第11章 气压传动

1、教学要求教学要求重点难点重点难点本章目录本章目录气压传动是指以压缩空气气压传动是指以压缩空气作为工作介质来传递动力和实作为工作介质来传递动力和实现控制的一门技术，它包含传现控制的一门技术，它包含传动技术和控制技术两个方面的动技术和控制技术两个方面的内容。气压传动具有防火、防内容。气压传动具有防火、防爆、节能、高效、无污染等优爆、节能、高效、无污染等优点，在国工业生产中的得到了点，在国工业生产中的得到了广泛应用。广泛应用。 总目录总目录退退 出出总目录总目录返回本章返回本章下一页上一页结束结束教学要求教学要求1. 掌握各种气动元件的原理、特点和应用。掌握各种气动元件的原理、特点和应用。2. 掌握

2、各种气动基本回路的功用和组成。掌握各种气动基本回路的功用和组成。3. 掌握分析气动系统工作原理的方法。掌握分析气动系统工作原理的方法。4. 了解气动逻辑元件的功用与原理了解气动逻辑元件的功用与原理5. 了解气动系统的逻辑设计的方法。了解气动系统的逻辑设计的方法。总目录总目录返回本章返回本章下一页上一页结束结束重点、难点重点、难点气压传动的特点及应用掌握气压传动常见气压传动的特点及应用掌握气压传动常见元件的原理、性能、应用，会分析和设计元件的原理、性能、应用，会分析和设计简单气压传动系统。简单气压传动系统。气源装置、气动控制元件、气动基本回路、气源装置、气动控制元件、气动基本回路、气压系统的设计

3、为本章的重点；气动逻辑气压系统的设计为本章的重点；气动逻辑元件行程程序回路设计方法为本章的难点元件行程程序回路设计方法为本章的难点 总目录总目录返回本章返回本章下一页上一页结束结束本章目录本章目录第二节 气源装置及辅助元气源装置及辅助元件件第三节 气动执行元件气动执行元件 第四节 气动控制元件气动控制元件第五节 气动基本回路气动基本回路 第七节 气动系统的设计气动系统的设计 第六节 气动系统实例气动系统实例 第一节 气压传动基本知识气压传动基本知识总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束第一节第一节 气压传动基本知识气压传动基本知识一、气压传动系统组成一、气压传动系统组成l能源

4、装置能源装置：压缩空气的发生装置以及压缩空气的存储、：压缩空气的发生装置以及压缩空气的存储、 净化的辅助装置。为系统提供合乎质量要求的压缩空气。净化的辅助装置。为系统提供合乎质量要求的压缩空气。l执行元件执行元件：将气体压力能转换成机械能的元件，如气缸、：将气体压力能转换成机械能的元件，如气缸、气马达。气马达。l气动控制元件气动控制元件：控制气体压力、流量及运动方向的元件，：控制气体压力、流量及运动方向的元件，如各种阀类、气动逻辑元件、气动信号处理元器件等。如各种阀类、气动逻辑元件、气动信号处理元器件等。l辅助元件辅助元件：系统中的辅助元件，如消声器、管道、接头等。：系统中的辅助元件，如消声器

5、、管道、接头等。l工作介质工作介质：系统的工作媒介。：系统的工作媒介。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束二、气动系统分类二、气动系统分类 分三种系统：分三种系统：气阀控制系统、气阀控制系统、 逻辑元件控制系统、逻辑元件控制系统、 射流元件控制系统。射流元件控制系统。三、气压传动的优缺点三、气压传动的优缺点工作介质经济易取，方便使用，不回收；工作介质经济易取，方便使用，不回收；传输压损小，速度快，效率高，适用集中远距离供气，传输压损小，速度快，效率高，适用集中远距离供气，动作速度快；动作速度快；反应迅速，调节方便、维护简单，故障率低；反应迅速，调节方便、维护简单，故障率低；

6、环境适应性好，污染少，防火防爆，安全性好；环境适应性好，污染少，防火防爆，安全性好；但是传力较小，噪声较大，速度负载特性差，运动精但是传力较小，噪声较大，速度负载特性差，运动精度较低。度较低。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束第二节第二节 气压装置及辅助元件气压装置及辅助元件一、空气压缩机一、空气压缩机作用：作用：将机械能转变成气压力能将机械能转变成气压力能1.分类：分类：l 按结构分按结构分：容积式：容积式活塞式、罗滋式活塞式、罗滋式 速度式速度式蜗杆式、离心式蜗杆式、离心式l 按输出压力按输出压力：低压：低压0.21MPa 、 中压中压110MPa、 高压高压1010

7、0MPa 超高压超高压 100总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束按流量分按流量分：微型：微型1m3/min 、 小型小型10m3/min 中型中型10100m3/min 大型大型 100m3/min按润滑方式分按润滑方式分：有油润滑：有油润滑 无油润滑无油润滑总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束2.工作原理工作原理 吸气过程：吸气过程：曲柄曲柄6 6回转带动气缸活塞回转带动气缸活塞2 2作直线往复运动，当作直线往复运动，当活塞活塞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

8、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：排气过程：当活塞向左运动时，气缸当活塞向左运动时，气缸1 1内容积缩小，气体被内容积缩小，气体被压缩，压力升高，排气阀压缩，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。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束3.空气压缩机的选用空气压缩机的选用 空气压缩机选用的依据是气动系统所需的工作压力和流空气压缩机选用的依据是气动系统所需的工作压力和流量。目前，气动系统常用的工作压力为量。目前，气动系统常用的工作压力为0.10.1MPa0.80.8MPa，可直接选用额定压力为可直接选用额定压力为0.

9、70.7MPa11MPa的低压空气压缩机，的低压空气压缩机， 特殊需要时可选用中高压或超高压空气压缩机。特殊需要时可选用中高压或超高压空气压缩机。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束二、空气净化装置二、空气净化装置 空气在被压缩机压缩的过程中形成高温高压，同时空气在被压缩机压缩的过程中形成高温高压，同时空气中的水蒸气凝结，压缩机中的润滑油气化于是就空气中的水蒸气凝结，压缩机中的润滑油气化于是就吸入或生成了水汽、油汽、灰尘等混合杂质，这些杂吸入或生成了水汽、油汽、灰尘等混合杂质，这些杂质会对气动设备形成管道堵塞、元件磨损、零件腐蚀、质会对气动设备形成管道堵塞、元件磨损、零件腐

10、蚀、运动不稳、故障频发等影响。因此需要将空压机产生运动不稳、故障频发等影响。因此需要将空压机产生的压缩空气，通过空气净化设备进行降温、过滤、干的压缩空气，通过空气净化设备进行降温、过滤、干燥等处理。燥等处理。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束1.后冷却器后冷却器 作用作用：把空压机排出的：把空压机排出的压缩空气的温度降低；将压缩空气的温度降低；将其中大部分的水汽、油汽其中大部分的水汽、油汽转化成液态。转化成液态。 类型类型：蛇管式、列管式、：蛇管式、列管式、散热片式、套管式等散热片式、套管式等 。 图例图例：蛇管式：蛇管式冷却器冷却器总目录总目录返回本章返回本章返回本节下

11、一页上一页结束结束2.油水分离油水分离器器 作用作用：利用回转离心、：利用回转离心、撞击、等方法使水滴、油撞击、等方法使水滴、油滴及其他杂质颗粒从压缩滴及其他杂质颗粒从压缩空气中分离出来。空气中分离出来。 类型类型：环形回转式、撞：环形回转式、撞击挡板式、离心旋转式、击挡板式、离心旋转式、水浴式等。水浴式等。 图例图例：撞击挡板式油水：撞击挡板式油水分离器。分离器。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束3.气罐气罐 作用：作用：储存一定数量的压储存一定数量的压缩空气，减少气流脉动，减缩空气，减少气流脉动，减弱气流脉动引起的管道振动，弱气流脉动引起的管道振动，进一步分离压缩空气

12、的水分进一步分离压缩空气的水分和油分。和油分。 类型：类型：立式气罐立式气罐 、卧式气、卧式气罐罐总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束4.干燥器干燥器 作用：作用：进一步除去压进一步除去压缩空气中含有的水分、油缩空气中含有的水分、油分、颗粒杂质等，使压缩分、颗粒杂质等，使压缩空气干燥；空气干燥； 方法：方法：吸附法、冷冻吸附法、冷冻法；法； 用于：用于：对气源质量要对气源质量要求较高的气动装置、气动求较高的气动装置、气动仪表等。仪表等。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束5.过滤器过滤器 作用：作用：除去空气中的除去空气中的灰尘、杂质，并将空气中灰尘、杂

13、质，并将空气中的水分分离出来；的水分分离出来； 原理：原理：回转离心、撞回转离心、撞击；击； 性能指标：性能指标：过滤度、过滤度、水分离率、滤灰效率、流水分离率、滤灰效率、流量特性量特性总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束气动三联件：气动三联件： 组成：组成：分水滤气器、减压阀、油雾器分水滤气器、减压阀、油雾器 安装连接次序：安装连接次序：分水过滤器、减压阀、油雾器。分水过滤器、减压阀、油雾器。 一般三件组合使用，有时也只用一件或两件。一般三件组合使用，有时也只用一件或两件。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束三、辅助元件三、辅助元件 作用作用：将油变成

14、雾状混入压缩空气的气流中，随气流：将油变成雾状混入压缩空气的气流中，随气流带到需要润滑的地方。带到需要润滑的地方。 1.油雾器油雾器总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束2.消声器消声器作用作用: 消除排气声音消除排气声音安装：安装：在气动元件排气口，用于消除声音在气动元件排气口，用于消除声音类型：类型：吸收型吸收型 、 膨胀干涉型、膨胀干涉吸收型膨胀干涉型、膨胀干涉吸收型膨胀干涉吸收型膨胀干涉吸收型吸收型吸收型总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束 此元件是将压缩空气的压力能转变成机械能此元件是将压缩空气的压力能转变成机械能并对外作功的元件，包括气缸和气动

15、马达。并对外作功的元件，包括气缸和气动马达。（一）气缸的分类（一）气缸的分类 按活塞受力状态分：按活塞受力状态分：单作用缸和双作用缸单作用缸和双作用缸 按结构特征分：按结构特征分：活塞式缸、柱塞式缸、薄膜式缸、叶片活塞式缸、柱塞式缸、薄膜式缸、叶片式摆动缸、齿轮齿条式摆动缸等式摆动缸、齿轮齿条式摆动缸等 按功能分：按功能分：普通缸和特殊缸普通缸和特殊缸一、气缸一、气缸第三节第三节 气动执行元件气动执行元件总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束（二）常见气缸的工作原理及用途（二）常见气缸的工作原理及用途普通气缸普通气缸 普通汽缸与液压缸相似，由缸体、活塞活塞杆、导向机普通汽缸与

16、液压缸相似，由缸体、活塞活塞杆、导向机构四部分组成，但是，汽缸重量较轻速度较快，耐压较低。构四部分组成，但是，汽缸重量较轻速度较快，耐压较低。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束 组成：组成：气缸和液压缸组气缸和液压缸组合而成。合而成。 类型：类型：串联、并联串联、并联 原理：原理：以压缩空气为动以压缩空气为动力，以液压油作为阻力，来力，以液压油作为阻力，来控制调节气缸的运动速度，控制调节气缸的运动速度，即利用液体不可压缩的特性即利用液体不可压缩的特性来获得的稳定的运动速度。来获得的稳定的运动速度。活塞的移动速度可由节流阀活塞的移动速度可由节流阀来调节，油杯起补油作用来调节

17、，油杯起补油作用。1.气液阻尼缸气液阻尼缸总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束2.薄膜式气缸薄膜式气缸 原理：原理：压缩空气推动非金属压缩空气推动非金属膜片推动活塞杆作往复运动，一膜片推动活塞杆作往复运动，一般是单作用式气缸。般是单作用式气缸。 特点：特点：结构简单、紧凑、制结构简单、紧凑、制造容易、维修方便、寿命长造容易、维修方便、寿命长 类型：按照膜片的结构分平类型：按照膜片的结构分平膜片、膜片、蝶形膜片和滚动膜片蝶形膜片和滚动膜片适用于：适用于：用用于气动夹具车辆制动等短行程的于气动夹具车辆制动等短行程的工作场合。工作场合。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上

18、一页结束结束3.冲击气缸冲击气缸 是将压缩空气的能是将压缩空气的能量转化为活塞高速运量转化为活塞高速运动能量的气缸。动能量的气缸。 原理：原理：分为复位、储能、冲击三个工作阶段：当气源由孔分为复位、储能、冲击三个工作阶段：当气源由孔A 供气孔供气孔B 排气时，活塞上升至密封垫封住喷嘴；排气时，活塞上升至密封垫封住喷嘴； 当气源由当气源由孔孔B 进气孔进气孔A 排气时，由于上腔气压作用在喷嘴上面积较小，排气时，由于上腔气压作用在喷嘴上面积较小，使上腔贮存很高的能量；使上腔贮存很高的能量； 上腔压力升高当上下腔压力比大于上腔压力升高当上下腔压力比大于活塞与喷嘴面积比时，活塞离开喷嘴，上腔气体迅速充

19、入活活塞与喷嘴面积比时，活塞离开喷嘴，上腔气体迅速充入活塞与中盖间的空间。活塞将以极大的加速度向下运动。塞与中盖间的空间。活塞将以极大的加速度向下运动。 特点特点：结构简单、加工容易、成本低、使用可靠：结构简单、加工容易、成本低、使用可靠总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束 4.回转气缸回转气缸 原理：原理：气缸的缸体连同缸盖及导气头阀芯可被携带回气缸的缸体连同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不动。路而固定不动。 这是一种由回转这是一种由回转式动力分配器与短式动力分配器与短

20、行程双作用气缸制行程双作用气缸制成一体的专用气缸，成一体的专用气缸，广泛用于机床主轴广泛用于机床主轴夹具的夹紧机构。夹具的夹紧机构。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束二、气动马达二、气动马达 气动马达是将压缩气动马达是将压缩空气的压力能转换成回空气的压力能转换成回转机械能的转换装置。转机械能的转换装置。 1.叶片式气动马达的工作原理叶片式气动马达的工作原理 工作原理：工作原理：压缩空气由孔压缩空气由孔A输入后分为两部分，小部分经输入后分为两部分，小部分经定子两端的密封盖的槽进入叶片底部，将叶片推出使叶片贴定子两端的密封盖的槽进入叶片底部，将叶片推出使叶片贴紧在定子内壁上；

21、大部分压缩空气进入相应的密封空间而作紧在定子内壁上；大部分压缩空气进入相应的密封空间而作用在两个叶片上，由于两叶片伸出长度不等，就产生了转矩用在两个叶片上，由于两叶片伸出长度不等，就产生了转矩差差。 总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束2.径向活塞式气动马达的工作原理径向活塞式气动马达的工作原理 工作原理工作原理：压缩空压缩空 气经进气孔进入分配阀气经进气孔进入分配阀 后进入气缸体后进入气缸体3 3，推动，推动 活塞活塞4 4及连杆及连杆5 5组成的组成的 组件运动，再使曲轴旋转组件运动，再使曲轴旋转 ，在曲轴旋转的同时，带动，在曲轴旋转的同时，带动固定在曲轴上的分配阀同步

22、运动，使压缩空气随着分固定在曲轴上的分配阀同步运动，使压缩空气随着分配阀角度位置的改变而进入不同的缸内，依次推动各配阀角度位置的改变而进入不同的缸内，依次推动各个活塞运动。个活塞运动。 总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束3.气动马达的特点和应用气动马达的特点和应用工作安全，具有防爆性能，环境适应性强工作安全，具有防爆性能，环境适应性强;有过载保护作用，可以无级调速有过载保护作用，可以无级调速;可长期满载工作，而温升较小可长期满载工作，而温升较小;功率范围及转速范围均较宽功率范围及转速范围均较宽;具有较高的启动转矩，启动、停止迅速具有较高的启动转矩，启动、停止迅速;结构简单

23、，操纵方便，维修容易，成本低结构简单，操纵方便，维修容易，成本低;但是，速度稳定性差。输出功率小，效率低，耗气量大，但是，速度稳定性差。输出功率小，效率低，耗气量大，噪声大，容易产生振动噪声大，容易产生振动;主要应用于矿山机械、专业性的机械制造、油田、化工、主要应用于矿山机械、专业性的机械制造、油田、化工、造纸、炼钢、船舶、航空、工程机械等行业。造纸、炼钢、船舶、航空、工程机械等行业。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束 控制调节压缩空气的压力、流控制调节压缩空气的压力、流量和方向的控制阀称气动控制元件量和方向的控制阀称气动控制元件 一、一、压力控制阀压力控制阀 主要有减压

24、阀、顺序阀和安全阀。主要有减压阀、顺序阀和安全阀。1.减压阀减压阀 作用：作用：减压、稳压减压、稳压 原理：原理：压缩空气从阀左端输入，压缩空气从阀左端输入，经节流减压后从右端输出，经阻尼管进入膜片气室的部分经节流减压后从右端输出，经阻尼管进入膜片气室的部分气流，作用在膜片下面产生向上推力，此力能把阀口关小，气流，作用在膜片下面产生向上推力，此力能把阀口关小，使输出压力下降；作用在膜片上的推力与弹簧力互相平衡，使输出压力下降；作用在膜片上的推力与弹簧力互相平衡，使阀的输出压力保持稳定。使阀的输出压力保持稳定。 第四节第四节 气动控制元件气动控制元件总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一

25、页结束结束2.顺序阀顺序阀 作用：作用：依靠气路中的依靠气路中的 压力来控制气动回路中压力来控制气动回路中 各执行元件动作的先后各执行元件动作的先后 顺序。顺序。 原理：原理：当压缩空气当压缩空气 由由P口输入时，单向阀在压力差及弹簧力的作用下处于关口输入时，单向阀在压力差及弹簧力的作用下处于关闭状态，作用在活塞上输入侧的空气压力如超过弹簧的闭状态，作用在活塞上输入侧的空气压力如超过弹簧的预紧力时，活塞被顶起，顺序阀打开，压缩空气由预紧力时，活塞被顶起，顺序阀打开，压缩空气由A输出；输出；当压缩空气反向流动时，输入侧变成排气口，输出侧变当压缩空气反向流动时，输入侧变成排气口，输出侧变成进气口，

26、其进气压力将顶开单向阀，由成进气口，其进气压力将顶开单向阀，由O口排气。口排气。 总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束3.安全阀安全阀 作用：作用：压系统中压系统中 防止管路、气罐等破防止管路、气罐等破 坏，限制回路中最高坏，限制回路中最高 压力。压力。 原理：原理：当系统中的当系统中的 压力低于调定值时，压力低于调定值时， 阀处于关闭状态。当系统的压力升高到安全阀的开启压阀处于关闭状态。当系统的压力升高到安全阀的开启压力时，压缩空气推动活塞上移，阀门开启排气，直到系力时，压缩空气推动活塞上移，阀门开启排气，直到系统压力降至低于调定值时，阀口又重新关闭。安全阀的统压力降至低

27、于调定值时，阀口又重新关闭。安全阀的开启压力通过调整弹簧的预压缩量来调节。开启压力通过调整弹簧的预压缩量来调节。 总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束二、流量控制阀二、流量控制阀 通过改变阀的通流面积来调节压缩空气的流量，从而通过改变阀的通流面积来调节压缩空气的流量，从而控制气缸运动速度的气动控制元件。控制气缸运动速度的气动控制元件。1.节流阀节流阀 原理：原理：压缩空气由压缩空气由P口口进入，经过节流后，由进入，经过节流后，由A口口流出，旋转阀芯螺杆可改变流出，旋转阀芯螺杆可改变节流口开度调节气体的流量。节流口开度调节气体的流量。 特点：特点：结构简单，体积小结构简单，体

28、积小 总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束 2.单向节流阀单向节流阀 单向阀和节流阀并联而成。单向阀和节流阀并联而成。 原理：原理：当气流由当气流由P向向A流流 动时，单向阀关闭，节流阀动时，单向阀关闭，节流阀 节流；反向流动时，单向阀节流；反向流动时，单向阀 打开，不节流。打开，不节流。 3.排气节流阀排气节流阀 安装在控制执行元件的换向阀的安装在控制执行元件的换向阀的排气口上，调节排入大气的流量以改排气口上，调节排入大气的流量以改变执行元件的运动速度的一种控制阀。变执行元件的运动速度的一种控制阀。常带有消声器以降低排气噪声。常带有消声器以降低排气噪声。 总目录总目录返回

29、本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束流量阀使用时须注意的问题：流量阀使用时须注意的问题： 用流量阀控制气体的流量难以得到稳定的运动速用流量阀控制气体的流量难以得到稳定的运动速度，在使用流量阀时要注意：度，在使用流量阀时要注意： 彻底防止管道中的泄漏；彻底防止管道中的泄漏； 提高气缸内表面加工精度和粗糙度；提高气缸内表面加工精度和粗糙度； 保持气缸内的正常润滑状态；保持气缸内的正常润滑状态； 活塞杆上的载荷要稳定且避免偏载；活塞杆上的载荷要稳定且避免偏载； 流量控制阀尽量装在气缸附近。流量控制阀尽量装在气缸附近。 总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束三、方向控制阀三、方向

30、控制阀 能控制气体的流动方向和气路的通断的阀，分单向能控制气体的流动方向和气路的通断的阀，分单向控制阀和换向控制阀两类。控制阀和换向控制阀两类。 l 换向控制阀按控制方式分为手动控制、气动控制、电动换向控制阀按控制方式分为手动控制、气动控制、电动控制、机动控制、电气动控制等；控制、机动控制、电气动控制等；l 按切换的通路数目，换向阀分为二通阀、三通阀、四通按切换的通路数目，换向阀分为二通阀、三通阀、四通阀和五通阀；阀和五通阀；l 按阀芯工作位置的数目，方向阀分为二位阀和三位阀。按阀芯工作位置的数目，方向阀分为二位阀和三位阀。 总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束（一）单向型

31、控制阀（一）单向型控制阀1.单向阀单向阀 气体只能沿一个方气体只能沿一个方向流动，反方向不能流向流动，反方向不能流 动的阀。动的阀。 2.梭阀梭阀 相当于两个单向相当于两个单向阀的组合。阀的组合。 原理：原理：A或或B有压缩空气输入时，有压缩空气输入时，C口就有压缩空气输出，但口就有压缩空气输出，但A口与口与B口不相通口不相通 总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束3.快速排气阀快速排气阀 快排阀是为使气缸快排阀是为使气缸 快速排气，加快气缸运快速排气，加快气缸运 动速度而设置的专用阀，动速度而设置的专用阀， 安装在换向阀和气缸之间。安装在换向阀和气缸之间。 原理：原理：当当

32、P口进气时，口进气时， 推动膜片向下变形，打开推动膜片向下变形，打开P与与A的通路，关闭的通路，关闭O口；当口；当P口没口没有进气时，有进气时，A口的气体推动膜片复位，关闭口的气体推动膜片复位，关闭P口，口，A口气体经口气体经口快速排出。口快速排出。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束（二）换向型控制阀（二）换向型控制阀 1.气压控制换向阀气压控制换向阀 它是利用压缩空气的它是利用压缩空气的 压力推动阀芯换向。压力推动阀芯换向。 分为：加压控制、泄压分为：加压控制、泄压 控制、差压控制和延时控制控制、差压控制和延时控制 单气控换向阀单气控换向阀 原理：原理：当当K口没有压缩

33、口没有压缩 气时，阀芯在弹簧力和气时，阀芯在弹簧力和P腔空气腔空气体压力作用下，阀芯位于上端，体压力作用下，阀芯位于上端，A与与O通通 P不通。当不通。当K口有口有压缩空气输入时，阀芯下移压缩空气输入时，阀芯下移P与与A通通O不通。不通。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束双气控换向阀双气控换向阀 换向阀的两侧有换向阀的两侧有两个控制口，但每次只两个控制口，但每次只能输入一个信号。能输入一个信号。 原理：原理：当阀芯左端当阀芯左端 输入压缩空气时阀位于输入压缩空气时阀位于 右位右位 PB接通，接通，AO1排气；信号消失后，阀芯仍处排气；信号消失后，阀芯仍处于右位，其输出状态

34、不变。直到右端有压缩空气输入时，于右位，其输出状态不变。直到右端有压缩空气输入时，阀才改变其输出状态，即阀才改变其输出状态，即PA接通，接通，BO2排气。排气。 总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束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：原理：由气容由气容C和一和一 个个 单向节流阀组成的时单向节流阀组成的时 间控制信号元件控制主阀换向。当间控制信号元件控制主阀换向。当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的节流口进入气容的节流口进入气容C，经过一定时间当，经过一

35、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。 总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束2.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。分为直动式和先导式两大类芯。分为直动式和先导式两大类 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。 总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束先导式电磁换向阀先导式电磁换向阀

36、由电磁先导阀和主阀组成分为外控式和内控式两种由电磁先导阀和主阀组成分为外控式和内控式两种二位三通电磁阀二位三通电磁阀 原理：原理：图示位图示位 置置P截止截止AO排排 气通电时衔铁被气通电时衔铁被 吸合，先导压力吸合，先导压力P1作用在主阀芯作用在主阀芯A1的右端面上，推动阀芯的右端面上，推动阀芯左移，使主阀换向，左移，使主阀换向，PA接通，接通，O截止。截止。 总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束二位五通电磁阀二位五通电磁阀 原理：原理：左电磁先导阀的线圈通电时主阀左电磁先导阀的线圈通电时主阀3的的K1腔进气，腔进气，K2腔排气，使主阀阀芯向右移动，腔排气，使主阀阀芯向右

37、移动，P与与A接通，同时接通，同时B与与O2接通。右电磁先导阀的线圈通电时，接通。右电磁先导阀的线圈通电时，K2腔进气，腔进气，K1腔腔排气，主阀芯向左移动，排气，主阀芯向左移动，P与与B接通，接通，A 口排气。口排气。 总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束四、气动逻辑元件四、气动逻辑元件 含义：含义：通过元件内部的可动部件的动作改变气流方向来通过元件内部的可动部件的动作改变气流方向来实现一定逻辑功能的气动控制元件。实现一定逻辑功能的气动控制元件。 特点：特点：抗污染能力强，无功耗气量低，带负载能力强。抗污染能力强，无功耗气量低，带负载能力强。 分类：分类： 高压元件（工作

38、压力高压元件（工作压力0.20.8MPa） 低压元件（工作压力低压元件（工作压力0.020.020.20.2MPa） 微压元件（工作压力微压元件（工作压力0.020.02MPa以下）以下） 截止式元件截止式元件 滑阀式元件滑阀式元件 膜片式元件膜片式元件按逻辑功能分按逻辑功能分按结构形式分按结构形式分按工作压力分按工作压力分 或门元件或门元件与门元件与门元件非门元件非门元件禁门元件禁门元件双稳元件双稳元件总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束（一）是门元件（一）是门元件 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为输出口。当为输出口。当

39、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输出；输出；当当a无输入无输入 信号时，信号时，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用于手动发讯。用于手动发讯。 逻辑表达式逻辑表达式 ：s=a 逻辑符号逻辑符号：见图见图c 应用：应用：信号波形的整形、隔容和信号的放大信号波形的整形、隔容和信号的放大 。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束（二）与门元件（二）与门元件 原理：原理：当当a a、b b 同同时有信号时有信号s s 有信号输出；有信号输

40、出；当当a a、b b 只有一个有信只有一个有信号时，号时，s 无信号输出。无信号输出。 逻辑表达式：逻辑表达式： s = =a a b b 逻辑符号：逻辑符号：见图见图b b 应用：应用：用作输入输出信号波形的整形、隔容和信号的用作输入输出信号波形的整形、隔容和信号的放大。放大。 总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束 （三）或门元件（三）或门元件 原理：原理：当当a、b有有一个有气信号，一个有气信号，s就有就有信号输出；若信号输出；若a、b两两个均有输入，则信号个均有输入，则信号强者将关闭信号弱的强者将关闭信号弱的阀口，阀口，s仍然有气信号仍然有气信号输出。输出。 逻辑表

41、达式逻辑表达式 ： s = a + b 逻辑符号：逻辑符号：见见图图b 应用：应用：常用于两个或多个信号相加。例如要求加入手动信号时常用于两个或多个信号相加。例如要求加入手动信号时 也可加入也可加入自动信号。自动信号。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束 （四）（四）非门元件非门元件 原理：原理：当当a有有 信号输入时信号输入时s无信号无信号 输出；当输出；当a无信号输无信号输 入时入时s有信号输出。有信号输出。 逻辑表达式：逻辑表达式： s a 逻辑符号：逻辑符号：见图见图b 应用：应用：作反相元件作反相元件 、禁门元件、发信元件、禁门元件、发信元件 总目录总目录返回本章

42、返回本章返回本节下一页上一页结束结束 （五）（五）双稳元件双稳元件 原理：原理：有控有控 制信号制信号a，气源，气源 p 从从s1输出，撤输出，撤 除控制信号除控制信号a， s1保持有输出，保持有输出， 元件记忆了控制信号元件记忆了控制信号a；当有了控制信号；当有了控制信号b，则，则s1关闭，气源关闭，气源p 从从s2输出，撤除控制信号输出，撤除控制信号 b ，s2仍保持有输出。仍保持有输出。 逻辑符号：逻辑符号：见图见图b总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束 气动基本回路是组成气动控制系统的基本单元，也是设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

43、础气动基本回路分为压力控制、速度计气动控制回路的基础气动基本回路分为压力控制、速度控制和方向控制基本回路。控制和方向控制基本回路。一、压力控制回路一、压力控制回路 作用：调压、稳压作用：调压、稳压 1.一次压力控制回路一次压力控制回路 指用安全阀将空指用安全阀将空 气压缩机的输出压力气压缩机的输出压力 控制在控制在 0.8MPa左右。左右。 2.二次压力控制回路二次压力控制回路 指把经一次调压后的压力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再经减压阀减压稳压后所得到的输出压力的输出压力p2（称为二次压力），作为气动控制系统的工（称为二次压力），作为气动控制系统的工作气压使用。作气压

44、使用。 第五节第五节 气动基本回路气动基本回路总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束3.高低压选择回路高低压选择回路 高低压选择回路高低压选择回路 由多个减压阀控制，实由多个减压阀控制，实现多个压力同时输出。现多个压力同时输出。 用于系统同时需要高用于系统同时需要高低压力的场合。低压力的场合。 高低压切换回路高低压切换回路 利用换向阀和减压阀利用换向阀和减压阀实高低压切换输出。实高低压切换输出。 用于系统分别需要高用于系统分别需要高低压力的场合低压力的场合总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束二、方向控制回路二、方向控制回路1.单作用气缸换向回路单作用气缸换

45、向回路 利用电磁换向阀通利用电磁换向阀通断电，将压缩空气间歇断电，将压缩空气间歇送入气送入气 缸的无杆腔，与缸的无杆腔，与弹簧一弹簧一 起推动活塞往复起推动活塞往复运动。运动。2.双作用气缸换向回路双作用气缸换向回路 分别将控制信号到气控换向阀的分别将控制信号到气控换向阀的K1、K2 的控制腔，使换向的控制腔，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。阀的换向，从而控制压缩空气实现使气缸的活塞往复运动。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束3.差动控制回路差动控制回路 用二位三通手拉阀用二位三通手拉阀控制差动联接气缸。实控制差动联接气缸。实现气缸的差动控制。现

46、气缸的差动控制。4.多位运动控制回路多位运动控制回路 给各三位换向阀分别加入开关量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，缸可以得到中为机能的三位换向阀，缸可以得到不同的停留状态。不同的停留状态。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束三、速度控制回路三、速度控制回路（一）单作用气缸速度控制回路（一）单作用气缸速度控制回路 双向调速回路双向调速回路 采用二只单向节流阀串联采用二只

47、单向节流阀串联 分别实现进气节流和排气节流，分别实现进气节流和排气节流， 控制气缸活塞的运动速度。控制气缸活塞的运动速度。 慢进快退调速回路慢进快退调速回路 在图示回路中当有控制信号在图示回路中当有控制信号 K时，换向阀换向，其输出经节时，换向阀换向，其输出经节 流阀、快排阀入单作用缸的无杆流阀、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；当无控制信号度的大小取决于节流阀的开口量；当无控制信号K时，换向阀复位，时，换向阀复位，缸无杆腔余气经快排阀排入大气，活塞在弹簧作用下缩回缸无杆腔余气经快排阀排入大气，活塞在弹簧作用下缩回。

48、 总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束（二）双作用缸速度控制回路（二）双作用缸速度控制回路 双向调速回路双向调速回路 在换向阀的排气口上安装排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气节流阀，两种调速回路的调速 效果基本相同。效果基本相同。 慢进快退回路慢进快退回路 控制活塞杆伸出时采用排气控制活塞杆伸出时采用排气 节流控制，活塞杆慢速伸出；活节流控制，活塞杆慢速伸出；活 塞塞杆缩回时，无杆腔余气经快排杆缩回时，无杆腔余气经快排 阀排阀排空，活塞杆快速退回。空，活塞杆快速退回。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束 缓冲回路缓冲回路 对于气缸

49、行程较长速度较快的应用场合，可以通过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；来实现缓冲； 图图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为单向节流阀与二位二通行程阀配合使用的缓冲回为单向节流阀与二位二通行程阀配合使用的缓冲回路路 。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束（三）气液联动速度控制回路（三）气液联动速度控制回路 在气在气液联动速度控制回路中，采用气液联动速度控制回路中，采用气液联动目的，液联动目的，使气缸得到平稳的运动速度。使气缸得到平稳的运动速度。 常用两种方式：气常用两种方式：气液阻尼缸的回路；

50、用气液阻尼缸的回路；用气液转换器液转换器的回路。的回路。 气气液阻尼缸调速回路液阻尼缸调速回路 慢进快退回路慢进快退回路 在气在气液阻尼缸中，液阻尼缸中， 气缸是动力缸，油缸是阻气缸是动力缸，油缸是阻 尼缸，气缸与阻尼缸，气缸与阻 尼缸串联尼缸串联 联接。联接。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束变速回路变速回路 气液缸串联调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。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气液缸串联变速回路 当活塞

51、杆右行到撞块碰到机动换向阀后开始作慢速运动。当活塞杆右行到撞块碰到机动换向阀后开始作慢速运动。改变撞块的安装改变撞块的安装位置，即可改变位置，即可改变开始变速的位置。开始变速的位置。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束气气液转换器的调速回路液转换器的调速回路 气气液转换器是一种气液共存又可以相互转换的气液转换器是一种气液共存又可以相互转换的气液转换液转换元件。其作用是在一段输入压缩空气时，另一端输出液体。元件。其作用是在一段输入压缩空气时，另一端输出液体。 图图a)为双作用缸慢进快退的回路为双作用缸慢进快退的回路，活塞的慢进运动速，活塞的慢进运动速 度度通过节流阀通过节流阀

52、2控制气缸控制气缸的右腔与气的右腔与气液转换器液转换器间油液的流量调节。间油液的流量调节。 图图b) 为可以实现快慢为可以实现快慢速换接的慢进快退的回路速换接的慢进快退的回路 当挡快压下行程阀当挡快压下行程阀6时，时，活塞实现快慢速换接。活塞实现快慢速换接。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束四、安全保护回路四、安全保护回路1.互锁回路互锁回路 单缸互锁回路单缸互锁回路 只有只有a和和b两个信号同时存在时，两个信号同时存在时，换向阀换向，气缸活塞杆伸出，否换向阀换向，气缸活塞杆伸出，否则活塞保持缩回状态。则活塞保持缩回状态。 多缸互锁回路多缸互锁回路 在操作换向阀（在操作换

53、向阀（1）（2）时，只允许与所）时，只允许与所操作换向阀相应的气缸操作换向阀相应的气缸动作，其余气缸被锁于动作，其余气缸被锁于原位置。原位置。 总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束2.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，换打开，压缩空气经梭阀排出，换 向阀向阀3换向并处于右位，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。活塞杆缩回。因而，防止了系统因过载而可能造成的事故。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束五、往复运动

54、回路五、往复运动回路 1.一次往复运动回路一次往复运动回路 加压控制回路加压控制回路 手动按钮阀手动按钮阀1与行程与行程阀阀3交替控制换向阀交替控制换向阀4换向，换向，使气缸往复运动。使气缸往复运动。 单向顺序阀的回路单向顺序阀的回路 手动按钮阀手动按钮阀1与顺序与顺序阀阀4交替控制换向阀交替控制换向阀2换向，换向，使气缸往复运动。使气缸往复运动。 总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束2.二次自动往复运动回路二次自动往复运动回路 手动阀、梭阀、换向阀、手动阀、梭阀、换向阀、气罐交互作用，使气缸活塞气罐交互作用，使气缸活塞连续二次往复运动。连续二次往复运动。3.连续往复运动回

55、路连续往复运动回路 操作手动阀通过两个行程操作手动阀通过两个行程阀交替控制换向阀换向使气缸阀交替控制换向阀换向使气缸活塞连续往复运动活塞连续往复运动总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束六、供气点选择回路六、供气点选择回路 操作手动阀（操作手动阀（1）经梭阀（）经梭阀（1）控制换向阀（）控制换向阀（3）使换）使换向阀（向阀（1）换向向）换向向1号供气点供气。通过对四个手动阀号供气点供气。通过对四个手动阀 的操的操作分别给作分别给14号供气点供气。号供气点供气。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束一、门户开闭装置一、门户开闭装置 1.拉门开闭回路之一拉门开闭

56、回路之一 门前后装有略微浮起的踏门前后装有略微浮起的踏板，行人踏上踏板，踏板下板，行人踏上踏板，踏板下沉至检测用阀，门自动打开。沉至检测用阀，门自动打开。行人走过去后检测阀自动复行人走过去后检测阀自动复位换向，门自动关闭。位换向，门自动关闭。第六节第六节 气动系统实例气动系统实例总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束2.拉门的自动回路之二拉门的自动回路之二 按动手动阀后门关闭。此按动手动阀后门关闭。此时踏动踏板，气动阀时踏动踏板，气动阀7使气动使气动阀阀2换向，气缸换向，气缸4的活塞杆缩的活塞杆缩回门打开；然后踏动踏板回门打开；然后踏动踏板11时，阀时，阀2控制腔的压缩空气经

57、控制腔的压缩空气经由气容由气容10阀阀9延时排气阀延时排气阀2复复位，气缸位，气缸4的活塞杆外伸，则的活塞杆外伸，则 门关闭。门关闭。 总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束 3.旋转门的自动开闭回路旋转门的自动开闭回路 行人踏上踏板，检测阀行人踏上踏板，检测阀LX被压下，主阀被压下，主阀1与与2换向，压换向，压 缩空气进入气缸缩空气进入气缸1与与2的无杆腔，通过齿轮齿条机构，两边的无杆腔，通过齿轮齿条机构，两边的的 门扇同时向一方向打门扇同时向一方向打 开。行人通过后，踏开。行人通过后，踏 板使检测阀板使检测阀LX复位。复位。 主阀主阀1与与2换向到原来换向到原来 的位置，

58、气缸活塞后的位置，气缸活塞后 退门关闭。退门关闭。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束二、气动夹紧系统二、气动夹紧系统 动作循环动作循环： 缸缸A活塞杆下降；侧缸活塞杆下降；侧缸B、C活活塞前进；各夹紧缸退回塞前进；各夹紧缸退回 工作过程：工作过程： 踩下阀踩下阀1压缩空气进入缸压缩空气进入缸A上腔，上腔，活塞下降工件夹紧，当压下阀活塞下降工件夹紧，当压下阀2时，时，气体经阀气体经阀6进入阀进入阀4，压缩空气通过，压缩空气通过阀阀3进入缸进入缸B、C无杆腔，使活塞前无杆腔，使活塞前进夹紧工件。同时流过阀进夹紧工件。同时流过阀3的部分的部分气体经单向节流阀气体经单向节流阀5进

59、入主阀进入主阀3右端右端控制腔，节流阀控制换向时间后阀控制腔，节流阀控制换向时间后阀3换向，各缸后退复置。换向，各缸后退复置。 总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束三、数控加工中心气动换刀系统三、数控加工中心气动换刀系统工作循环：工作循环： 主轴定位、主轴松刀、主轴定位、主轴松刀、机械手拔刀、主轴锥孔吹机械手拔刀、主轴锥孔吹气、机械手插刀。气、机械手插刀。工作过程：工作过程：主轴定位主轴定位 压缩空气经气动三联压缩空气经气动三联件件1、换向阀、换向阀4、单向节流、单向节流阀阀5进入主轴定位缸进入主轴定位缸A右腔右腔缸缸A的活塞左移则主轴自的活塞左移则主轴自动定位。动定位。总

60、目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束主轴松刀主轴松刀 主轴定位后压下无触主轴定位后压下无触点开关，使点开关，使6YA通电，压通电，压缩空气经阀缩空气经阀6、阀、阀8进入气进入气液增压缸液增压缸B的上腔，缸增的上腔，缸增压腔的高压油使活压腔的高压油使活 塞伸出，塞伸出，实现主轴松刀。实现主轴松刀。机械手拔刀机械手拔刀 同时使同时使8YA通电，压通电，压缩空气经阀缩空气经阀9、阀、阀11进入进入 缸缸C的上腔，活塞下移实的上腔，活塞下移实现机械手拔刀。现机械手拔刀。总目录总目录返回本章返回本章返回本节下一页上一页结束结束主轴锥孔吹气主轴锥孔吹气 回转刀库交换刀具回转刀库交换刀具的