液压及气动技术第5章 基本回路

1、第第5章章 基本回路基本回路5.1 液压基本回路液压基本回路5.2 气动控制基本回路气动控制基本回路5.1 液压基本回路液压基本回路5. 1. 1 压力控制回路压力控制回路压力控制回路是利用压力控制阀来控制系统中油液的压力压力控制回路是利用压力控制阀来控制系统中油液的压力.以以满足执行元件对力或转矩的要求。这类回路包括调压、减压、满足执行元件对力或转矩的要求。这类回路包括调压、减压、增压、卸荷、保压和平衡等多种回路。增压、卸荷、保压和平衡等多种回路。1.调压回路调压回路调压回路的功用是调压回路的功用是:使液压系统整体或某一部分的压力保持恒使液压系统整体或某一部分的压力保持恒定或不超过某个数值定

2、或不超过某个数值.如如图图5-1所示。所示。下一页返回5.1 液压基本回路液压基本回路单级调压回路单级调压回路见图见图5-1(a) :在泵在泵1的出口处设置并联的的出口处设置并联的溢流阀溢流阀2来控制系统的最高压力。来控制系统的最高压力。多级调压回路多级调压回路见图见图5-1(b) :先导式溢流阀先导式溢流阀1的遥控口串的遥控口串接二位二通换向阀接二位二通换向阀2和远程调压阀和远程调压阀3。当两个压力阀的调定压。当两个压力阀的调定压力符合力符合p3q1.因回路中没有溢流因回路中没有溢流(阀阀2为安全阀为安全阀).多余多余的油液使泵和调速阀间的油路压力升高的油液使泵和调速阀间的油路压力升高.也就

3、是泵的出口压力也就是泵的出口压力升高升高.从而使限压式变量泵输出流量减小从而使限压式变量泵输出流量减小直至直至qp=q1;反反之之开大调速阀的瞬间开大调速阀的瞬间将出现将出现qpq1时时.泵泵的供油压力上升的供油压力上升.泵内左、右两个控制柱塞便进一步压缩弹簧泵内左、右两个控制柱塞便进一步压缩弹簧.推动定子向右移动推动定子向右移动.减小泵的偏心距减小泵的偏心距.使泵的供油量下降到使泵的供油量下降到qp=q1。反之。反之.当当qpq1时时.泵的供油压力下降泵的供油压力下降.弹簧推动定子弹簧推动定子和左、右柱塞向左和左、右柱塞向左.加大泵的偏心距加大泵的偏心距.使泵的供油量增大到使泵的供油量增大到

4、qpq1。上一页 下一页返回5.1 液压基本回路液压基本回路在这种调速回路中在这种调速回路中.作用在液压泵定子上的力的平衡方程为作用在液压泵定子上的力的平衡方程为即即式中式中A,A1分别控制缸无柱塞腔的面积和柱塞的面积分别控制缸无柱塞腔的面积和柱塞的面积; pp,p1分别为液压泵供油压力和液压缸工作腔压力分别为液压泵供油压力和液压缸工作腔压力; Fs控制缸中的弹簧力。控制缸中的弹簧力。上一页 下一页返回（5.11）5.1 液压基本回路液压基本回路2.快速运动回路快速运动回路快速运动回路又称增速回路快速运动回路又称增速回路.其功用在于使液压执行元件获得其功用在于使液压执行元件获得所需的高速所需的

5、高速.以提高系统的工作效率或充分利用功率。以提高系统的工作效率或充分利用功率。(1)液压缸差动连接回路液压缸差动连接回路图图5-17(a)所示的回路是利用二位三通换向阀实现的液压缸所示的回路是利用二位三通换向阀实现的液压缸差动连接回路差动连接回路.在这种回路中在这种回路中.当阀当阀1和阀和阀3在左位工作时在左位工作时.液压液压缸差动连接做快进运动缸差动连接做快进运动.当阀当阀3通电通电.差动连接即被切除差动连接即被切除.液压液压缸回油经过调速阀缸回油经过调速阀.实现工进实现工进.阀阀1切换至右位后切换至右位后.缸快退。这缸快退。这种连接方式种连接方式.可在不增加液压泵流量的情况下提高液压执行元

6、可在不增加液压泵流量的情况下提高液压执行元件的运动速度件的运动速度.但是但是.泵的流量和有杆腔排出的流量合在一起泵的流量和有杆腔排出的流量合在一起流过的阀和管路应按合成流量来选择流过的阀和管路应按合成流量来选择.否则会使压力损失过大否则会使压力损失过大.泵的供油压力过大泵的供油压力过大.致仲泵的部分压力油从溢流阀溢回油箱而致仲泵的部分压力油从溢流阀溢回油箱而达不到差动快进的目的。达不到差动快进的目的。上一页 下一页返回5.1 液压基本回路液压基本回路若设液压缸无杆腔的面积为若设液压缸无杆腔的面积为A1.有杆腔的面积为有杆腔的面积为A2.液压泵的液压泵的出口至差动后合成管路前的压力损失为出口至差

7、动后合成管路前的压力损失为pi,液压缸出口至合液压缸出口至合成管路前的压力损失为成管路前的压力损失为p0.合成管路的压力损失为合成管路的压力损失为pc,如如图图5-17(b)所示。则液压泵差动快进时的供油压力所示。则液压泵差动快进时的供油压力pp可由力可由力平衡方程求得平衡方程求得.即即所以所以上一页 下一页返回（5.13）5.1 液压基本回路液压基本回路若若A1=A2.则有则有式中式中 F为差动快进时的负载。由该式可知为差动快进时的负载。由该式可知.液压缸差动连接时液压缸差动连接时其供油压力其供油压力pp的计算与一般回路中压力损失的计算是不同的。的计算与一般回路中压力损失的计算是不同的。液压

8、缸的差动连接也可用液压缸的差动连接也可用P型中位机能的三位换向阀来实现。型中位机能的三位换向阀来实现。上一页 下一页返回（5.14）5.1 液压基本回路液压基本回路(2)采用蓄能器的快速运动回路采用蓄能器的快速运动回路图图5-18所示为采用蓄能器的快速运动回路所示为采用蓄能器的快速运动回路.采用蓄能器的目采用蓄能器的目的是可以用流量较小的液压泵的是可以用流量较小的液压泵.当系统中短期需要大流量时当系统中短期需要大流量时.这时换向阀这时换向阀5的阀芯是处于左端或右端位置的阀芯是处于左端或右端位置.就由泵就由泵1和蓄能和蓄能器生共同向缸器生共同向缸6供油供油.当系统停止工作时当系统停止工作时.换向

9、阀换向阀5处在中间位处在中间位置置.这时泵便经单向阀这时泵便经单向阀3向蓄能器供油向蓄能器供油.蓄能器压力升高后蓄能器压力升高后.控控制卸荷阀制卸荷阀2.打开阀口打开阀口.使液压泵卸荷。使液压泵卸荷。上一页 下一页返回5.1 液压基本回路液压基本回路(4)用增速缸的快速运动回路用增速缸的快速运动回路图图5-20所示为采用增速缸的快速运动回路所示为采用增速缸的快速运动回路.在这个回路中在这个回路中.当当三位四通换向阀左位得电而工作时三位四通换向阀左位得电而工作时.压力油经增速缸中的柱塞压力油经增速缸中的柱塞1的孔进入的孔进入H腔腔.使活塞使活塞2伸出伸出.获得快速获得快速( ).A腔腔中所需油液

10、经液控单向阀中所需油液经液控单向阀3从辅助油箱吸入从辅助油箱吸入.活塞活塞2伸出到工伸出到工作位置时由于负载加大作位置时由于负载加大.压力升高压力升高.打开顺序阀生打开顺序阀生.高压油进入高压油进入A腔腔.同时关闭单向阀。此时活塞杆同时关闭单向阀。此时活塞杆H在压力油作用下继续外在压力油作用下继续外伸伸.但因有效面积加大但因有效面积加大.速度变慢而使推力加大速度变慢而使推力加大.这种回路常被这种回路常被用于液压机的系统中。用于液压机的系统中。上一页 下一页返回5.1 液压基本回路液压基本回路3.速度换接回路速度换接回路(1)快速与慢速的换接回路快速与慢速的换接回路能够实现快速与慢速换接的方法很

11、多能够实现快速与慢速换接的方法很多.图图5-21所示为用行程所示为用行程阀来实现快、慢速换接的回路在图不状态下阀来实现快、慢速换接的回路在图不状态下.液压缸快进液压缸快进.当当活塞所连接的挡块压下行程阀活塞所连接的挡块压下行程阀6时时.行程阀关闭行程阀关闭.液压缸右腔的液压缸右腔的油液必须通过节流阀油液必须通过节流阀5才能流回油箱才能流回油箱.活塞运动速度转变为慢活塞运动速度转变为慢速工进速工进;当换向阀左位接入回路时当换向阀左位接入回路时.压力油经单向阀生进入液压力油经单向阀生进入液压缸右腔压缸右腔.活塞快速向右返回。这种回路的快、慢速换接过程活塞快速向右返回。这种回路的快、慢速换接过程比较

12、平稳比较平稳.换接点的位置比较准确。缺点是行程阀的安装位置换接点的位置比较准确。缺点是行程阀的安装位置不能任意布置不能任意布置.管路连接较为复杂。若将行程阀改为电磁阀管路连接较为复杂。若将行程阀改为电磁阀.安装连接比较方便安装连接比较方便.但速度换接的平稳性、可靠性及换向精度但速度换接的平稳性、可靠性及换向精度都较差。都较差。上一页 下一页返回5.1 液压基本回路液压基本回路 (2)慢速的换接回路慢速的换接回路图图5-22所示为用两个调速阀来实现不同工进速度的换接回所示为用两个调速阀来实现不同工进速度的换接回路。图路。图5-22(a)中的两个调速阀并联中的两个调速阀并联.由换向阀实现换接。由换

13、向阀实现换接。两个调速阀可以独立地调节各自的流量两个调速阀可以独立地调节各自的流量.互不影响互不影响;但是一个但是一个调速阀工作时另一个调速阀内无油通过调速阀工作时另一个调速阀内无油通过.它的减压阀处于最大它的减压阀处于最大开口位置开口位置.因而速度换接时大量油液通过该处将使机床工作部因而速度换接时大量油液通过该处将使机床工作部件产生突然前冲现象。因此件产生突然前冲现象。因此.它不宜用于在工作过程中的速度它不宜用于在工作过程中的速度换接换接.只可用在速度预选的场合。只可用在速度预选的场合。上一页 下一页返回5.1 液压基本回路液压基本回路图图5-22(b)所示为两调速阀串联的速度换接回路。当主

14、换向所示为两调速阀串联的速度换接回路。当主换向阀阀D左位接入系统时左位接入系统时.调速阀调速阀B被换向阀被换向阀C短接短接;输入液压缸的输入液压缸的流量由调速阀流量由调速阀A控制。当换向阀控制。当换向阀C右位接入回路时右位接入回路时.由于通过由于通过调速阀调速阀B的流量调得比的流量调得比A小小.所以输入液压缸的流量由调速阀所以输入液压缸的流量由调速阀B控制。在这种会路中的调速阀控制。在这种会路中的调速阀A一直处于工作状态一直处于工作状态.它在速它在速度换接时限制着进入调速阀度换接时限制着进入调速阀B的流量的流量.因此它的速度换接平稳因此它的速度换接平稳性较好但由于油液经过两个调速阀性较好但由于

15、油液经过两个调速阀.所以能量损失较大所以能量损失较大上一页 下一页返回5.1 液压基本回路液压基本回路 5. 1. 3方向控制回路方向控制回路方向控制回路是用来控制液压系统中各条油路油流的接通、方向控制回路是用来控制液压系统中各条油路油流的接通、切断或改变流向切断或改变流向.从而使有关的执行元件按照需要相应地做出从而使有关的执行元件按照需要相应地做出启动、停止启动、停止(包括锁紧包括锁紧)或换向等动作的回路。或换向等动作的回路。1.换向回路换向回路换向回路的功能是改变执行元件的运动方向。一般可采用各换向回路的功能是改变执行元件的运动方向。一般可采用各种换向阀来实现种换向阀来实现.在闭式容积调速

16、回路中也可利用双向变量泵在闭式容积调速回路中也可利用双向变量泵实现。实现。上一页 下一页返回5.1 液压基本回路液压基本回路 (1)电磁换向阀换向回路电磁换向阀换向回路用电磁换向阀来实现执行元件换向最方便用电磁换向阀来实现执行元件换向最方便.但电磁换向阀动作但电磁换向阀动作快快.换向时会有冲击换向时会有冲击.不宜用作频繁换向。采用电液换向阀换不宜用作频繁换向。采用电液换向阀换向时向时.虽然其液动换向阀的阀芯移动速度可调节虽然其液动换向阀的阀芯移动速度可调节.换向冲击较换向冲击较小小.但仍不能适用于频繁换向的场合。即使这样但仍不能适用于频繁换向的场合。即使这样.电磁换向阀电磁换向阀换向回路仍是应

17、用最广泛的回路换向回路仍是应用最广泛的回路.尤其在自动化程度要求较高尤其在自动化程度要求较高的组合液压系统中被普遍采用。这种换向回路曾多次出现于的组合液压系统中被普遍采用。这种换向回路曾多次出现于前面许多回路中前面许多回路中.这里不再赘述。这里不再赘述。上一页 下一页返回5.1 液压基本回路液压基本回路 (2)机动换向阀换向回路机动换向阀换向回路机动换向阀可作频繁换向机动换向阀可作频繁换向.且换向可靠性较好且换向可靠性较好(这种换向回路这种换向回路的执行元件换向的执行元件换向.是通过工作台侧面固定的挡块和杠杆直接作是通过工作台侧面固定的挡块和杠杆直接作用使换向阀来实现的用使换向阀来实现的.而电

18、磁换向阀换向而电磁换向阀换向.需要通过电气行程需要通过电气行程开关、继电器和电磁铁等中间环节开关、继电器和电磁铁等中间环节).但机动换向阀必须安装但机动换向阀必须安装在执行元件附近在执行元件附近.不如电磁换向阀安装灵活。另外不如电磁换向阀安装灵活。另外.其换向性其换向性能也不够完善能也不够完善.如三位机动换向阀如三位机动换向阀.在执行元件运动速度很低在执行元件运动速度很低的情况下的情况下.当挡块和杠杆使换向阀阀芯移动到中间位置时当挡块和杠杆使换向阀阀芯移动到中间位置时.阀阀芯有可能将阀的油口芯有可能将阀的油口A、B封闭、互通或通油箱封闭、互通或通油箱.使执行元件使执行元件失去动力而停止运动失去

19、动力而停止运动.因而可能出现换向因而可能出现换向“死点死点”;若执行元若执行元件运动速度较高件运动速度较高.虽能克服换向虽能克服换向“死点死点”.但因换向过快会引但因换向过快会引起换向冲击。对于换向频繁、换向平稳性、换向精度和换向起换向冲击。对于换向频繁、换向平稳性、换向精度和换向可靠性要求较高的场合可靠性要求较高的场合.常采用机液动换向阀换向回路。常采用机液动换向阀换向回路。上一页 下一页返回5.1 液压基本回路液压基本回路2.锁紧回路锁紧回路(1)单向阀锁紧回路单向阀锁紧回路图图5-23中的单向阀中的单向阀3.能对活塞起锁紧作用。在图示状态能对活塞起锁紧作用。在图示状态.活活塞只能向右运动

20、塞只能向右运动.向左则由单向阀锁紧向左则由单向阀锁紧.切换阀生切换阀生.活塞向左运活塞向左运动动.向右锁紧。当活塞运动到液压缸终端时向右锁紧。当活塞运动到液压缸终端时.则能双向锁紧。则能双向锁紧。此外此外.单向阀单向阀3还能使液压泵停止工作时还能使液压泵停止工作时.防止空气渗入液压系防止空气渗入液压系统统.防止执行元件或管路等处的液压冲击影响液压泵。这种锁防止执行元件或管路等处的液压冲击影响液压泵。这种锁紧回路不够精确紧回路不够精确.因为换向滑阀因为换向滑阀1可能泄漏。可能泄漏。(2)液控单向阀锁紧回路液控单向阀锁紧回路图图5-24所示为液控单向阀单向锁紧回路。图所示为液控单向阀单向锁紧回路。

21、图5-25所示为液所示为液控单向阀双向锁紧回路。由于液控单向阀的密封性能好控单向阀双向锁紧回路。由于液控单向阀的密封性能好.即使即使在外力作用下在外力作用下.这种回路也能使执行元件长时间锁紧这种回路也能使执行元件长时间锁紧上一页 下一页返回5.1 液压基本回路液压基本回路3.定向回路定向回路图图5-26所示为定向回路所示为定向回路(桥式整流回路桥式整流回路)。当需要液压泵。当需要液压泵1正、正、反转而保证供油方向不变时反转而保证供油方向不变时.采用了由生个单向阀组成的定向采用了由生个单向阀组成的定向回路。同样回路。同样.当液压泵当液压泵2的流向改变时的流向改变时.为了保证补油和安全阀为了保证补

22、油和安全阀3动作动作.设置了两组单向阀设置了两组单向阀1和和5组成的定向回路。组成的定向回路。5. 1. 4 多缸工作控制回路多缸工作控制回路 1.顺序动作回路顺序动作回路顺序动作回路的功用是使多缸液压系统中的各个液压缸严格顺序动作回路的功用是使多缸液压系统中的各个液压缸严格地按规定的顺序动作。按控制方式不同地按规定的顺序动作。按控制方式不同.可分为行程控制和压可分为行程控制和压力控制两大类。力控制两大类。上一页 下一页返回5.1 液压基本回路液压基本回路 (1)行程控制的顺序动作回路行程控制的顺序动作回路图图5-27所示为两个行程控制的顺序动作回路。其中图所示为两个行程控制的顺序动作回路。其

23、中图5 -27(a)所示为行程阀控制的顺序动作回路所示为行程阀控制的顺序动作回路.在图不状态在图不状态下下.A,B两液压缸活塞均在右端。当推动手柄两液压缸活塞均在右端。当推动手柄.使阀使阀C左位工作左位工作.缸缸B左行左行.完成动作完成动作;挡块压下行程阀挡块压下行程阀D后后.缸缸B左行左行.完成动完成动作作;手动换向阀复位后手动换向阀复位后.缸缸A先复位先复位.实现动作实现动作;随着挡块后随着挡块后移移.阀阀D复位复位.缸缸B退回实现动作。至此退回实现动作。至此.顺序动作全部完成。顺序动作全部完成。这种回路工作可靠这种回路工作可靠.但动作顺序一经确定但动作顺序一经确定.再改变就比较困难再改变

24、就比较困难.同时管路长同时管路长.布置较麻烦布置较麻烦.上一页 下一页返回5.1 液压基本回路液压基本回路图图5-27(b)所示为由行程开关控制的顺序动作回路所示为由行程开关控制的顺序动作回路.当阀当阀E得得电换向时电换向时.缸缸A左行完成动作左行完成动作后后.触动行程开关触动行程开关S1,使阀使阀F得得电换向电换向.控制缸控制缸B左行完成动作左行完成动作.当缸当缸B左行至触动行程开关左行至触动行程开关S2,使阀使阀E失电失电.缸缸A返回返回.实现动作实现动作后后.触动触动S3使使F断电断电.缸缸B返回返回.完成动作完成动作.最后触动最后触动S4使泵卸荷或引起其他动作使泵卸荷或引起其他动作.完

25、成完成一个工作循环。这种回路的优点是控制灵活方便一个工作循环。这种回路的优点是控制灵活方便.但其可靠程但其可靠程度主要取决于电气元件的质量度主要取决于电气元件的质量. (2)压力控制的顺序动作回路压力控制的顺序动作回路图图5-28所示为一使用顺序阀的压力控制顺序动作回路。当所示为一使用顺序阀的压力控制顺序动作回路。当换向阀左位接入回路且顺序阀换向阀左位接入回路且顺序阀D的调定压力大于液压缸的调定压力大于液压缸A的的最大前进工作压力时最大前进工作压力时.压力油先进入液压缸压力油先进入液压缸A的左腔的左腔.实现动作实现动作;当液压缸行至终点后当液压缸行至终点后.压力上升压力上升.压力油打开顺序阀压

26、力油打开顺序阀D进入进入液压缸液压缸B的左腔的左腔.实现动作实现动作;同样地同样地.当换向阀右位接入回路当换向阀右位接入回路且顺序阀且顺序阀C的调定压力大于液压缸的调定压力大于液压缸B的最大返回工作压力时的最大返回工作压力时.两液压缸则按和的顺序返回。两液压缸则按和的顺序返回。上一页 下一页返回5.1 液压基本回路液压基本回路2.同步回路同步回路(1)带补偿措施的串联液压缸同步回路带补偿措施的串联液压缸同步回路图图5-29所示为两液压缸串联同步回路所示为两液压缸串联同步回路.在这个回路中在这个回路中.液压缸液压缸1的有杆腔的有杆腔A的有效面积与液压缸的有效面积与液压缸2的无杆腔的无杆腔B的面积

27、相等的面积相等.因因而从而从A腔排出的油液进入腔排出的油液进入B腔后腔后.两液压缸的升降便得到同步。两液压缸的升降便得到同步。而补偿措施使同步误差在每一次下行运动中都可消除而补偿措施使同步误差在每一次下行运动中都可消除.以避免以避免误差的积累。其补偿原理为误差的积累。其补偿原理为:当三位四通换向阀右位工作时当三位四通换向阀右位工作时.两液压缸活塞同时下行两液压缸活塞同时下行.若缸若缸1的活塞先运动到底的活塞先运动到底.它就触动行它就触动行程开关程开关a使阀使阀5得电得电.压力油便经阀压力油便经阀5和液控单向阀和液控单向阀3向缸向缸2B腔补油腔补油.推动活塞继续运动到底推动活塞继续运动到底.误差

28、即被消除误差即被消除.若缸若缸2先到底先到底.则触动行程开关使阀则触动行程开关使阀4得电得电.控制压力油使液控单向阀反向通控制压力油使液控单向阀反向通道打开道打开.使缸使缸1A腔通过液控单向阀回油腔通过液控单向阀回油.其活塞即可继续运动其活塞即可继续运动到底这种串联式同步回路只适用于负载较小的液压系统。到底这种串联式同步回路只适用于负载较小的液压系统。上一页 下一页返回5.1 液压基本回路液压基本回路 (2)用同步缸或同步马达的同步回路用同步缸或同步马达的同步回路图图5-30(a)所示为采用同步缸的同步回路所示为采用同步缸的同步回路.同步缸同步缸A,B两腔两腔的有效面积相等的有效面积相等.且两

29、工作缸面积也相同且两工作缸面积也相同.则能实现同步。这则能实现同步。这种同步回路的同步精度取决于液压缸的加工精度和密封性种同步回路的同步精度取决于液压缸的加工精度和密封性.一一般精度可达到般精度可达到98%99%。由于同步缸一般不宜做得过大。由于同步缸一般不宜做得过大.所以这种回路仅适用于小容量的场合。所以这种回路仅适用于小容量的场合。图图5-30(b)所示为采用相同结构、相同排量的液压马达作为所示为采用相同结构、相同排量的液压马达作为等流量分流装置的同步回路。两个液压马达轴刚性连接等流量分流装置的同步回路。两个液压马达轴刚性连接.把等把等量的油液分别输入两个尺寸相同的液压缸中量的油液分别输入

30、两个尺寸相同的液压缸中.使两液压缸实现使两液压缸实现同步图中与马达并联的节流阀用于修正同步误差。同步图中与马达并联的节流阀用于修正同步误差。上一页 下一页返回5.1 液压基本回路液压基本回路 3.多缸快慢速互不干扰路多缸快慢速互不干扰路多缸快慢速互不干扰回路的功用是防止液压系统中的几个液多缸快慢速互不干扰回路的功用是防止液压系统中的几个液压缸因速度快慢的不同而在动作上的相互干扰。压缸因速度快慢的不同而在动作上的相互干扰。图图5-31所示为双泵供油来实现的多缸快慢速互不干扰回路。所示为双泵供油来实现的多缸快慢速互不干扰回路。图中的液压缸图中的液压缸A和和B各自要完成快进一工进一快退的自动工作各自

31、要完成快进一工进一快退的自动工作循环。其原理为循环。其原理为:在图示状态下各缸原位停止。当阀在图示状态下各缸原位停止。当阀5,阀阀6均均通电时通电时.各缸均由双联泵中的大流量泵各缸均由双联泵中的大流量泵2供油并作差动快进。供油并作差动快进。这时如某一个液压缸这时如某一个液压缸.如缸如缸A.先完成快进动作先完成快进动作.由挡块和行程由挡块和行程开关使阀开关使阀7通电通电.阀阀6断电断电.此时大流量泵进入缸此时大流量泵进入缸A的油路被切的油路被切断断.而双联泵中的高压小流量泵而双联泵中的高压小流量泵1进油路打开进油路打开.缸缸A由调速阀由调速阀8调速工进。此时缸调速工进。此时缸B仍作快进仍作快进.

32、互不影响。当各缸都转为工进互不影响。当各缸都转为工进后后.它们全由小流量泵它们全由小流量泵1供油。此后供油。此后.若缸若缸A又率先完成工进又率先完成工进.行行程开关应使阀程开关应使阀7和和6均通电均通电.缸缸A即由大流量泵即由大流量泵2供油快退供油快退.当当电磁铁皆断电时电磁铁皆断电时.各缸都停止运动各缸都停止运动.并被锁在所在的位置上。并被锁在所在的位置上。由此可见由此可见.这个回路之所以能够防止多缸的快慢运动互不干扰这个回路之所以能够防止多缸的快慢运动互不干扰.是由于快速和慢速各由一个液压泵来分别供油是由于快速和慢速各由一个液压泵来分别供油.再由相应的电再由相应的电磁铁进行控制的缘故。磁铁

33、进行控制的缘故。上一页 下一页返回5.1 液压基本回路液压基本回路图图5-32所示为采用顺序节流阀的叠加阀式防干扰回路所示为采用顺序节流阀的叠加阀式防干扰回路.该回该回路采用双联泵供油路采用双联泵供油.其中泵其中泵2为双联泵中的低压大流量泵为双联泵中的低压大流量泵.供油供油压力由溢流阀压力由溢流阀6调定调定.泵泵1为双联泵中的高压小流量泵为双联泵中的高压小流量泵.其工作其工作压力由溢流阀压力由溢流阀5调定调定.泵泵2和泵和泵1分别接叠加阀的分别接叠加阀的P口和口和P1口口.该回路的工作原理为该回路的工作原理为:当换向阀当换向阀4和和8的左位接入系统时的左位接入系统时.液压液压缸缸A和和B快速向

34、左运动快速向左运动.此时远控式顺序节流阀此时远控式顺序节流阀3和和7由于控制由于控制压力油压力较低而关闭压力油压力较低而关闭.因而泵因而泵1的压力油经溢流阀的压力油经溢流阀5回油箱回油箱.当其中一个液压缸当其中一个液压缸.如缸如缸A先完成快进动作先完成快进动作.则液压缸则液压缸A的无杆的无杆腔压力升高腔压力升高.则顺序节流阀则顺序节流阀3的阀口被打开的阀口被打开.高压小流量泵高压小流量泵1的的压力油经顺序节流阀压力油经顺序节流阀3中的节流口而进入液压缸中的节流口而进入液压缸A的无杆腔的无杆腔.高压油同时使阀高压油同时使阀2中的单向阀反向关闭中的单向阀反向关闭.此时缸此时缸A的运动速度的运动速度

35、由顺序节流阀由顺序节流阀3中的节流口的开度所决定中的节流口的开度所决定(节流口大小按工进节流口大小按工进速度进行调整速度进行调整)。上一页 下一页返回5.1 液压基本回路液压基本回路此时缸此时缸B仍由泵仍由泵2供油进行快进供油进行快进.两缸动作互不干扰。此后两缸动作互不干扰。此后.当当缸缸A率先完成工进动作率先完成工进动作.换向阀换向阀4的右位接入系统的右位接入系统.由泵由泵2的油的油液使缸液使缸A退回。若换向阀退回。若换向阀4和和8失电失电.则液压缸停止运动。由此则液压缸停止运动。由此可见可见.这种双泵供油的叠加阀式的互不干扰回路中顺序节流阀这种双泵供油的叠加阀式的互不干扰回路中顺序节流阀的

36、开启取决于液压缸工作腔的压力。所以动作可靠性较高的开启取决于液压缸工作腔的压力。所以动作可靠性较高.这这种回路被广泛应用于组合机床的液压系统中。种回路被广泛应用于组合机床的液压系统中。上一页返回5.2 气动控制基本回路气动控制基本回路5. 2. 1 压力控制回路压力控制回路压力控制回路的作用是控制调节系统的压力。常用的有下述压力控制回路的作用是控制调节系统的压力。常用的有下述几种回路。几种回路。1.一次压力控制回路一次压力控制回路用于控制空压站气罐使其压力不超过规定压力用于控制空压站气罐使其压力不超过规定压力.如如图图5-33所所示。常采用外控式溢流阀示。常采用外控式溢流阀1来控制来控制.也可

37、用带电触点的压力表也可用带电触点的压力表2代替溢流阀代替溢流阀1来控制空压机电机的启、停此回路结构简单来控制空压机电机的启、停此回路结构简单.工作可靠。工作可靠。2.二次压力控制回路二次压力控制回路二次压力控制回路是指每台气动设备的气源进口处的压力调二次压力控制回路是指每台气动设备的气源进口处的压力调节节l回路。如图回路。如图5-34所示，它主要采用溢流式减压阀来调整所示，它主要采用溢流式减压阀来调整压力。通常把分水滤气器、减压阀和油雾器称为气动三大件压力。通常把分水滤气器、减压阀和油雾器称为气动三大件(可做成联件形式可做成联件形式)。如气动系统中不需要润滑。如气动系统中不需要润滑.则可不用油

38、雾则可不用油雾器。器。下一页返回5.2 气动控制基本回路气动控制基本回路3.高、低压转换回路高、低压转换回路图图5-35所示是采用两个减压阀所示是采用两个减压阀.分别调出分别调出P1,p2两个不同压两个不同压力的回路。由换向阀控制输出气动设备所需要的压力。图中力的回路。由换向阀控制输出气动设备所需要的压力。图中的换向阀为气控阀的换向阀为气控阀.根据系统的情况根据系统的情况.也可选用其他控制方式也可选用其他控制方式的阀。的阀。5.2.2 速度控制回路速度控制回路1.单作用气缸速度控制回路单作用气缸速度控制回路图图5-36所示为单作用气缸速度控制回路所示为单作用气缸速度控制回路.在图在图5-36(

39、a)中中.升、降均通过节流阀调速升、降均通过节流阀调速.两个相反安装的单向节流阀两个相反安装的单向节流阀.可分可分别控制活塞杆的伸出及缩回速度。在图别控制活塞杆的伸出及缩回速度。在图5-36(b)所示的回路所示的回路中中.气缸上升时可调速气缸上升时可调速.下降时则通过快排气阀排气下降时则通过快排气阀排气.使气缸快使气缸快速返回。速返回。上一页 下一页返回5.2 气动控制基本回路气动控制基本回路2.双作用气缸速度控制回路双作用气缸速度控制回路(1)单向调速回路单向调速回路双作用气缸有节流供气和节流排气两种调速方式。双作用气缸有节流供气和节流排气两种调速方式。图图5-37(a)所示为节流供气调速回

40、路所示为节流供气调速回路.在图示位置在图示位置.当气控换当气控换向阀不换向时向阀不换向时.进入气缸进入气缸A腔的气流流经节流阀腔的气流流经节流阀.B腔排出的气腔排出的气体直接经换向阀快排。当节流阀开度较小时体直接经换向阀快排。当节流阀开度较小时.由于进入由于进入A腔的腔的流量较小流量较小.压力上升缓慢压力上升缓慢.当气压达到能克服负载时当气压达到能克服负载时.活塞前进活塞前进.此时此时A腔容积增大腔容积增大.结果使压缩空气膨胀结果使压缩空气膨胀.压力下降压力下降.使作用在使作用在活塞上的力小于负载活塞上的力小于负载.因而活塞就停止前进。待压力再次上升因而活塞就停止前进。待压力再次上升时时.活塞

41、才再次前进。这种由于负载及供气的原因使活塞忽走活塞才再次前进。这种由于负载及供气的原因使活塞忽走忽停的现象忽停的现象.叫气缸的叫气缸的“爬行爬行”。上一页 下一页返回5.2 气动控制基本回路气动控制基本回路(2)双向调速回路双向调速回路在气缸的进、排气口装设节流阀在气缸的进、排气口装设节流阀.就组成了双向调速回路就组成了双向调速回路.在在图图5-38所示的双向节流调速回路中所示的双向节流调速回路中.图图5-38(a)所示为采用所示为采用单向节流阀式的双向节流调速回路单向节流阀式的双向节流调速回路.图图5-38(b)所示为采用所示为采用排气节流阀的双向节流调速回路。排气节流阀的双向节流调速回路。

42、3.快速往复运动回路快速往复运动回路若将图若将图5-38(a)所示的两只单向节流阀换成快速排气阀就构所示的两只单向节流阀换成快速排气阀就构成了快速往复回路成了快速往复回路.若欲实现气缸单向快速运动若欲实现气缸单向快速运动.可只采用一可只采用一只快速排气阀。只快速排气阀。上一页 下一页返回5.2 气动控制基本回路气动控制基本回路4.速度换接回路速度换接回路图图5-39所示的速度换接回路是利用两个二位二通阀与单向所示的速度换接回路是利用两个二位二通阀与单向节流阀并联，当撞块压下行程开关时节流阀并联，当撞块压下行程开关时.发出电信号发出电信号.使二位二使二位二通阀换向改变排气通路通阀换向改变排气通路

43、.从而使气缸速度改变。行程开关的位从而使气缸速度改变。行程开关的位置置.可根据需要选定图中二位二通阀也可改用行程阀。可根据需要选定图中二位二通阀也可改用行程阀。上一页 下一页返回5.2 气动控制基本回路气动控制基本回路5.缓冲回路缓冲回路要获得气缸行程末端的缓冲要获得气缸行程末端的缓冲.除采用带缓冲的气缸外除采用带缓冲的气缸外.特别在特别在行程长、速度快、惯性大的情况下行程长、速度快、惯性大的情况下.往往需要采用缓冲回路来往往需要采用缓冲回路来满足气缸运动速度的要求满足气缸运动速度的要求.常用的方法如图常用的方法如图5-40所示。图所示。图5-40(a)所示回路能实现快进一慢进缓冲一停止快退的

44、循环所示回路能实现快进一慢进缓冲一停止快退的循环.行行程阀可根据需要来调整缓冲开始位置程阀可根据需要来调整缓冲开始位置.这种回路常用于惯性力这种回路常用于惯性力大的场合。图大的场合。图5-40(b)所示回路的特点是所示回路的特点是.当活塞返回到行当活塞返回到行程末端时程末端时.其腔压力已降至打不开顺序阀其腔压力已降至打不开顺序阀2的程度的程度.余气只能经余气只能经节流阀节流阀1排出排出.因此活塞得到缓冲因此活塞得到缓冲.这种回路常用于行程长、速这种回路常用于行程长、速度快的场合。度快的场合。图图5-40所示的回路所示的回路.都只能实现一个运动方向上的缓冲都只能实现一个运动方向上的缓冲.若两若两

45、侧均安装此回路侧均安装此回路.可达到双向缓冲的目的。可达到双向缓冲的目的。上一页 下一页返回5.2 气动控制基本回路气动控制基本回路5.2.3 方向控制回路方向控制回路方向控制回路是用换向阀控制压缩空气的流动方向方向控制回路是用换向阀控制压缩空气的流动方向.来实现控来实现控制执行机构运动方向的回路制执行机构运动方向的回路.简称换向回路。简称换向回路。1.单作用气缸换向回路单作用气缸换向回路图图5-41所示为单作用气缸换向回路所示为单作用气缸换向回路.图图5-41(a)是用二位三是用二位三通电磁阀控制的单作用气缸上、下回路通电磁阀控制的单作用气缸上、下回路.该回路中该回路中.当电磁铁当电磁铁得电

46、时得电时.气缸向上伸出气缸向上伸出.失电时气缸在弹簧力作用下返回。图失电时气缸在弹簧力作用下返回。图5-41(b)所示为用三位四通电磁阀控制的单作用气缸上、下所示为用三位四通电磁阀控制的单作用气缸上、下和停止的回路和停止的回路.该阀在两电磁铁均失电时能自动对中该阀在两电磁铁均失电时能自动对中.使气缸使气缸停于任何位置停于任何位置.但定位精度不高但定位精度不高.且定位时间不长。且定位时间不长。上一页 下一页返回5.2 气动控制基本回路气动控制基本回路 2.双作用气缸换向回路双作用气缸换向回路图图5-42所示为各种双作用气缸的换向回路所示为各种双作用气缸的换向回路.图图5-42(a)是比是比较简单

47、的换向回路较简单的换向回路.图图5-42(f)还有中停位置还有中停位置.精度不高精度不高.图图5 -42(d), (e) , (f)所示的两端控制电磁铁线圈或按钮不能所示的两端控制电磁铁线圈或按钮不能同时操作同时操作.否则将出现误动作否则将出现误动作.其回路相当于双稳的逻辑功能其回路相当于双稳的逻辑功能.对图对图5-42(b)所示的回路所示的回路.当当A有压缩空气时气缸推出有压缩空气时气缸推出.反之反之气缸退回。气缸退回。5.2.4 其他常用气动控制回路其他常用气动控制回路1.气液联动回路气液联动回路(1)气一液转换速度控制回路气一液转换速度控制回路图图5-43所示为气液转换速度控制回路所示为

48、气液转换速度控制回路.它利用气液转换器它利用气液转换器1 ,2将气压变成液压将气压变成液压.利用液压油驱动液压缸利用液压油驱动液压缸3.从而得到平稳从而得到平稳易控制的活塞运动速度易控制的活塞运动速度.调节节流阀的开度调节节流阀的开度.就可改变活塞的就可改变活塞的运动速度。这种回路运动速度。这种回路.充分发挥了气动供气方便和液压速度容充分发挥了气动供气方便和液压速度容易控制的特点。易控制的特点。上一页 下一页返回5.2 气动控制基本回路气动控制基本回路 (2)气液阻尼缸的速度控制回路气液阻尼缸的速度控制回路图图5-44所示为气液阻尼缸速度控制回路所示为气液阻尼缸速度控制回路.如图如图5-44(

49、a)所示所示为慢进快退回路为慢进快退回路.改变单向节流阀的开度改变单向节流阀的开度.即可控制活塞的前即可控制活塞的前进速度进速度;活塞返回时活塞返回时.气液阻尼缸中液压缸的无杆腔的油液通气液阻尼缸中液压缸的无杆腔的油液通过单向阀快速流入有杆腔过单向阀快速流入有杆腔.故返回速度较快故返回速度较快.高位油箱起补充高位油箱起补充泄漏油液的作用。图泄漏油液的作用。图5-44(b)所示为能实现机床工作循环中所示为能实现机床工作循环中常用的快进一工进一快退的动作。当有常用的快进一工进一快退的动作。当有K2信号时信号时.五通阀换向五通阀换向.活塞向左运动活塞向左运动.液压缸无杆腔中的油液通过液压缸无杆腔中的

50、油液通过a口进入有杆腔口进入有杆腔.气气缸快速向左前进缸快速向左前进;当活塞将当活塞将a口关闭时口关闭时.液压缸无杆腔中的油液液压缸无杆腔中的油液被迫从被迫从b口经节流阀进入有杆腔口经节流阀进入有杆腔.活塞工作进给活塞工作进给;当当K2消失消失.有有K1输入信号时输入信号时.五通阀换向五通阀换向.活塞向右快速返回。活塞向右快速返回。上一页 下一页返回5.2 气动控制基本回路气动控制基本回路(3)气液增压缸增力回路气液增压缸增力回路图图5-45所示为利用气液增压缸所示为利用气液增压缸1把较低的气压变为较高的液把较低的气压变为较高的液压力压力.以提高气液缸以提高气液缸2的输出力的回路。的输出力的回

51、路。(4)气液缸同步动作回路气液缸同步动作回路如如图图5-46所示所示.该回路的特点是将油液密封在回路之中该回路的特点是将油液密封在回路之中.油路油路和气路串接和气路串接.同时驱动同时驱动1,2两个缸两个缸.使二者运动速度相同使二者运动速度相同.但这但这种回路要求缸种回路要求缸1无杆腔的有效面积必须和缸无杆腔的有效面积必须和缸2的有杆腔面积相的有杆腔面积相等。在设计和制造中等。在设计和制造中.要保证活塞与缸体之间的密封要保证活塞与缸体之间的密封.回路中回路中的截止阀的截止阀3与放气口相接与放气口相接.用以放掉混入油液中的空气。用以放掉混入油液中的空气。上一页 下一页返回5.2 气动控制基本回路

52、气动控制基本回路2.计数回路计数回路计数回路可以组成二进制计数器。在计数回路可以组成二进制计数器。在图图5-47(a)所示回路中所示回路中.按下阀按下阀1按钮按钮.则气信号经阀则气信号经阀2至阀至阀4的左或右控制端使气缸推的左或右控制端使气缸推出或退回。阀出或退回。阀4换向位置换向位置.取决于阀取决于阀2的位置的位置.而阀而阀2的换位又的换位又取决于阀取决于阀3和阀和阀5。如图所示。如图所示 ,设按下阀设按下阀1时时.气信号经阀气信号经阀2至至阀阀4的左端使阀的左端使阀4换至左位换至左位.同时使阀同时使阀5切断气路切断气路.此时气缸向此时气缸向外伸出外伸出;当阀当阀1复位后复位后.原通入阀原通

53、入阀4左控制端的气信号经阀左控制端的气信号经阀1排排空空.阀阀5复位复位.于是气缸无杆腔的气经阀于是气缸无杆腔的气经阀5至阀至阀2左端左端.使阀使阀2换换至左位等待阀至左位等待阀1的下一次信号输入。当阀的下一次信号输入。当阀1第二次按下后第二次按下后.气气信号经阀信号经阀2的左位至阀的左位至阀4右控制端使阀右控制端使阀4换至右位换至右位.气缸退回气缸退回.同时阀同时阀3将气路切断。待阀将气路切断。待阀1复位后复位后.阀阀4右控制端信号经阀右控制端信号经阀2,阀阀1排空排空.阀阀3复位并将气导至阀复位并将气导至阀2左端使其换至右位左端使其换至右位.又等待又等待阀阀1下一次信号输入。这样下一次信号

54、输入。这样.第第1,3,5,次次(奇数奇数)按压阀按压阀1.则则气缸伸出气缸伸出;第第2,4,6,次次(偶数偶数)按压阀按压阀1.则使气缸退回。则使气缸退回。上一页 下一页返回5.2 气动控制基本回路气动控制基本回路3.延时回路延时回路图图5-48所示为延时回路所示为延时回路.图图5-48(a)是延时输出回路是延时输出回路.当控当控制信号制信号A切换阀切换阀1后后.压缩空气经单向节流阀压缩空气经单向节流阀3向气容向气容2充气。充气。当充气压力经延时升高至使阀当充气压力经延时升高至使阀1换位时换位时.阀阀1就有输出。在图就有输出。在图5-48(b)所示回路中所示回路中.按下阀按下阀8.则气缸向外

55、伸出则气缸向外伸出.当气缸在伸当气缸在伸出行程中压下阀出行程中压下阀5后后.压缩空气经节流阀到气容压缩空气经节流阀到气容6延时后才将延时后才将阀阀7切换切换.气缸退回。气缸退回。上一页 下一页返回5.2 气动控制基本回路气动控制基本回路4.安全保护回路安全保护回路 (1)过载保护回路过载保护回路图图5-49所示为保护回路所示为保护回路.是当活塞杆在伸出途中是当活塞杆在伸出途中.若遇到偶然若遇到偶然障碍或其他原因使气缸过载时障碍或其他原因使气缸过载时.活塞就立即缩回，实现过载保活塞就立即缩回，实现过载保护。如图护。如图5-49所示所示.在活塞伸出的过程中在活塞伸出的过程中.若遇到障碍若遇到障碍6

56、.无杆无杆腔压力升高腔压力升高.打开顺序阀打开顺序阀3.使阀使阀2换向换向.阀生随即复位阀生随即复位.活塞立活塞立即退回。同样若无障碍即退回。同样若无障碍6.气缸向前运动时压下阀气缸向前运动时压下阀5.活塞即刻活塞即刻返回。返回。上一页 下一页返回5.2 气动控制基本回路气动控制基本回路(2)互锁回路互锁回路图图5-50所示为互锁回路所示为互锁回路.在该回路中在该回路中.四通阀的换向受四通阀的换向受3个串个串联的机动三通阀控制联的机动三通阀控制.只有只有3个都接通个都接通.主控阀才能换向。主控阀才能换向。(3)双手同时操作回路双手同时操作回路所谓双手操作回路就是使用两个启动用的手动阀所谓双手操

57、作回路就是使用两个启动用的手动阀.只有同时按只有同时按动两个阀才动作的回路。这种回路主要是为了安全。这在锻动两个阀才动作的回路。这种回路主要是为了安全。这在锻造、冲压机械上常用来避免误动作造、冲压机械上常用来避免误动作.以保护操作者的安全。以保护操作者的安全。上一页 下一页返回5.2 气动控制基本回路气动控制基本回路5. 2. 5顺序动作回路顺序动作回路顺序动作是指在气动回路中顺序动作是指在气动回路中.各个气缸按一定程序完成各自的各个气缸按一定程序完成各自的动作。动作。 1.单缸往复动作回路单缸往复动作回路图图5-52所示为所示为3种往复动作回路。图种往复动作回路。图5-52(a)是行程阀控是行程阀控制的单往复回路制的单往复回路.当按下阀当按下阀1的手动按钮后压缩空气使阀的手动按钮后压缩空气使阀3换换向向.活塞杆向前伸出活塞杆向前伸出.当活塞杆上的挡铁碰到行程阀当活塞杆上的挡铁碰到行程阀2时时.阀阀3复复位位.活塞杆返回。图活塞杆返回。图5-52(b)是压力控制的往复动作回路是压力控制的往复动作回路.当当按下阀按下阀1的手动按钮后的手动按钮后.阀阀3阀芯右移阀芯右移.气缸无杆腔进气使活塞气缸无杆腔进气使活塞杆伸出杆伸出(右行右行).同时气压还作用在顺序阀同时气压还作用在顺序阀4上。当活塞到达终上。当活塞到达终点后点后.无杆腔压力升高并打开顺序阀无杆腔压力升高