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1、第六章 气动程序控制系统 （一）气动基本回路,2022/11/19,气动基本回路是组成气动控制系统的基本单元，也是设计气动控制回路的基础。 气动基本回路按照其功能，分为：压力控制回路速度控制回路方向控制回路位置控制回路同步控制回路其他控制回路,1. 压力控制回路,作用：调压、稳压一次压力控制回路 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(0.8MPa)时，溢流阀卸荷，起安全保护作用。二次压力控制回路 把经一次调压后的压力p1再经减压阀减压稳压后所得到的输出压力p2（称为二次压力），作为气动控制系统的工作气压使用。,高低压选择回路 高低压选择回路 由多个减压阀控制
2、，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。 高低压切换回路 利用换向阀和减压阀实高低压切换输出。 用于系统分别需要高低压力的场合,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。,过载保护回路,过载保护回路 当气缸活塞杆外伸超载时，气缸左腔压力升高，顺序阀5打开，压缩空气经梭阀排出，换 向阀3换向并处于右位，活塞杆缩回。因而，防止了系统因过载而可能造成的事故。,如图示位置，管路内的工作气压在正常工作压力范围内，顺序阀1打开，气控阀2切换，气缸处于退回的状态，操作
3、手动阀4，气缸前进；操作手动阀3，气缸退回。若在气缸前进途中工作气压突然降低到正常工作压力以下，则顺序阀1关闭，气控阀2复位，手动阀4的气源失压，主控阀5的A1端气压经阀4排气，气缸立刻退回。,气压降低保护回路,气压降低保护回路1顺序阀；2气控阀；3、4手动阀,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。,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。,2022/11/19,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。,冲击气缸回路 阀1得电，冲击气缸下腔由快速排气阀
4、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。,2.方向控制回路 单作用气缸换向回路 利用电磁换向阀通断电，将压缩空气间歇送入气缸的无杆腔，与弹簧一起推动活塞往复运动。 双作用气缸换向回路 分别将控制信号到气控换向阀的K1、K2 的控制腔，使换向阀的换向，从而控制压缩空气实现使气缸的活塞往复运动。,差动控制回路 用二位三通手拉阀控制差动联接气缸。实现气缸的差动控制。多位运动控制回路 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
5、以停止在原位；若更换不同中位机能的三位换向阀，缸可以得到不同的停留状态。,3.速度控制回路单作用气缸速度控制回路 双向调速回路 采用二只单向节流阀串联 分别实现进气节流和排气节流， 控制气缸活塞的运动速度。 慢进快退调速回路 在图示回路中当有控制信号 K时，换向阀换向，其输出经节 流阀、快排阀入单作用缸的无杆 腔，使活塞杆慢速伸出，伸出速 度的大小取决于节流阀的开口量。,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
6、退回。,缓冲回路 对于气缸行程较长速度较快的应用场合，可以通过回路来实现缓冲； 图a为快速排气阀和溢流阀配合使用缓冲回路 ； 图b为单向节流阀与二位二通行程阀配合使用的缓冲回路 。,气液联动速度控制回路 在气液联动速度控制回路中，采用气液联动目的，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。,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
7、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。,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。,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。,4.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
8、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。,多位缸位置控制回路 多位缸位置控制回路的特点是控制部分或全部活塞伸出或退回，实现多个位置控制。V3+：V4左，左杆伸； V5左位，右杆伸。V2+：V4右，左杆退； V5左位，右杆伸。V1+：V4右，左杆退； V5右位，右杆退。,刚性连接同步两个气缸活塞杆用连杆或齿轮齿条刚性连接。能得到可靠同步，但两缸的布置受到一定的限制，结构稍复杂。,5.同步控制回路,气液转换同步采用数个气-液体阻尼缸，缸A的前腔与缸B的后腔管路相连，内部注入液压油。同时缸A的后腔和缸B的前腔通过两只单向节流阀V1、V2与换向阀V3相连。
9、只要保证B缸无杆腔和A缸有杆腔有效面积相等就实现两缸同步。同步性较高，但应注意防止液压油的泄漏或者油中混入空气，否则将破坏同步动作，因此要经常打开气堵放气并补充油液。,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。蓄能器用于换向阀处于中位时为液压缸补充泄漏。,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
10、，阀4 复位，当活塞杆缩回压下行程阀3 时，阀2 再次换向，如此循环往复。,往复动作回路,6.其他回路,互锁回路 单缸互锁回路 只有a和b两个信号同时存在时，换向阀换向，气缸活塞杆伸出，否则活塞保持缩回状态。多缸互锁回路 在操作换向阀（1）（3）时，只允许与所操作换向阀相应的气缸动作，其余气缸被锁于原位置。,供气点选择回路 操作手动阀（1）经梭阀（1）控制换向阀（3）使换向阀（1）换向向1号供气点供气。通过对四个手动阀 的操作分别给14号供气点供气。,二、基本逻辑回路,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。,记数回路,由气动逻辑元件组成的一位二进制记数回路,逻辑元件组成的振荡回路1、3三门2气容4触发器5、6非门7气控换向阀对应的气阀系统如下图,振荡回路,振荡频率的高低可由节流阀R1、R2和气容来调节，气容、气阻越大，振荡频率越低。,
