气动控制与基本回路课件

第12章气动控制元件与基本回路

气动控制元件：控制和调节压缩空气的压力、流量、流动方向和发送信号的重要元件方向控制阀，压力控制阀和流量控制阀气动基本回路：方向控制回路，压力控制回路和速度（流量）控制回路

方向控制阀与方向控制回路

压力控制阀与压力控制回路流量控制阀与流量控制回路气动逻辑元件简介其它气动基本回路第12章气动控制元件与基本回路气动控制元件：控制和调节1方向控制阀与方向控制回路方向控制阀单向型控制阀换向型控制阀：通过改变气体通路使气流方向发生改变换向型控制阀按驱动方式可分为气压控制阀、电磁控制阀、机械控制阀、手动控制阀和时间控制阀

方向控制回路单作用气缸换向回路

双作用气缸换向回路方向控制阀与方向控制回路方向控制阀2单向型控制阀单向阀：气流只能向一个方向流动而不能反向流动通过的阀单向阀多与节流阀组合起来控制执行元件的运动速度

图17-1单向阀工作原理图图17-2单向阀单向型控制阀单向阀：气流只能向一个方向流动而不能反向流动通过3单向型控制阀梭阀（或门）相当于两个单向阀的组合单向型控制阀梭阀（或门）相当于两个单向阀的组合4梭阀在手动—自动换向回路中的应用图17-4或门在手动—自动换向回路中的应用梭阀在手动—自动换向回路中的应用图17-4或门在手动—自动5单向型控制阀双压阀（与门）：两个单向阀的组合

图17-5与门单向型控制阀双压阀（与门）：两个单向阀的组合图17-56双压阀在钻床控制回路中的应用双压阀在钻床控制回路中的应用7单向型控制阀快速排气阀：加快气缸排气腔排气，以提高气缸运动速度快速排气阀通常装在换向阀与气缸之间，使气缸的排气不需要通过换向阀而快速完成，从而加快了气缸往复运动的速度快速往复运动回路

图17-6快速排气阀单向型控制阀快速排气阀：加快气缸排气腔排气，以提高气缸运动速8快速往复运动回路快速往复运动回路9换向型控制阀气压控制换向阀：利用气体压力推动阀芯运动实现换向的换向型控制阀气压控制换向阀：利用气体压力推动阀芯运动实现换向10换向型控制阀电磁控制换向阀：电磁铁的衔铁直接推动阀芯进行换向换向型控制阀电磁控制换向阀：11换向型控制阀时间控制换向阀：使气流通过气阻（如小孔、缝隙等）节流后到气容（储气空间）中，经过一定时间气容内建立起一定的压力后，再使阀芯动作的换向阀

图17-11延时换向阀图17—12脉冲阀换向型控制阀时间控制换向阀：使气流通过气阻（如小孔、缝隙等）12方向控制回路单作用气缸换向回路

方向控制回路单作用气缸换向回路13方向控制回路双作用气缸换向回路

图17-14双作用气缸换向回路方向控制回路双作用气缸换向回路图17-14双作用气缸换向14压力控制阀压力控制阀的功能：控制系统中压缩空气的压力,以满足系统对不同压力的需要压力控制阀的工作原理：均是利用空气压力和弹簧力相平衡的原理来工作的压力控制阀的分类:

减压阀、定值器：降压稳压作用

安全阀、限压切断阀：限压安全保护作用

顺序阀、平衡阀：根据气路压力不同进行某种控制压力控制阀压力控制阀的功能：控制系统中压缩空气的压力,以满足15减压阀（调压阀）：减压和稳压

减压阀是气动系统中必不可少的一种调压元件减压阀（调压阀）：减压和稳压16顺序阀：

依靠回路中压力的高低变化实现执行元件的顺序动作顺序阀的工作原理图17-16为顺序阀的工作原理顺序阀：

依靠回路中压力的高低变化实现执行元件的顺序动作顺序17顺序阀：

依靠回路中压力的高低变化实现执行元件的顺序动作顺序阀的应用图17—17顺序阀的应用顺序阀：

依靠回路中压力的高低变化实现执行元件的顺序动作顺序18安全阀（溢流阀）功能:当储气罐或气动回路中的压力超过一定值时，安全阀能立即打开放气，以阻止压力继续升高产生危险，系统中起过压保护作用工作原理安全阀（溢流阀）功能:当储气罐或气动回路中的压力超过一定值时19一次压力控制回路：

使储气罐送出的气体压力不超过规定压力空气压缩机气动三联（大）件一次压力控制回路：

使储气罐送出的气体压力不超过规定压力空气20二次压力控制回路：

用于气动控制系统气源压力控制，以保证系统使用的气体压力为一稳定值回路由空气过滤器、减压阀、油雾器（气动三大件）组成逻辑单元的供气应接在油雾器之前二次压力控制回路：

用于气动控制系统气源压力控制，以保证系统21高低压转换回路：

用于低压气源或高压气源的转换输出高低压转换回路：

用于低压气源或高压气源的转换输出22节流阀：通过改变阀的通流面积来调节流量节流阀的工作原理图17-22节流阀节流阀：通过改变阀的通流面积来调节流量节流阀的工作原理图1723节流阀：通过改变阀的通流面积来调节流量节流阀的应用图17-24节流阀的应用节流阀：通过改变阀的通流面积来调节流量节流阀的应用图17-224排气节流阀:

不仅具有节流调速的作用，而且还能起到降低排放气流噪声的作用

排气节流阀只能安装在排气口，调节排出气体的流量以控制执行元件的速度排气节流阀:不仅具有节流调速的作用，而且还能起到降低排放气25柔性节流阀：

通过调节阀杆夹紧柔韧的橡胶管而产生节流作用图17-26柔性节流阀柔性节流阀：

通过调节阀杆夹紧柔韧的橡胶管而产生节流作用图126单作用气缸速度控制回路单作用气缸速度控制回路27单向调速回路

节流供气节流排气

结论:

排气节流调速与进气节流调速相比具有进气阻力小，气缸速度受外界负载变化影响小的特点，所以应用较普遍单向调速回路节流供气28双向调速回路双向调速回路29缓冲回路功能:可降低或避免气缸行程末端活塞与缸体的撞击。场合:在行程长、速度快、惯性大的场合，除采用缓冲气缸外，一般还采用缓冲回路缓冲回路功能:可降低或避免气缸行程末端活塞与缸体的撞击。30速度换接回路速度换接回路31气液联动回路实现:

以气压为动力，利用气液转换器把气压传动转变为液压传动;或者采用气液阻尼缸来作为执行元件。特点:

回路不需要液压动力源，具备传动平稳、定位精确，可无级调速的特点气液联动回路实现:32气液速度控制回路气液速度控制回路33气动逻辑元件（又称逻辑阀）工作原理：

均是用压缩空气为工作介质，通过元件内部可动部件的动作，改变气流方向，从而实现逻辑控制功能气动逻辑元件（又称逻辑阀）工作原理：34气动逻辑元件的分类按工作压力分：高压元件（0.2~0.8MPa）低压元件（0.02~0.2MPa）微压元件（〈0.02MPa)按逻辑功能分：“是门”（S=A）“或门”（S=A+B

）“与门”（S=A·B）“非门”(S=Ã)元件双稳元件按结构形式分：截止式膜片式滑阀式气动逻辑元件的分类按工作压力分：35或门：S=A+B图17-33或门元件或门：S=A+B图17-33或门元件36是门：S=A与门：S=A·B图17-34是门和与门元件是门：S=A与门：S=A·B图17-34是门和与门元件37非门：S=Ã禁门：S=÷B非门：S=Ã禁门：S=÷B38双稳元件：记忆双稳元件：记忆39延时回路延时输出和延时切换延时回路延时输出和延时切换40过载保护回路过载保护回路41互锁回路互锁回路42双手同时操作回路使用两个启动用的手动阀,只有同时按动两个阀才动作的回路。主要为了安全。在锻造、冲压机械上常用来避免误操作，以保护操作者的安全。双手同时操作回路使用两个启动用43顺序动作回路定义:在气动回路中,各个气缸按一定程序完成各自的动作顺序动作回路定义:44

单缸单往复动作回路：A1A0

单缸单往复动作回路：A1A0

45单缸连续往复动作回路：A1A0A1A0。。。单缸连续往复动作回路：A1A0A1A0。。。46多缸顺序动作回路（程序控制回路）定义:

两只、三只或多只气缸按一定顺序动作的回路多缸顺序动作回路（程序控制回路）定义:47分析如图所示回路的工作过程，并指出元件的名称分析如图所示回路的工作过程，并指出元件的名称48气动基本逻辑回路气动基本逻辑回路49气动基本逻辑回路气动基本逻辑回路50气动基本逻辑回路气动基本逻辑回路51气压传动

概述及基本概念：空气的性质

气源装置及气动辅件：功能、工作原理及结构气缸：几种常用气缸的工作原理（缓冲气缸、气液阻尼缸、冲击气缸等）气动控制元件：压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀的工作原理及结构

气动基本回路：压力控制回路、方向控制回路、流量控制回路、其它气压传动概述及基本概念：空气的性质52第12章气动控制元件与基本回路

气动控制元件：控制和调节压缩空气的压力、流量、流动方向和发送信号的重要元件方向控制阀，压力控制阀和流量控制阀气动基本回路：方向控制回路，压力控制回路和速度（流量）控制回路

方向控制阀与方向控制回路

压力控制阀与压力控制回路流量控制阀与流量控制回路气动逻辑元件简介其它气动基本回路第12章气动控制元件与基本回路气动控制元件：控制和调节53方向控制阀与方向控制回路方向控制阀单向型控制阀换向型控制阀：通过改变气体通路使气流方向发生改变换向型控制阀按驱动方式可分为气压控制阀、电磁控制阀、机械控制阀、手动控制阀和时间控制阀

方向控制回路单作用气缸换向回路

双作用气缸换向回路方向控制阀与方向控制回路方向控制阀54单向型控制阀单向阀：气流只能向一个方向流动而不能反向流动通过的阀单向阀多与节流阀组合起来控制执行元件的运动速度

图17-1单向阀工作原理图图17-2单向阀单向型控制阀单向阀：气流只能向一个方向流动而不能反向流动通过55单向型控制阀梭阀（或门）相当于两个单向阀的组合单向型控制阀梭阀（或门）相当于两个单向阀的组合56梭阀在手动—自动换向回路中的应用图17-4或门在手动—自动换向回路中的应用梭阀在手动—自动换向回路中的应用图17-4或门在手动—自动57单向型控制阀双压阀（与门）：两个单向阀的组合

图17-5与门单向型控制阀双压阀（与门）：两个单向阀的组合图17-558双压阀在钻床控制回路中的应用双压阀在钻床控制回路中的应用59单向型控制阀快速排气阀：加快气缸排气腔排气，以提高气缸运动速度快速排气阀通常装在换向阀与气缸之间，使气缸的排气不需要通过换向阀而快速完成，从而加快了气缸往复运动的速度快速往复运动回路

图17-6快速排气阀单向型控制阀快速排气阀：加快气缸排气腔排气，以提高气缸运动速60快速往复运动回路快速往复运动回路61换向型控制阀气压控制换向阀：利用气体压力推动阀芯运动实现换向的换向型控制阀气压控制换向阀：利用气体压力推动阀芯运动实现换向62换向型控制阀电磁控制换向阀：电磁铁的衔铁直接推动阀芯进行换向换向型控制阀电磁控制换向阀：63换向型控制阀时间控制换向阀：使气流通过气阻（如小孔、缝隙等）节流后到气容（储气空间）中，经过一定时间气容内建立起一定的压力后，再使阀芯动作的换向阀

图17-11延时换向阀图17—12脉冲阀换向型控制阀时间控制换向阀：使气流通过气阻（如小孔、缝隙等）64方向控制回路单作用气缸换向回路

方向控制回路单作用气缸换向回路65方向控制回路双作用气缸换向回路

图17-14双作用气缸换向回路方向控制回路双作用气缸换向回路图17-14双作用气缸换向66压力控制阀压力控制阀的功能：控制系统中压缩空气的压力,以满足系统对不同压力的需要压力控制阀的工作原理：均是利用空气压力和弹簧力相平衡的原理来工作的压力控制阀的分类:

减压阀、定值器：降压稳压作用

安全阀、限压切断阀：限压安全保护作用

顺序阀、平衡阀：根据气路压力不同进行某种控制压力控制阀压力控制阀的功能：控制系统中压缩空气的压力,以满足67减压阀（调压阀）：减压和稳压

减压阀是气动系统中必不可少的一种调压元件减压阀（调压阀）：减压和稳压68顺序阀：

依靠回路中压力的高低变化实现执行元件的顺序动作顺序阀的工作原理图17-16为顺序阀的工作原理顺序阀：

依靠回路中压力的高低变化实现执行元件的顺序动作顺序69顺序阀：

依靠回路中压力的高低变化实现执行元件的顺序动作顺序阀的应用图17—17顺序阀的应用顺序阀：

依靠回路中压力的高低变化实现执行元件的顺序动作顺序70安全阀（溢流阀）功能:当储气罐或气动回路中的压力超过一定值时，安全阀能立即打开放气，以阻止压力继续升高产生危险，系统中起过压保护作用工作原理安全阀（溢流阀）功能:当储气罐或气动回路中的压力超过一定值时71一次压力控制回路：

使储气罐送出的气体压力不超过规定压力空气压缩机气动三联（大）件一次压力控制回路：

使储气罐送出的气体压力不超过规定压力空气72二次压力控制回路：

用于气动控制系统气源压力控制，以保证系统使用的气体压力为一稳定值回路由空气过滤器、减压阀、油雾器（气动三大件）组成逻辑单元的供气应接在油雾器之前二次压力控制回路：

用于气动控制系统气源压力控制，以保证系统73高低压转换回路：

用于低压气源或高压气源的转换输出高低压转换回路：

用于低压气源或高压气源的转换输出74节流阀：通过改变阀的通流面积来调节流量节流阀的工作原理图17-22节流阀节流阀：通过改变阀的通流面积来调节流量节流阀的工作原理图1775节流阀：通过改变阀的通流面积来调节流量节流阀的应用图17-24节流阀的应用节流阀：通过改变阀的通流面积来调节流量节流阀的应用图17-276排气节流阀:

不仅具有节流调速的作用，而且还能起到降低排放气流噪声的作用

排气节流阀只能安装在排气口，调节排出气体的流量以控制执行元件的速度排气节流阀:不仅具有节流调速的作用，而且还能起到降低排放气77柔性节流阀：

通过调节阀杆夹紧柔韧的橡胶管而产生节流作用图17-26柔性节流阀柔性节流阀：

通过调节阀杆夹紧柔韧的橡胶管而产生节流作用图178单作用气缸速度控制回路单作用气缸速度控制回路79单向调速回路

节流供气节流排气

结论:

排气节流调速与进气节流调速相比具有进气阻力小，气缸速度受外界负载变化影响小的特点，所以应用较普遍单向调速回路节流供气80双向调速回路双向调速回路81缓冲回路功能:可降低或避免气缸行程末端活塞与缸体的撞击。场合:在行程长、速度快、惯性大的场合，除采用缓冲气缸外，一般还采用缓冲回路缓冲回路功能:可降低或避免气缸行程末端活塞与缸体的撞击。82速度换接回路速度换接回路83气液联动回路实现:

以气压为动力，利用气液转换器把气压传动转变为液压传动;或者采用气液阻尼缸来作为执行元件。特点:

回路不需要液压动力源，具备传动平稳、定位精确，可无级调速的特点气液联动回路实现:84气液速度控制回路气液速度控制回路85气动逻辑元件（又称逻辑阀）工作原理：

均是用压缩空气为工作介质，通过元件内部可动部件的动作，改变气流方向，从而实现逻辑控制功能气动逻辑元件（又称逻辑阀）工作原理：86气动逻辑元件的分类按工作压力分：高压元件（0.2~0.8MPa）低压元件（0.02~0.2MPa）微压元件（〈0.02MPa)按逻辑功能分：“是门”（S=A）“或门”（S=A+B

）“与门”（S=A·B）“非门”(S=Ã)元件双稳元件按结构形式分：截止式膜片式滑阀式气动逻辑元件的分类按工作压力分：87或门：S=A+B图17-33或门元件或门：S=A+B图17-33或门元件88是门：S=A与门：S=A·