动系统的重要组成部分。气动系统对压缩空气的主要(zhyo)要求：具有一定压力和流量，并具有一定的净化程度。气源装置由以下四部分组成 气压发生装置空气压缩机；净化、贮存压缩空气的装置和设备；管道系统；气动三大件。第17 页/共96 页第十八页，共96 页。空气压缩机 空气压缩机将电机或内燃机机械能转化为气体的压力能，供气动(q dn)机械使用。分类按工作原理分 可分为容积式空压机和速度式空压机。按工作方式分 往复式与回转式两大类。往复式可细分为活塞式与膜片式，回转式可细分为叶片式与螺杆式。按输出压力大小分低压空压机 02 10MPa中压空压机 10 10MPa高压空压机 10 100MPa超高压空压机 100MPa 第18 页/共96 页第十九页，共96 页。按空压机输出流量(排量)分 微型 1m3Min 小型 1 10 m3Min 中型 10 100 m3Min 大型 100m3Min 空气压(qy)缩机的选用 主要根据气压(qy)传动系统所需的工作压力与流量。第19 页/共96 页第二十页，共96 页。空气压缩机工作原理 空气压缩机工作原理吸气过程：曲柄 吸气过程：曲柄6 6回转带动气缸活塞 回转带动气缸活塞2 2作直线 作直线(zhxin)(zhxin)往复运动，往复运动，当活塞 当活塞2 2向右运动时，气缸腔 向右运动时，气缸腔1 1容积增大形成局部真空，在大气 容积增大形成局部真空，在大气压作用下，吸气阀 压作用下，吸气阀7 7打开，大气进入气缸 打开，大气进入气缸1 1。排气过程：当活塞向左运动时，气缸 排气过程：当活塞向左运动时，气缸1 1内容积缩小，气体被压缩，内容积缩小，气体被压缩，压力升高，排气阀 压力升高，排气阀8 8打开，压缩空气排出。打开，压缩空气排出。第 20 页/共 96 页第二十一页，共96 页。气源的净化 气源的净化(jnghu)(jnghu)装 装置 置 气动系统对压缩空气质量的要求：压缩空气要具有一定压力和足够的流量，具有一定的净化程度(chngd)。不同的气动元件对杂质颗粒的大小有具体的要求。混入压缩空气中的油分、水分、灰尘等杂质会产生不良影响，必须要设置除油、除水、除尘，并使压缩空气干燥的提高压缩空气质量、进行气源净化处理的辅助设备。一般包括后冷却器、油水分离器、贮气罐、干燥器。第21 页/共96 页第二十二页，共96 页。后冷却器 后冷却器作用 将空气压缩机排出(pi ch)的压缩空气温度由140170降至4050。这样就可使压缩空气中的油雾和水汽迅速达到饱和，使其大部分析出并凝结成油滴和水滴，以便经油水分离器排出(pi ch)。结构形式 蛇形管式 列管式 散热片式 管套式(a)蛇管式(b)列管式第 22 页/共 96 页第二十三页，共96 页。冷却(lngqu)方式 水冷和风冷第23 页/共96 页第二十四页，共96 页。油水分离器作用 分离并排出压缩空气中凝聚的油分、水分和灰尘杂质等，使压缩空气得到初步净化。结构形式 环形(hun xn)回转式、撞击折回式、离心旋转式、水浴式以及以上形式的组合使用蛇形管式 撞击折回(zhhu)并回转式油水分离器 第 24 页/共 96 页第二十五页，共96 页。储气罐作用储存(chcn)一定数量的压缩空气，以备发生故障或临时需要应急使用；消除由于空气压缩机断续排气而对系统引起的压力脉动，保证输出气流的连续性和平稳性；进一步分离压缩空气中的油、水等杂质。贮气罐一般采用焊接结构，以立式居多 储气罐第25 页/共96 页第二十六页，共96 页。干燥器 进一步除去压缩空气中的水分、油、颗粒(kl)杂质。吸附(xf)式干燥器冷却(lngqu)式干燥器第26 页/共96 页第二十七页，共96 页。过滤(gul)器作用 分离水分、过滤(gul)杂质。类型一次过滤(gul)器 分水滤气器 一次过滤器结构图 普通(ptng)分水滤气器结构图 第 27 页/共 96 页第二十八页，共96 页。气动三联件分水过滤器 作用是除去空气中的灰尘、杂质，并将空气中的水分分离出来。油雾器 特殊的注油装置。减压阀 起减压和稳压作用。气动三联件是气动元件及气动系统(xtng)使用压缩空气的质量最后保证。第28 页/共96 页第二十九页，共96 页。第29 页/共96 页第三十页，共96 页。2.2.气动辅助气动辅助(fzh)(fzh)元件元件油雾器油雾器是一种特殊的注油装置。它以空气为动力，使润滑油雾化后，注入(zh r)空气流中，并随空气进入需要润滑的部件，达到润滑的目的。油雾器的结构(jigu)第 30 页/共 96 页第三十一页，共96 页。消声器消声器就是通过阻尼或增加排气面积来降低排气速度和功率，从而降低噪声的。三种类型：吸收(xshu)型消声器、膨胀干涉型消声器和膨胀干涉吸收(xshu)型消声器。吸收型消声器结构(jigu)简图1-连接螺丝；2-消声罩第31 页/共96 页第三十二页，共96 页。转换器气-电转换器及电-气转换器.如:压力继电器、电磁换向阀气-液转换器:气液阻尼缸、气-液转换器管件与管路系统管子可分为硬管和软管两种。一些固定不动的、不需要经常装拆的地方(dfng)，使用硬管。连接运动部件和临时使用、希望装拆方便的管路应使用软管。硬管有铁管、铜管、黄铜管、紫铜管和硬塑料管等；软管有塑料管、尼龙管、橡胶管、金属编织塑料管以及挠性金属导管等等。常用的是紫铜管和尼龙管。第32 页/共96 页第三十三页，共96 页。1.1.气缸气缸(q n)(q n)9.3 气动执行(zhxng)元件按结构(jigu)分类第33 页/共96 页第三十四页，共96 页。按安装方式 按安装方式(fngsh)(fngsh)分类 分类固定式气缸 固定式气缸 气缸安装在机 气缸安装在机体上固定不动，如图 体上固定不动，如图（a a）（）（b b）（）（c c）（）（d d）所示。所示。摆动式气缸 摆动式气缸 缸体围绕一个 缸体围绕一个固定轴可作一定角度的 固定轴可作一定角度的摆动。如图 摆动。如图（e e）（）（f f）（）（g g）所示。）所示。第34 页/共96 页第三十五页，共96 页。双作用(zuyng)气缸常见(chn jin)气缸原理及用途第35 页/共96 页第三十六页，共96 页。单作用(zuyng)气缸单作用(zuyng)气缸只在动作方向需要压缩空气，故可节约一半压缩空气。主要用在夹紧、退料、阻挡、压入、举起和进给等操作上。第36 页/共96 页第三十七页，共96 页。组成 气缸和液压缸组合而成。原理 以压缩空气为动力，以液压油作为阻力(zl)，来控制调节气缸的运动速度，即利用液体不可压缩的特性来获得的稳定的运动速度。气液阻尼(zn)缸第 37 页/共 96 页第三十八页，共96 页。膜式气缸(q n)原理 压缩空气推动非金属膜片推动活塞杆作往复运动，一般是单作用式气缸。特点 结构简单、紧凑、制造容易、维修方便、寿命长 类型：按照膜片的结构分平膜片、蝶形膜片和滚动膜片适用于：用于气动夹具(jij)车辆制动等短行程的工作场合。第38 页/共96 页第三十九页，共96 页。回转(huzhun)气缸 原理 原理 气缸的缸体连同 气缸的缸体连同(lintng)(lintng)缸盖及导气头阀芯可被携带回转，缸盖及导气头阀芯可被携带回转，活塞及活塞杆只能作往复直线运动，导气头体外接管路而固定 活塞及活塞杆只能作往复直线运动，导气头体外接管路而固定不动。不动。是由回转式动力分配器与短行程双作用气缸(q n)制成一体的专用气缸(q n)，用于机床主轴夹具的夹紧机构。第39 页/共96 页第四十页，共96 页。无杆气缸主要 无杆气缸主要分为机械接触 分为机械接触式和磁性耦合 式和磁性耦合式两种。通常 式两种。通常(tngchng)(tngchng)将磁性耦合无 将磁性耦合无杆气缸称为磁 杆气缸称为磁性气缸。性气缸。无杆气缸(q n)第40 页/共96 页第四十一页，共96 页。磁性(cxng)无杆气缸第 41 页/共 96 页第四十二页，共96 页。摆动气缸是出力轴被限制在某个角度内做往复摆动的一种 摆动气缸是出力轴被限制在某个角度内做往复摆动的一种气缸，又称为旋转气缸。摆动气缸目前在工业上应用广泛，气缸，又称为旋转气缸。摆动气缸目前在工业上应用广泛，多用于安装位置受到限制，或转动角度小于 多用于安装位置受到限制，或转动角度小于3600 3600的回转工 的回转工作部件，其动作原理也是将压缩空气的压力能转变为机械 作部件，其动作原理也是将压缩空气的压力能转变为机械能。常用的摆动气缸的最大摆动角度分为 能。常用的摆动气缸的最大摆动角度分为900 900、1800 1800、2700 2700三种规格 三种规格(gug)(gug)。图。图9-12 9-12为其应用实例。为其应用实例。按照摆动气缸的结构特点可分为齿轮齿条式和叶片式两类。按照摆动气缸的结构特点可分为齿轮齿条式和叶片式两类。摆动(bidng)气缸第42 页/共96 页第四十三页，共96 页。齿轮(chln)齿条式摆动气缸第 43 页/共 96 页第四十四页，共96 页。叶片式摆动(bidng)气缸第44 页/共96 页第四十五页，共96 页。气爪（手指气爪（手指(shuzh)(shuzh)气缸）气缸）气爪能实现 气爪能实现(shxin)(shxin)各种抓取功能，是现 各种抓取功能，是现代气动机械手的关键部件。代气动机械手的关键部件。第 45 页/共 96 页第四十六页，共96 页。气缸的理论输出力 气缸的理论输出力普通 普通(ptng)(ptng)双作用气缸的理论推力（双作用气缸的理论推力（N N）为：）为：式中 式中,D,D一缸径 一缸径(m)(m)，p p一气缸的工作压力 一气缸的工作压力(Pa)(Pa)。理论拉力 理论拉力(N)(N)为：为：式中 式中,d,d一活塞杆直径（一活塞杆直径（m m）时）时,估算时可令 估算时可令d=0.3D d=0.3D。普通普通(ptng)(ptng)气缸的设计计算气缸的设计计算 第46 页/共96 页第四十七页，共96 页。气动马达是一种作连续旋转运动的气动执行元件，气动马达是一种作连续旋转运动的气动执行元件，是一种把压缩空气的压力能转换成回转机械能的 是一种把压缩空气的压力能转换成回转机械能的能量转换装置，其作用相当于电动机或液压马达，能量转换装置，其作用相当于电动机或液压马达，它输出 它输出(shch)(shch)转矩、驱动执行机构作旋转运动。转矩、驱动执行机构作旋转运动。在气压传动中使用广泛的是叶片式、活塞式和齿 在气压传动中使用广泛的是叶片式、活塞式和齿轮式气马达。轮式气马达。2.气动(q dn)马达第47 页/共96 页第四十八页，共96 页。气动马达的特点和应用 可无级调速 可双向旋转 有过载保护作用(zuyng)，过载时转速降低或停转；具有较高的启动转矩，可直接带负载启动；输出功率相对较小，转速范围较宽；耗气量大，效率低，噪声大；工作可靠，操作方便气动马达在使用中必须得到良好的润滑第48 页/共96 页第四十九页，共96 页。方向控制阀单向型控制阀单向阀：气流只能(zh nn)单方向流动。9.4 气动(q dn)控制元件1.气动(q dn)控制阀第 49 页/共 96 页第五十页，共96 页。梭阀（或门）结构特点(tdin)有两个输入口，一个输出口。相当于两个单向阀组成的阀。第50 页/共96 页第五十一页，共96 页。梭阀工作 梭阀工作(gngzu)(gngzu)原理 原理P1，P2有一个有输入(shr)，A有输出。都有输入(shr)，A有输出。第51 页/共96 页第五十二页，共96 页。双压阀（与门）双压阀（与门）结构特点 结构特点 有两个输入口，一个输出 有两个输入口，一个输出(shch)(shch)口。相当于两个单向阀组成的 口。相当于两个单向阀组成的阀。阀。工作原理 工作原理 P1 P1，P2 P2有一个有输入，有一个有输入，A A无输出 无输出(shch)(shch)。、都有输入，。、都有输入，A A有输出 有输出(shch)(shch)。第 52 页/共 96 页第五十三页，共96 页。快速快速(kui s)(kui s)排气阀排气阀常装在换向阀和气缸之间，它使气缸不通过换向阀而快 常装在换向阀和气缸之间，它使气缸不通过换向阀而快速排出气体，可以 速排出气体，可以(ky)(ky)加快气缸往复动作速度。快 加快气缸往复动作速度。快速排气阀可使气缸运动速度提高 速排气阀可使气缸运动速度提高45 45倍。倍。第 53 页/共 96 页第五十四页，共96 页。快速快速(kui s)(kui s)排气阀工作原理排气阀工作原理 P进气(jn q)A输出，到气缸。A进气(jn q)O输出，快速排气 第54 页/共96 页第五十五页，共96 页。气动(q dn)换向控制阀气压控制换向阀 气压控制换向阀利用压缩空气 利用压缩空气(ysu kngq)(ysu kngq)的压力推动阀芯换向。的压力推动阀芯换向。分为：加压控制、泄压控制、差压控制和延时控制 分为：加压控制、泄压控制、差压控制和延时控制 双气控换向阀第 55 页/共 96 页第五十六页，共96 页。气压延时式换向阀 气压延时式换向阀是一种带有时间控制 是一种带有时间控制信号功能的换向阀 信号功能的换向阀。原理：由气容 原理：由气容C C和一个 和一个单向节流阀组成 单向节流阀组成(z chn)(z chn)的时间 的时间控制信号元件控制主阀换向。当 控制信号元件控制主阀换向。当K K口通入气压信号时，口通入气压信号时，此信号通过节流阀 此信号通过节流阀1 1的节流口进入气容 的节流口进入气容C C，经过一定时间当，经过一定时间当压力达到一定值后，使主阀阀芯向右移动而换向。压力达到一定值后，使主阀阀芯向右移动而换向。第56 页/共96 页第五十七页，共96 页。电磁控制换向阀 电磁控制换向阀是利用电磁力的作用推动阀 是利用电磁力的作用推动阀芯。分为直动式和先导 芯。分为直动式和先导(xindo)(xindo)式 式两大类 两大类 直动式电磁换向阀 直动式电磁换向阀直动式电磁换向阀换向 直动式电磁换向阀换向阀又分为单电控和双电控两 阀又分为单电控和双电控两种，工作原理与液压传动中 种，工作原理与液压传动中的电磁换向阀相似。的电磁换向阀相似。第57 页/共96 页第五十八页，共96 页。压力压力(yl)(yl)控制阀控制阀减压阀气动三大件之一，用于稳定用气压力。溢流阀只作安全阀用。顺序阀由于气缸（马达(md)）的软特性，很难用顺序阀实现两个执行元件的顺序动作第58 页/共96 页第五十九页，共96 页。流量控制阀 用于控制执行元件运动(yndng)速度。节流阀单向节流阀排气节流阀第59 页/共96 页第六十页，共96 页。通过元件内部的可动部件的动作 通过元件内部的可动部件的动作(dngzu)(dngzu)改变气流方 改变气流方向来实现一定逻辑功能的气动控制元件。向来实现一定逻辑功能的气动控制元件。分类 分类 高压元件（工作(gngzu)压力0.20.8MPa）低压元件（工作(gngzu)压力0.020.2MPa）微压元件（工作(gngzu)压力0.02MPa以下）截止(jizh)式元件滑阀式元件膜片式元件按逻辑功能分按结构形式分按工作压力分 或门元件与门元件非门元件禁门元件双稳元件2.气动逻辑元件第60 页/共96 页第六十一页，共96 页。是门元件是门元件(yunjin)(yunjin)原理：原理：p p为气源输 为气源输入口，入口，a a为控制信号口 为控制信号口s s为输出口。当 为输出口。当a a 有信 有信号输入时，气源气流 号输入时，气源气流从 从s s输出；当 输出；当a a无输入 无输入信号时，信号时，s s与排气口相通元件处于无输出状态 与排气口相通元件处于无输出状态。显示活塞。显示活塞(husi)3(husi)3用以显示元件的输出状态。手动按钮 用以显示元件的输出状态。手动按钮1 1用于手动发讯。用于手动发讯。逻辑表达式 逻辑表达式：s=a s=a逻辑符号：见图 逻辑符号：见图c c应用：信号波形的整形、隔容和信号的放大 应用：信号波形的整形、隔容和信号的放大。第61 页/共96 页第六十二页，共96 页。与门元件原理：当a、b 同时有信号s 有信号输出；当a、b 只有(zhyu)一个有信号时，s 无信号输出。逻辑表达式：s=a b逻辑符号：见图b应用：用作输入输出信号波形的整形、隔容和信号的放大。第62 页/共96 页第六十三页，共96 页。或门元件原理：当a、b有一个有气信号(xnho)，s就有信号(xnho)输出；若a、b两个均有输入，则信号(xnho)强者将关闭信号(xnho)弱的阀口，s仍然有气信号输出。逻辑表达式：s=a+b逻辑符号：见图b应用：常用于两个或多个信号(xnho)相加。例如要求加入手动信号(xnho)时 也可加入自动信号(xnho)。第 63 页/共 96 页第六十四页，共96 页。非门元件 非门元件原理：当 原理：当a a 有 有信号输入时 信号输入时s s 无信号 无信号输出 输出(shch)(shch)；当；当a a 无信号输 无信号输入时 入时s s 有信号输出 有信号输出(shch)(shch)。逻辑表达式：逻辑表达式：s a s a逻辑符号：见图 逻辑符号：见图b b应用：作反相元件 应用：作反相元件、禁门元件、发信元件、禁门元件、发信元件 第 64 页/共 96 页第六十五页，共96 页。单作用气缸 单作用气缸(q n)(q n)换向 换向回路 回路 9.5 气动(q dn)基本回路1.方向控制(kngzh)回路第65 页/共96 页第六十六页，共96 页。双作用(zuyng)气缸换向回路 第66 页/共96 页第六十七页，共96 页。差动回路(hul)用二位三通手拉阀控制差动联接气缸。多位运动控制回路(hul)给各三位换向阀分别加入开关量信号时，各气缸可分别完成向左、向右、停止三种运动状态。当信号解除后，缸可以停止在原位；若更换不同中为机能的三位换向阀，缸可以得到不同的停留状态。第67 页/共96 页第六十八页，共96 页。工业工业(gngy)(gngy)实例实例问题引入：图示为一折边 问题引入：图示为一折边机，要求必须同时按下两 机，要求必须同时按下两个按钮才能使双作用气缸 个按钮才能使双作用气缸伸出对工件进行 伸出对工件进行(jnxng)(jnxng)折边加工，折边加工，折边加工完毕如果松开按 折边加工完毕如果松开按钮气缸缩回到初始位置。钮气缸缩回到初始位置。第 68 页/共 96 页第六十九页，共96 页。问题分析：只有同时按下两个按 问题分析：只有同时按下两个按钮时，双压阀（与门逻辑）才工 钮时，双压阀（与门逻辑）才工作，此时二位五通换向阀在左位 作，此时二位五通换向阀在左位工作，气缸左腔通过单向节流阀 工作，气缸左腔通过单向节流阀而充入压缩气体，而右腔通过快 而充入压缩气体，而右腔通过快速排气阀排出气体，活塞快速运 速排气阀排出气体，活塞快速运动。如果松开两个按钮中的任意 动。如果松开两个按钮中的任意一个 一个(y)(y)，换向阀不再有压，换向阀不再有压力。该阀通过弹簧回到初始位置，力。该阀通过弹簧回到初始位置，气缸同时也返回到初始位置。气缸同时也返回到初始位置。第69 页/共96 页第七十页，共96 页。压力控制回路作用：调压、稳压一次压力控制回路指用安全阀将空气压缩机的输出压力控制在 0.8MPa左右。二次压力控制回路指把经一次调压后的压力p1再经减压阀减压稳压后所得到(d do)的输出压力p2（称为二次压力），作为气动控制系统的工作气压使用。2.压力控制(kngzh)回路第70 页/共96 页第七十一页，共96 页。高低压选择回路高低压选择回路由多个减压阀控制，实现多个压力同时输出。用于系统同时需要高低压力的场合。高低压切换(qi hun)回路利用换向阀和减压阀实高低压切换(qi hun)输出。用于系统分别需要高低压力的场合第71 页/共96 页第七十二页，共96 页。气阀调速回路 气阀调速回路单作用气缸调速回路 单作用气缸调速回路 用两个单向 用两个单向(dn xin)(dn xin)节流阀分别 节流阀分别控制活塞杆的升降速度。控制活塞杆的升降速度。3.3.速度 速度(sd)(sd)控制回路 控制回路第72 页/共96 页第七十三页，共96 页。单作用气缸快速(kui s)返回回路活塞返回时，气缸下腔通过快速(kui s)排气阀排气。第73 页/共96 页第七十四页，共96 页。双作用缸速度控制回路双向调速回路在换向阀的排气口上安装排气节流阀，两种调速回路的调速效果基本相同。慢进快退回路控制活塞杆伸出时采用(ciyng)排气 节流控制，活塞杆慢速伸出；活 塞杆缩回时，无杆腔余气经快排 阀排空，活塞杆快速退回。第74 页/共96 页第七十五页，共96 页。缓冲回路 缓冲回路 对于气缸行程较长速度 对于气缸行程较长速度(sd)(sd)较快的应用场合，可 较快的应用场合，可以通过回路来实现缓冲；以通过回路来实现缓冲；图 图a a为快速排气阀和溢流阀配合使用缓冲回路 为快速排气阀和溢流阀配合使用缓冲回路；图 图b b为单向流阀与二位二通行程阀配合使用的缓冲回 为单向流阀与二位二通行程阀配合使用的缓冲回路 路。第75 页/共96 页第七十六页，共96 页。气液联动速度控制回路在气液联动速度控制回路中，采用(ciyng)气液联动目的，使气缸得到平稳的运动速度。常用两种方式：气液阻尼缸的回路；用气液转换器的回路。气液阻尼缸调速回路慢进快退回路在气液阻尼缸中，气缸是动力缸，油缸是阻尼缸，气缸与阻 尼缸串联联接。第76 页/共96 页第七十七页，共96 页。变速回路气液缸串联调速回路 通过单向节流阀，利用液压油不可压缩的特点，实现气缸单方向的无级调速，油杯用于补充(bchng)油缸漏油。气液缸串联变速回路当活塞杆右行到撞块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。第 77 页/共 96 页第七十八页，共96 页。气液转换器的调速回路气液转换器是一种气液共存又可以相互转换的气液转换元件。其作用是在一段输入压缩空气时，另一端输出液体。图a)为双作用缸慢进快退的回路，活塞的慢进运动速 度通过节流阀2控制气缸(q n)的右腔与气液转换器间油液的流量调节。图b)为可以实现快慢速换接的慢进快退的回路当挡快压下行程阀6时，活塞实现快慢速换接。第 78 页/共 96 页第七十九页，共96 页。工业(gngy)实例问题引入：图示为一位置转换装置，最上面的输送带运输 问题引入：图示为一位置转换装置，最上面的输送带运输(ynsh)(ynsh)的为冷却煤，运输 的为冷却煤，运输(ynsh)(ynsh)到终端时经过位置 到终端时经过位置转换装置可以把冷却煤输送到下面的任意一条皮带机上。转换装置可以把冷却煤输送到下面的任意一条皮带机上。第79 页/共96 页第八十页，共96 页。问题分析：按下旋钮，二位五通阀在 问题分析：按下旋钮，二位五通阀在左位工作，气缸 左位工作，气缸(q(q n n)左腔通过 左腔通过单向阀进入压缩空气，右腔气体通过 单向阀进入压缩空气，右腔气体通过节流阀而后经过换向阀排气，前进速 节流阀而后经过换向阀排气，前进速度由右侧节流阀调定。再次按下按钮，度由右侧节流阀调定。再次按下按钮，二位五通阀在右位工作，气缸 二位五通阀在右位工作，气缸(q(q n n)右腔通过单向阀进气，左腔气体 右腔通过单向阀进气，左腔气体通过节流阀而后经过换向阀排气，返 通过节流阀而后经过换向阀排气，返回速度亦由左侧节流阀调定。回速度亦由左侧节流阀调定。第80 页/共96 页第八十一页，共96 页。过载保护回路 过载保护回路 正常工作时，阀 正常工作时，阀1 1 得电，得电，使阀 使阀2 2 换向，气缸活塞杆 换向，气缸活塞杆外伸。如果 外伸。如果(rgu)(rgu)活塞 活塞杆受压的方向发生过载，杆受压的方向发生过载，则顺序阀动作，阀 则顺序阀动作，阀3 3 切换，切换，阀 阀2 2 的控制气体排出，在 的控制气体排出，在弹簧力作用下换至图示位 弹簧力作用下换至图示位置，使活塞杆缩回。置，使活塞杆缩回。4.4.其它控制其它控制(kngzh)(kngzh)回路回路第 81 页/共 96 页第八十二页，共96 页。只有同时按下两个启 只有同时按下两个启动用手动换向阀，气 动用手动换向阀，气缸才动作，对操作人 缸才动作，对操作人员的手起到安全保护 员的手起到安全保护作用 作用(zuyng)(zuyng)。应用在冲床、锻压机 应用在冲床、锻压机床上。床上。双手操作双手操作(cozu)(cozu)回路回路第82 页/共96 页第八十三页，共96 页。该回路利用梭阀 该回路利用梭阀1 1、2 2、3 3 和换向阀 和换向阀4 4、5 5、6 6 实现互锁，实现互锁，防止 防止(fngzh)(fngzh)各 各缸活塞同时动作，缸活塞同时动作，保证只有一个活塞 保证只有一个活塞动作。动作。互锁回路互锁回路(hul)(hul)第83 页/共96 页第八十四页，共96 页。简单同步回路采用(ciyng)刚性零件把两尺寸相同的气缸的活塞杆连接起来。同步 同步(tngb)(tngb)回路 回路第84 页/共96 页第八十五页，共96 页。气液联动的同步回路 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。蓄能器用于换向阀处于(chy)中位时为液压缸补充泄漏。第 85 页/共 96 页第八十六页，共96 页。往复往复(w(wngf)ngf)动作回路动作回路单往复 单往复(wngf)(wngf)动作回路 动作回路 按 按下手动阀，二位五 下手动阀，二位五通换向阀处于左位，通换向阀处于左位，气缸外伸；当活塞 气缸外伸；当活塞杆挡块压下机动阀 杆挡块压下机动阀后，二位五通换至 后，二位五通换至右位，气缸缩回，右位，气缸缩回，完成一次往复 完成一次往复(wngf)(wngf)运动。运动。第86 页/共96 页第八十七页，共96 页。连续往复动作回路 连续往复动作回路手动阀 手动阀1 1 换向，高压气 换向，高压气体经阀 体经阀3 3 使阀 使阀2 2换向，换向，气缸 气缸(q n)(q n)活塞 活塞杆外伸，阀 杆外伸，阀3 3 复位，活 复位，活塞杆挡块压下行程阀 塞杆挡块压下行程阀4 4 时，阀 时，阀2 2 换至左位，活 换至左位，活塞杆缩回，阀 塞杆缩回，阀4 4 复位，复位，当活塞杆缩回压下行程 当活塞杆缩回压下行程阀 阀3 3 时，阀 时，阀2 2 再次换向，再次换向，如此循环往复。如此循环往复。第87 页/共96 页第八十八页，共96 页。工业工业(gngy)(gngy)实例实例问题引入：图示为一工件的分离 问题引入：图示为一工件的分离装置，要求在初始位置按下旋钮 装置，要求在初始位置按下旋钮后气缸前进，前进至终端时停留 后气缸前进，前进至终端时停留一定 一定(ydng)(ydng)时间返回，之后 时间返回，之后气缸保持连续往复运动，只有当 气缸保持连续往复运动，只有当再次按下旋钮时，气缸才停止运 再次按下旋钮时，气缸才停止运动。气缸前进行程时间为 动。气缸前进行程时间为s s，气缸，气缸在前进的终端停留时间为 在前进的终端停留时间为s s，返回，返回行程时间为 行程时间为s s，即周期循环时间为，即周期循环时间为2s 2s。第 88 页/共 96 页第八十九页，共96 页。问题分析：当气缸处于原始位置时，问题分析：当气缸处于原始位置时，压下行程阀 压下行程阀1S1 1S1，这时只要按下旋钮，这时只要按下旋钮1S3 1S3，则双压阀有输出信号，使二位五，则双压阀有输出信号，使二位五通换向阀在左位工作，气缸向前运动，通换向阀在左位工作，气缸向前运动，运动时间 运动时间0.6s 0.6s由右