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1、第六章气压传动控制元件与单缸控制回路,第五章复习,气压传动和液压传动的异同：气压传动与液压传动都是依靠流体介质来传递运动和动力；液压传动系统依靠的是液体，而气压传动系统依靠的是气体。气压传动技术是以压缩空气为工作介质，进行能量传递或信号传递的控制技术，简称气压传动技术。一个完整的气压传动系统包括：动力元件、执行元件、控制元件、压缩空气以及其他辅助元件。,复习,动力元件提供系统动力的元器件。如气泵，气站等；执行元件推动外负荷做功的元器件，利用压缩空气实现不同的动作（直线运动、摆动、旋转运动等）。如气缸，气压传动马达等；控制元件控制气缸伸出和缩回的元器件，如换向阀、顺序阀等；辅助元件连接元件之间所
2、需的一些元器件。包括气管，过滤器等。,复习,气压传动原理：在气压传动控制系统中，气源装置提供能量输送给各个元器件；通过按钮等元件触发信号，再通过信号处理及控制元件采集处理各种信号，最终发送给末级主控元件；末级主控元件根据主控信号，控制压缩空气的流动方向及执行元件的运动方向。优点： 空气作为介质，资源丰富，无污染； 可获得较快的各种速度； 结构简单、轻便，便于安装和维护； 在管道中的压力损失较小。,复习,气压传动与液压传动的性能比较：,缺点： 空气可压缩，不能保证定位准确； 输出压力较小，应用场合有限； 不适合于信号传递速度要求很高的复杂线路中； 排气噪声较大。,6-1 方向控制阀与单缸直接控制
3、回路,学习目标 1.掌握方向控制阀的图形符号、工作原理、控制方式和接口表示方式。 2.掌握启动换向阀的工作原理及特性。 3.掌握气动门的气压传动控制回路。 4.了解气压传动回路的控制方式及应用。,一、方向控制阀,在气压传动系统里，方向控制阀是用来控制压缩空气所流过的路径，控制气流的通、断或流动方向的气压传动元件。它包括换向阀、单向阀、梭阀、双压阀、快速排气阀、截止阀等。方向控制阀的控制方式有不同的方式。如图所示：,方向控制阀,a）手动控制 b）机械控制 c）电动控制 d）启动控制,1.方向控制阀的结构和工作原理,3/2阀的结构示意图,3/2阀的图形符号,与液压传动中的方向控制阀相似，气压传动中
4、的方向控制阀通常也为滑阀结构，主要由阀体和阀芯组成。 左图中a为常闭型，b为常开型。,换向阀在初始位置，压缩空气气流路径处于切断而不能流通的状态，这样的阀被称为常闭型；反之，被称为常开型。,方向控制阀可以写成分数的形式，其中分母表示阀位置数，分子表示每个位置上的接口数，方框内的直线表示压缩空气的流动路径，箭头表示流动方向，3/2阀读作二分三阀。,在换向阀的图形符号中，绘有短线的方块代表阀的初始位置，也就是阀芯的初始位置或者系统中阀的初始位置。,初始状态,工作状态,方向控制阀有进气口、工作口和排气口。初始位置时，阀芯隔断进气口与工作口之间的通道，两口不相通。此时，工作口与排气口相通，压缩空气可以
5、通过排气口排入大气中。当按下阀芯，这时进气口与工作口相通，压缩空气通过进气口进入从工作口输出，而排气口关闭。,2.方向控制阀的控制方式和接口表示方法,方向控制阀的控制方式,当使用方向控制阀时，阀芯动作的控制方式和复位方式，是选择阀的重要依据之一。,方向控制阀接口的表示方法,气动方向控制阀接口有着特定的表示方法，每个接口都用数字或字母标出,方向控制阀在用字母符号表示时，一般把Z表示左边控制口，而Y表示右边控制口。实际使用中，常以数字符号表示的方式居多。,二、气动换向阀的工作原理及特性,气动控制换向阀是以压缩空气为动力推动阀芯，使气路换向或通断的阀类，有双气控和单气控两种。,无气控信号,有气控信号
6、,单气控3/2换向阀处于常态（即气控信号口12没有压缩空气进入）时，在弹簧的作用下阀芯处于右端位置，使阀口2与3相通，阀口3排气，而阀口1封闭。当有气控信号（即气控信号口12有压缩空气进入）时，在压缩空气的作用下，阀芯克服弹簧力左移，阀口2与3断开，阀口1与阀口2接通，阀口2有压缩气体输出。,单气控3/2换向阀的实物及工作原理,1.气动换向阀的工作原理,双气控阀阀芯的移动都是由压缩空气驱动的；而单气控阀阀芯一个方向的移动由压缩空气驱动，而另一个方向通常由弹簧的弹力驱动。,单气控制阀利用弹簧复位。,气压控制换向阀由于结构简单、紧凑、密封可靠，多用于组成全气阀控制的气压传动系统或易燃、易爆以及高净
7、化等场合。,2.双气控阀的记忆特性,压缩空气输入12口 记忆位置 压缩空气输入14口,当控制阀口12有压缩空气输入，阀口1与阀口2、阀口4和阀口5分别连通，使得阀口2、阀口5有压缩空气输出。当控制阀口12的压缩空气断开时，双气控阀仍保持原有的连通状态，即阀口2、阀口5仍然有压缩空气输出。这就是当前的位置被“记忆”了下来。直到控制阀口14有压缩空气输入，阀芯的位置才发生变化。这种虽然原控制信号断开，但是阀芯保持原有连通状态不变的特性被称为方向控制阀的“记忆特性” 。,三、气动门的气压传动控制回路分析,气动门的气压传动控制回路,A双作用气缸 1.0方向控制阀 1.2开门按钮 1.1关门按钮,气动门
8、的气压传动控制回路中只有一个气缸，是单缸控制回路，其核心控制元件是方向控制阀。,气动门的气压传动控制回路工作原理,开门：按下开门按钮1.2（3/2阀），双气控阀1.0（5/2阀）左侧气控口得到信号 双气控5/2阀左位接通，压缩空气 双气控5/2阀左位进入气缸左腔 活塞杆将伸出 门打开。松开启动按钮时，由于双气控阀的记忆特性，阀的工作位置保持不变，门将继续保持打开。,关门：当按下关门1.1（3/2阀）按钮时，双气控5/2阀右侧气控口得到信号 双气控5/2阀右位接通 压缩空气经双气控5/2阀右位进入气缸右腔 气缸活塞杆回缩 门关闭。松开1.1按钮时，由于双气控阀的记忆特性，阀的工作位置保持不变，门
9、将继续保持关闭。,气动门气压传动回路中，控制方向控制阀换位的信号，是通过控制阀1.1和阀1.2的通断，间接控制1.0的左端和右端分别得到或失去信号，使方向控制阀作出相应的换向动作，在气压传动系统里，这种控制方法称气缸间接控制法。气缸间接控制法可以用一个较小的操作力可以得到较大的开启力，一般用于高速或大口径的控制气缸，也便宜实现远程控制。,6-2行程开关、逻辑控制阀与单缸自动往复控制回路,学习目标 1.掌握行程开关、梭阀的图形符号、工作原理。 2.掌握自锁控制回路。 3.掌握切割机单缸自动往复控制回路的工作特点、组成。,一 、行程开关,行程开关，又称位置开关或限位开关，是一种将机械信号转换为气控
10、信号，以控制运动部件位置或行程的自动控制器。,行程开关与按钮的不同之处：按钮通常靠手动操作，而行程开关是利用生产机械运动部件上的挡铁与位置开关碰撞，来接通或断开气路。,a b c,行程阀,a常开型行程阀的实物和图形符号 b单向行程阀的实物和图形符号 c行程开关触头状态的图形符号,行程阀可以分为单向式和双向式。,a) b),单向式行程阀工作原理 a )改变状态 b)不改变状态,。,a) b),在工作中，外力对单项式行程阀施压时，只有一个方向能改变其工作状态，如上图所示。当活塞杆前进时，活塞杆挡铁压下行程阀，输出信号，活塞杆继续前伸，如上图a所示；而当活塞杆在返回中通过行程阀时，活塞杆挡铁使得行程阀端部滚轮绕其中心轴转动，此时行程阀没有动作，因此，不发出信号，如上图b所示。,双向式行程阀在工作中，活塞杆上的档铁在伸出和返回过程中压下行程阀，都将改变行程阀的通断状态；单向式行程阀施压时只有一个方向能改变其工作状态。,
