《液压与气压传动（第2版）》项目七

气压传动项目七主讲教师：签到扫码下载文旌课堂APP扫码签到签到方式教师通过“文旌课堂APP”生成签到二维码，并设置签到时间，学生通过“文旌课堂APP”扫描“签到二维码”进行签到。。气压传动（简称气动）是指以压缩空气为工作介质来进行能量传递的一种传动形式。气压传动与传统的液压传动相比，具有防火、防爆、节能、无污染等优点，因此该技术已广泛应用于多个行业，特别是在工业机器人、高速轨道交通、航空航天等自动化控制系统中的应用越来越多。本项目主要介绍气压传动的相关知识。项目导读熟悉气压传动系统的工作介质，了解气压传动系统对工作介质的要求。熟悉气压传动系统的组成、特点。掌握气源装置、气动执行元件、气动控制元件和气动辅助元件的作用、特点。掌握气压传动基本回路和典型气压传动系统的工作原理和特点。项目目标思政目标培养脚踏实地、认真负责、求真务实、团结协作的工作作风。培养执着专注、科学严谨、精益求精、追求卓越的工匠精神。培养勇于探索、敢为人先、知难而进、乐于奉献的创新精神。能够正确识别气压传动系统的基本元件。能够正确连接气压传动基本回路。能够识读并分析典型气压传动系统。技能目标发现身边的气动设备010203使用空气压缩机单缸连续往复控制回复试验目录项目导航任务一发现身边的气动设备气压传动系统的工作介质气压传动系统的组成气压传动系统的特点红星设备厂的实习生小谢平时乘坐地铁通勤，一天，师傅老李在地铁上遇见了小谢，闲谈之余，老李突然问道：“你知道地铁起步前发出的漏气的声音是怎么回事吗？”小谢摇了摇头。老李说：“这是因为地铁的刹车盘采用了气压传动技术。在刹车时，压缩空气使其抱紧；若车辆起步，便要将空气卸压，自然就发出了漏气的声音。”其实，采用气压传动技术的设备不论是在生产还是生活，都得到了极为广泛的应用。让我们一起去发现身边的气动设备吧。任务描述一、准备任务实训工具准备：任务工单、笔、拍照设备等。任务一发现身边的气动设备二、实施①全班学生自由分组，并推选出小组长，负责安排活动路线。②用相机或手机等拍照设备拍下你发现的气动设备。③将照片打印出来贴在任务工单上，并尝试在旁边标注出该气动设备的气压传动系统组成及其作用。④撰写一份活动感悟，写一写你对气动设备的印象，以及该气动设备给你的生活、给社会生产带来了哪些便利。三、评价任务实训请指导教师按照学生的实际表现情况进行评价，并将评价结果填入任务工单的考核评价表。学生结合自身表现和指导教师的评价，对本次任务进行总结。任务一发现身边的气动设备知识链接任务一发现身边的气动设备一、气压传动系统的工作介质大气中的空气主要是由氮、氧、氩、二氧化碳、水蒸气及其他一些气体混合组成的。在距地面20km以内，空气组成几乎相同。在基准状态下（0℃，绝对压力为101325Pa，相对湿度为零），地面附近干空气的组成如下表所示。1空气的组成成分空气中氮气所占比例最大，由于氮气的化学性质不活泼，具有稳定性，不会自燃，所以空气作为工作介质可以用在易燃、易爆场所。任务一发现身边的气动设备

2空气的密度任务一发现身边的气动设备空气在流动过程中产生内摩擦阻力的性质称为空气的黏性，用黏度表示其大小。空气的黏度受压力的影响很小，一般可忽略不计。随温度的升高，空气分子热运动加剧，因此，空气的黏度随温度的升高而略有增大。黏度随温度的变化关系如表所示。3空气的黏性空气的黏度随温度的变化值（压力为0.1MPa时）任务一发现身边的气动设备气体与液体、固体相比具有明显的压缩性和膨胀性。空气的体积较易随压力和温度的变化而变化。例如，对于大气压下的气体等温压缩，压力增大0.1MPa，体积便减小一半；而将油的压力增大18MPa，其体积仅缩小1%。在压力不变、温度变化1℃时，气体体积变化约1/273，而水的体积只改变1/20000，空气体积变化的能力是水的73倍。气体体积在外界作用下容易产生变化，气体的可压缩性导致气压传动系统刚度差，定位精度低。4空气的压缩性和膨胀性任务一发现身边的气动设备地球上的水不断地蒸发到空气中，空气中含有水蒸气，我们把含有水蒸气的空气称为湿空气，而把不含有水蒸气的空气称为干空气。自然界中的空气通常都是湿空气。由湿空气生成的压缩空气对气动系统的稳定性和寿命有不良的影响。例如，湿度大的空气会使气动元件腐蚀生锈，润滑剂稀释变质等。为保证气动系统正常工作，需要在压缩机出口处安装冷却器，把压缩空气中的水蒸气凝结析出；在储气罐出口处安装空气干燥器，进一步消除空气中的水分。5空气的湿度任务一发现身边的气动设备6气动系统对工作介质的要求1）要求压缩空气具有一定的压力和足够的流量压缩空气是气动系统的动力源，没有一定的压力不但不能保证执行机构产生足够的推力，甚至连控制机构都难以正确地动作；没有足够的流量，便不能满足执行机构运动速度和程序的要求等。总之，压缩空气没有一定的压力和流量，气动系统的一切功能均无法实现。任务一发现身边的气动设备6气动系统对工作介质的要求2）要求压缩空气有一定的清洁度和干燥度要求压缩空气有一定的清洁度，气源中含油量、含灰尘杂质的质量及颗粒大小都要控制在很低范围内。干燥度是指压缩空气中含水量的多少，气动装置要求压缩空气的含水量越低越好。由空气压缩机排出的压缩空气，虽然能满足一定的压力和流量的要求，但还不能为气动装置所使用。因为一般气动设备所使用的空气压缩机都是工作压力较低（小于1MPa）、用油润滑的活塞式空气压缩机，它从大气中吸入含有水分和灰尘的空气，经压缩后，空气温度提高到140～180℃，这时空气压缩机气缸中的部分润滑油也成为气态，油分、水分及灰尘便形成混合的胶体微尘与杂质混在压缩空气中一同排出。任务一发现身边的气动设备6气动系统对工作介质的要求2）要求压缩空气有一定的清洁度和干燥度如果将此压缩空气直接输送给气动装置使用，将会产生下列影响。①混在压缩空气中的油分容易聚集在储气罐、管道、气动系统的容器中形成易燃物，有引起爆炸的危险；另外，润滑油被汽化后，会形成一种有机酸，对金属设备、气动装置有腐蚀作用，影响设备的寿命。②混在压缩空气中的杂质能沉积在管道和气动元件的通道内，减少通道面积，增加管道阻力，特别是会对内径只有0.2～0.5mm的某些气动元件造成阻塞，使压力信号不能正确传递，整个气动系统不能稳定工作甚至失灵。任务一发现身边的气动设备6气动系统对工作介质的要求2）要求压缩空气有一定的清洁度和干燥度③压缩空气中含有的饱和水分在一定的条件下会凝结成水，并聚集在个别管道中。在寒冷的冬季，凝结的水会使管道及附件结冰而损坏，影响气动装置的正常工作。④压缩空气中的灰尘等杂质，对气动系统中做往复运动或转动的气动元件（如气缸、气动马达、气动换向阀等）的运动副会产生研磨作用，使这些元件因漏气而降低效率，影响它的使用寿命。因此，气源装置必须设置除油、除水、除尘，并使压缩空气干燥，提高压缩空气质量，进行气源净化处理的辅助设备。任务一发现身边的气动设备二、气压传动系统的组成如图所示为气动剪切机的气压传动系统组成示意图。通过图可知，气源装置将电动机的机械能转换为气体的压力能，然后通过气缸将气体的压力能再转换为机械能以推动负载运动。为了实现压缩空气的输送，在气源装置与气缸或气马达之间用管道连接，同时为了实现执行机构所要求的运动，在系统中还设置有各种控制阀及其他辅助设备。1—电动机；2—空气压缩机；3—储气罐；4—压力控制阀；5—逻辑元件；6—方向控制阀；7—流量控制阀；8—机控阀；9—气缸；10—消声器；11—油雾器；12—空气过滤器气动剪切机的气压传动系统组成示意图任务一发现身边的气动设备1气源装置气源装置是获得压缩空气的能源装置，其主体部分是空气压缩机，另外还配有气源净化装置。气压传动系统主要由以下几部分组成。2气动执行元件气动执行元件是以压缩空气为工作介质，并将压缩空气的压力能转变为机械能的能量转换装置，包括做直线往复运动的气缸、做连续回转运动的气动马达等。任务一发现身边的气动设备3气动控制元件气动控制元件是用来控制压缩空气流的压力、流量和流动方向等，以便使执行机构完成预定运动规律的元件，包括各种压力阀、方向阀、流量阀等。4气动辅助元件气动辅助元件是使压缩空气净化、润滑、消声以及元件间连接所需要的装置，包括消声器、转换器以及各种管路附件等。任务一发现身边的气动设备三、气压传动的特点①空气随处可取，取之不尽，节省了购买、贮存、运输介质的费用和麻烦；用后的空气直接排入大气，对环境无污染，处理方便，不必设置回收管路，也不存在介质变质、补充和更换等问题。②空气黏度小（约为液压油的万分之一），因而在管内流动阻力小，压力损失小，便于集中供气和远距离输送。③与液压传动相比，气压传动反应快、动作迅速、维护简单、管路不易堵塞。④气动元件结构简单，制造容易，易于标准化、系列化、通用化。⑤气动系统对工作环境适应性好，特别在易燃、易爆、多尘埃、强磁、辐射、振动等恶劣工作环境中工作时，安全可靠性优于液压和电气系统。⑥空气具有可压缩性，使气动系统能够实现过载自动保护，也便于储气罐贮存能量，以备急需。⑦排气时气体因膨胀而温度降低，因而气动设备可以自动降温，长期运行也不会发生过热现象。气压传动的优点任务一发现身边的气动设备三、气压传动的特点①空气具有可压缩性，当载荷变化时，气动系统的动作稳定性差，但可以采用气液联动装置解决此问题。②工作压力较低，结构尺寸不宜过大，因而输出功率较小。③空气本身没有润滑性，需另加润滑装置。④排气噪声大，需加消声器。气压传动的缺点思政讲堂2021年秋，全国机械冶金建材行业职工技术创新成果展示暨“创新百强班组”评选结果揭晓，曲阜中联水泥车间保全班荣获全国机械冶金建材行业“创新百强班组”、高铁专用压浆料的研发、开发、生产荣获全国机械冶金建材行业“互助保障杯”职工技术创新成果二等奖。……（详见教材）任务一发现身边的气动设备课堂练习气动系统对工作介质有哪些要求？任务一发现身边的气动设备任务一发现身边的气动设备课堂小结气压传动系统的工作介质气压传动系统的组成气压传动系统的特点任务二使用空气压缩机气源装置气动执行元件气动控制元件气动辅助元件光明机械厂的气动设备突然出现故障，其出口处的压力突然下降。小黄与师傅老李前来到厂里维修。老李对设备进行了一番检查，然后操作了一会儿，很快就将它修好了。一旁的小黄有些疑惑，便问师傅老李是如何做的，老李解释道：“这个设备由气压传动运行，其中空气压缩机的过滤器堵塞了，更换后便可以正常使用了。”接着，老李向小黄更加深入地讲解其中的原理。任务描述一、准备任务实训①知识准备：空气压缩机电源电压的波动范围要求为；油位一般在油标高度的1/3～2/3为宜。②工具准备：任务工单、空气压缩机。任务二使用空气压缩机任务实训二、实施①全班学生自由分组，并推选出小组长。②练习空气压缩机启动前的检查。检查电源电压和油位，记录相关数值。③正确启动空气压缩机。观察进气阀、排气阀的状态，记录实验现象并说明。④正确关停空气压缩机。先切断电源，停止空气压缩机的运转。待机器冷却后，将气罐底部的排水阀打开，放出污水。最后关闭冷却水。⑤观察空气压缩机启动、停止和使用操作中出现的现象，将你的收获填入任务工单。任务二使用空气压缩机三、评价请指导教师按照学生的实际表现情况进行评价，并将评价结果填入任务工单的考核评价表。学生结合自身表现和指导教师的评价，对本次任务进行总结。一、气源装置气源装置是为气动系统提供符合质量要求的压缩空气的能源装置，主要包括空气压缩机、冷却器、油水分离器、储气罐等，具体组成如图（a）所示。在气压传动控制回路中常用如图（b）所示的图形符号表示气源装置。任务二使用空气压缩机知识链接组成图形符号1—空气压缩机；2—冷却器；3—油水分离器；4—阀门；5—压力计；6、11—储气罐；7、8—干燥器；9—加热器；10—空气过滤器任务二使用空气压缩机1空气压缩机空气压缩机是气源装置的核心，它是将原动机输出的机械能转化为气体的压力能的能量转换装置。空气压缩机的实物和图形符号如图所示。（a）实物图（b）图形符号空气压缩机任务二使用空气压缩机1空气压缩机1）空气压缩机的种类空气压缩机的种类很多，按其工作原理可分为容积型空气压缩机和速度型空气压缩机两大类。容积型空气压缩机的原理是缩小压缩机内部的工作容积，使单位体积内空气分子的密度增大以提高压缩空气的压力。速度型空气压缩机的原理是使高速流动的气体分子突然遇阻而停滞下来，从而将气体分子的动能转化为压力能以提高压缩空气的压力。容积型空气压缩机按结构不同，又可分为活塞式、膜片式和螺杆式等类型。速度型空气压缩机按结构不同，又可分为离心式和轴流式等类型。任务二使用空气压缩机1空气压缩机2）空气压缩机的工作原理目前使用较广泛的是活塞式容积型空气压缩机。活塞式容积型空气压缩机通过曲柄连杆机构使活塞往复运动从而实现吸气和压气，并达到提高气体压力的目的。任务二使用空气压缩机1空气压缩机2）空气压缩机的工作原理如图所示为活塞式容积型空气压缩机的工作原理图，其工作过程可分为：吸气过程，压缩过程，排气过程，膨胀过程。1—排气阀；2—气缸；3—活塞；4—活塞杆；5—滑块；6—连杆；7—曲柄；8—吸气阀；9—弹簧活塞式容积型空气压缩机的工作原理图任务二使用空气压缩机2）空气压缩机的工作原理（1）吸气过程活塞式容积型空气压缩机的曲柄由电动机带动旋转，驱动活塞在气缸内往复移动。当活塞向右移动时，气缸内容积增大形成局部真空，活塞左腔的压力低于大气压力，外界空气在大气压力下推开吸气阀8而进入气缸中。（2）压缩过程当活塞向左移动时，吸气阀8关闭，随着活塞的左移，缸内空气受到挤压。1空气压缩机任务二使用空气压缩机2）空气压缩机的工作原理（3）排气过程气缸中压力升高，当缸内压力高于输出空气管道内压力后，排气阀1打开，压缩空气送至输气管内。（4）膨胀过程压缩机在排气过程结束时，排气阀1关闭，活塞与气缸之间余留的空隙中还留有一些压缩空气，在下一次吸气时，余留空隙内的压缩空气会膨胀。1空气压缩机任务二使用空气压缩机由空气压缩机排出的压缩空气，如果不进行净化处理，不除去混在压缩空气中的水分、油分、灰尘等杂质是不能为气动装置使用的。因此，必须设置提高压缩空气质量、进行气源净化处理的辅助设备，这些设备包括冷却器、油水分离器、储气罐和干燥器等。2压缩空气净化设备任务二使用空气压缩机2压缩空气净化设备作用：冷却器安装在空气压缩机出口管道上，其作用是将空气压缩机排出的压缩空气冷却并除去水分。空气压缩机排出的压缩空气的温度有140～170℃，经过冷却器后温度降至40～50℃。这样就可使压缩空气中的大部分油雾和水汽析出并凝结成油滴和水滴，以便经油水分离器排出。1）冷却器类型：冷却器的结构形式有蛇形管式冷却器、列管式冷却器、散热片式冷却器、套管式冷却器等。任务二使用空气压缩机2压缩空气净化设备1）冷却器最常见的是蛇形管式冷却器，如图所示。蛇形管多以金属管子弯绕而成，或由弯头、管件和直管连接组成，蛇形管的表面积就是冷却器的散热面积。当空气压缩机排出的热空气进入蛇形管后，通过管外壁与管外的冷却水进行热交换，冷却后输出。优点：结构简单，使用和维修也很方便。蛇形管式冷却器任务二使用空气压缩机2压缩空气净化设备2）油水分离器作用：油水分离器安装在冷却器出口管道上，它的作用是分离并排出压缩空气中凝聚的油滴、水滴和灰尘等杂质，使压缩空气得到初步净化。任务二使用空气压缩机2压缩空气净化设备2）油水分离器（a）实物图（b）结构图（c）图形符号撞击折回并回转式油水分离器1—壳体；2—隔板；3—出气管；4—进气管；5—栅板；6—排污阀类型：油水分离器的结构形式有撞击折回式、环形回转式、离心旋转式、水浴式，以及以上形式的组合形式等。如图所示为撞击折回并回转式油水分离器的结构形式，它的工作原理是：当压缩空气由入口进入分离器壳体后，气流先受到隔板2阻挡而被撞击折回向下（图中箭头所示流向）；之后又上升产生环形回转，这样凝聚在压缩空气中的油滴、水滴和灰尘等杂质受惯性力作用而分离析出，沉降于壳体1的底部，再由排污阀6定期排出。任务二使用空气压缩机2压缩空气净化设备3）储气罐储气罐一般采用圆筒状焊接结构，有立式和卧式两种，一般以立式居多。立式储气罐的高度为其直径的2～3倍；同时，应使进气管在下，出气管在上，并尽可能加大两管之间的距离，以利于进一步分离空气中的水分和油分，如图所示。（a）实物图（b）结构图（c）图形符号储气罐任务二使用空气压缩机2压缩空气净化设备3）储气罐作用：①储气罐可用来储存一定量的压缩空气，以调节空气压缩机输出气量与系统耗气量之间出现的不平衡状况，从而保证连续、稳定地输出气流。②当出现空气压缩机停顿、突然停电等意外情况时，可用储气罐中储存的压缩空气实施紧急处理，以保证安全。③储气罐可降低压缩空气的温度，分离压缩空气中的部分油分和水分。任务二使用空气压缩机2压缩空气净化设备4）干燥器作用：经过冷却器、油水分离器和储气罐后得到初步净化的压缩空气，虽然已满足一般气压传动的需要，但仍含一定量的油分、水分及少量的灰尘，如果用于精密设备的气动装置，还必须进行干燥处理。选用：目前，工业上常采用吸附法，该方法利用具有吸附性能的吸附剂（如硅胶、铝胶或分子筛等）来吸附压缩空气中含有的水分，从而使其干燥。任务二使用空气压缩机2压缩空气净化设备如图所示为吸附式干燥器的结构图和图形符号。它的外壳呈筒形，其中分层设置了栅板、吸附剂、钢丝过滤网等。湿空气从管l进入干燥器，通过吸附剂21、钢丝过滤网20、上栅板19和下部吸附剂16后，其中的水分被吸附剂吸收而变得很干燥；然后，再经过钢丝过滤网15、下栅板14和钢丝过滤网12，干燥、洁净的压缩空气便从输出管8排出。4）干燥器（a）结构图（b）图形符号吸附式干燥器1—湿空气进气管；2—顶盖；3、5、10—法兰；4、6—再生空气排气管；7—再生空气进气管；8—干燥空气输出管；9—排水管；11、22—密封座；12、15、20—钢丝过滤网；13—毛毡；14—下栅板；16、21—吸附剂；17—支撑板；18—筒体；19—上栅板任务二使用空气压缩机3管道系统管道系统包括管道和管接头。气动系统中常用的管道有硬管和软管两种。硬管以钢管和紫铜管为主，常用于高温、高压和固定不动部件之间的连接；软管有各种塑料管、尼龙管和橡胶管等，其特点是经济、拆装方便、密封性好，但应避免在高温、高压和有辐射的场合使用。管接头是连接、固定管道所必需的辅件，它可分为硬管接头和软管接头两类。气源管道的管径大小是根据压缩空气的最大流量和允许的最大压力损失决定的。任务二使用空气压缩机4气动三联件如图所示，气动三联件为空气过滤器、减压阀和油雾器。气动三联件任务二使用空气压缩机4气动三联件1）空气过滤器作用：空气过滤器又称分水滤气器、空气滤清器，属于二次过滤器，其作用是滤除压缩空气中的水分、油分及灰尘等杂质，以达到气动系统所要求的净化程度。任务二使用空气压缩机4气动三联件1）空气过滤器空气过滤器的结构如图所示。压缩空气从输入口进入后，被引入旋风叶子1，旋风叶子上有许多成一定角度的缺口，迫使空气沿切线方向产生剧烈旋转。这样夹杂在空气中的较大的水滴、油滴和灰尘等便依靠自身的惯性与存水杯3的内壁碰撞，从空气中分离出来沉到杯底，而微粒灰尘和雾状水汽则被滤芯2滤除。为防止气体旋转将存水杯中积存的污水卷起，在滤芯下方设有挡水板4。此外，存水杯中的污水应通过手动排水阀5及时排出。（a）实物图（b）结构图（c）图形符号1—旋风叶子；2—滤芯；3—存水杯；4—挡水板；5—手动排水阀任务二使用空气压缩机4气动三联件2）油雾器作用：油雾器是气动系统中一个特殊的注油装置，其作用是将润滑油雾化后，经压缩空气携带进入气动系统中需要润滑的元件（如气动控制阀、气缸和气动马达），以满足润滑的需要。油雾器使用起来方便、干净、润滑质量高。任务二使用空气压缩机4气动三联件2）油雾器如图所示为普通型油雾器。压缩空气从输入口进入后，大部分气体从主气道流出，一小部分气体由小孔a进入储油杯5的上腔c，使杯中油面受压，迫使储油杯5中的油液经吸油管6、单向阀7和节流阀8滴入透明的视油器9内，而后再滴入喷嘴小孔b，被主气道通过的气流引射出来，雾化后随气流由出口输出。节流阀8可用来调节滴油量。1—立杆；2—阀芯；3—弹簧；4—阀座；5—储油杯；6—吸油管；7—单向阀；8—节流阀；9—视油器；10—油塞普通型油雾器（a）结构图（b）实物图（c）图形符号任务二使用空气压缩机4气动三联件3）气动三联件的安装顺序如图所示，气动三联件在气动系统中的安装顺序依次为空气过滤器、减压阀、油雾器，不能颠倒。安装时，气动三联件应尽量靠近气动设备附近，距离不应大于5m。目前，新结构的气动三联件插装在同一支架上，形成无管化连接，其结构紧凑、装拆及更换元件方便，因而应用普遍。1—空气过滤器；2—减压阀；3—压力表；4—油雾器（a）示意图（b）简化图气动三联件的安装顺序二、气动执行元件气动执行元件是将压缩空气的压力能转换为机械能的能量转换装置，包括气缸和气动马达。其中，气缸用于提供直线往复运动或摆动，输出力和直线速度或摆动角位移；气动马达用于提供连续回转运动，输出转矩和转速。任务二使用空气压缩机任务二使用空气压缩机1气缸气缸是气动系统的执行元件之一。它是将压缩空气的压力能转换为机械能并驱动工作机构做往复直线运动或摆动的装置。除几种特殊气缸外，普通气缸的种类及结构形式与液压缸基本相同。气缸具有结构简单、制造容易、工作压力低和动作迅速等优点，故应用十分广泛。任务二使用空气压缩机1）气缸的分类①按压缩空气在活塞端面作用力方向的不同，气缸可分为单作用式和双作用式。②按结构特点的不同，气缸可分为活塞式、薄膜式、柱塞式和摆动式等。③按安装方式的不同，气缸可分为耳座式、法兰式、轴销式、凸缘式、嵌入式和回转式等。④按功能的不同，气缸可分为普通式、缓冲式、气-液阻尼式、冲击式和步进式等。任务二使用空气压缩机2）气缸的结构原理气缸一般由缸体、前缸盖、后缸盖、活塞、活塞杆、密封件和紧固件等零件组成。如图所示为普通单活塞杆双作用气缸。1、3—缓冲柱塞；2—活塞；4—缸体；5—导向套；6—防尘圈；7—前缸盖；8—气口；9—传感器；10—活塞杆；11—耐磨环；12—密封圈；13—后缸盖；14—缓冲节流阀（a）实物图（b）图形结构（c）图形符号普通单活塞杆双作用气缸任务二使用空气压缩机2）气缸的结构原理缸体4与前缸盖7、后缸盖13固定连接。有活塞杆侧的缸盖为前缸盖，气缸底侧的缸盖为后缸盖。在缸盖上开有进、排气通口，有的还设有气缓冲机构。前缸盖上一般设有密封圈（图中未画出）、防尘圈6，同时还设有导向套5，以提高气缸的导向精度。1、3—缓冲柱塞；2—活塞；4—缸体；5—导向套；6—防尘圈；7—前缸盖；8—气口；9—传感器；10—活塞杆；11—耐磨环；12—密封圈；13—后缸盖；14—缓冲节流阀（a）实物图（b）图形结构（c）图形符号普通单活塞杆双作用气缸任务二使用空气压缩机2）气缸的结构原理活塞杆10与活塞2紧固相连。活塞2上装有密封圈12（用来防止活塞左、右腔相互漏气）、耐磨环11（用来提高气缸的导向性）。另外，带磁性开关的气缸的活塞上还装有磁环。1、3—缓冲柱塞；2—活塞；4—缸体；5—导向套；6—防尘圈；7—前缸盖；8—气口；9—传感器；10—活塞杆；11—耐磨环；12—密封圈；13—后缸盖；14—缓冲节流阀（a）实物图（b）图形结构（c）图形符号普通单活塞杆双作用气缸任务二使用空气压缩机2）气缸的结构原理活塞2两侧常装有橡胶垫作为缓冲垫。如果是空气缓冲，则活塞两侧沿轴线方向设有缓冲柱塞1和3，同时缸盖上有缓冲节流阀14和缓冲套（图中未画出）。当气缸运动到端头时，缓冲柱塞进入缓冲套，气缸排气需经缓冲节流阀，排气阻力增加，产生排气背压，形成缓冲气垫，起到缓冲作用。1、3—缓冲柱塞；2—活塞；4—缸体；5—导向套；6—防尘圈；7—前缸盖；8—气口；9—传感器；10—活塞杆；11—耐磨环；12—密封圈；13—后缸盖；14—缓冲节流阀（a）实物图（b）图形结构（c）图形符号普通单活塞杆双作用气缸任务二使用空气压缩机3）特殊气缸（1）气-液阻尼缸为了使气缸运动平稳，普遍采用气-液阻尼缸以压缩空气为能源，利用液压油的不可压缩性，通过控制液压油排量使活塞平稳运动并调节活塞的运动速度。任务二使用空气压缩机3）特殊气缸（1）气-液阻尼缸气-液阻尼缸是由气缸和液压缸组合而成的。如图（a）所示为串联式气-液阻尼缸，它将液压缸2和气缸1串联成一个整体，两个活塞固定在一根活塞杆上。当气缸1右端供气时，气缸克服外负载带动活塞向左运动，此时液压缸左腔排油、单向阀关闭，液压油只能经节流阀缓慢流入液压缸右腔，对整个活塞的运动起阻尼作用。调节节流阀的阀口大小就能达到调节活塞运动速度的目的。当压缩空气经换向阀从气缸1左腔进入时，液压缸2右腔排液压油，此时因单向阀开启，活塞能快速返回原来位置。1—气缸；2—液压缸；3—高位油箱（a）串联式任务二使用空气压缩机3）特殊气缸（1）气-液阻尼缸一般来讲，串联式气-液阻尼缸的双活塞杆缸作为液压缸，这样可使液压缸两腔的排油量相等。此时，油箱内的液压油只用来补充油缸的泄漏，通常油杯即可满足要求。串联式气-液阻尼缸的缸体较长，加工和安装时对同轴度要求较高，并要注意避免气缸和液压缸之间的油与气互窜。如图（b）所示为并联式气-液阻尼缸，它由气缸和液压缸并联而成，其工作原理和作用与串联气-液阻尼缸相同。这种气-液阻尼缸的缸体短、结构紧凑，从根本上避免了气缸和液压缸之间的窜气现象。1—气缸；2—液压缸；3—高位油箱（a）串联式任务二使用空气压缩机3）特殊气缸（2）薄膜式气缸薄膜式气缸是一种利用压缩空气通过膜片推动活塞杆做往复直线运动的气缸，它可分为单作用式和双作用式两种类型，如图7-16所示。薄膜式气缸主要由缸体、膜片、膜盘和活塞杆等零件组成，其功能类似于活塞式气缸。薄膜式气缸具有结构简单紧凑、成本低、维修方便、寿命长和效率高等优点。但因膜片的变形量有限，其行程较短，且气缸活塞上的输出力随行程的加大而减小，因此它的应用范围受到一定限制，只适用于气动夹具、自动调节阀及短行程的工作场合。1—缸体；2—膜片；3—膜盘；4—活塞杆（a）单作用式（b）双作用式任务二使用空气压缩机3）特殊气缸（3）冲击气缸冲击气缸是把压缩空气的压力能转换为活塞和活塞杆的动能，使其高速运动，以产生较大的冲击力，冲击工件做功的一种气缸，如图所示。它与普通气缸相比，增加了储能腔及带有喷嘴和排气小孔的中盖2。中盖2与缸体1固接在一起，它与活塞6将气缸分隔成储能腔、尾腔和头腔3个部分。中盖2中心开有一个喷嘴。1—缸体；2—中盖；3—端盖；4—排气塞；5—活塞；6—端面冲击气缸任务二使用空气压缩机3）特殊气缸（3）冲击气缸冲击气缸的工作过程如图所示。冲击气缸的整个工作过程可简单地分为3个阶段。（a）（b）

（c）

（d）

冲击气缸的工作过程任务二使用空气压缩机3）特殊气缸（3）冲击气缸第一阶段如图（a）所示，压缩空气由孔A输入冲击气缸的头腔，活塞上升并用密封垫封住喷嘴，尾腔和储能腔经排气孔B与大气相通。第二阶段如图（b）所示，压缩空气由孔B进气，活塞上端气压逐渐上升，与喷嘴接触的活塞面上的作用力也逐渐增大；同时，头腔排气，压力逐渐降低，但因为活塞下端受力面积较大，因而此时活塞下端向上的作用力仍然大于活塞上端向下的作用力。（a）（b）任务二使用空气压缩机3）特殊气缸（3）冲击气缸第三阶段如图（c）所示，储能腔的压力继续增大，冲击气缸头腔的压力继续降低，当储能腔内压力高于活塞头腔压力9倍时（一般活塞的面积设计成喷嘴面积的9倍），活塞开始向下移动。活塞一旦离开喷嘴，储能腔内的高压气体便迅速充入到活塞与中盖间的尾腔，使活塞上端受力面积突然增加，活塞便以极大的加速度向下运动，产生很大的冲击力，对工件冲击做功。如图（d）所示为冲击气缸活塞向下自由冲击运动的3个阶段。（c）（d）任务二使用空气压缩机3）特殊气缸（3）冲击气缸冲击气缸结构简单、成本低、耗气功率小，且能产生相当大的冲击力，应用十分广泛。它可完成下料、冲孔、弯曲、打印、铆接、模锻和破碎等多种作业。任务二使用空气压缩机2气动马达气动马达是气动执行元件的一种，它的作用是将压缩空气的压力能转换为旋转的机械能，相当于电动机或液压马达。1）气动马达的分类及特点分类：气动马达按结构形式的不同，可分为叶片式气动马达、活塞式气动马达和齿轮式气动马达等。其中，叶片式气动马达制造简单、结构紧凑，但低速运动转矩小、性能较低，一般适用于中低功率的机械，目前在矿山及风动工具中应用普遍。活塞式气动马达的低速性能好，在低速情况下有较大的输出功率，适宜于载荷较大和要求低速转矩的机械，如起重机、绞车、绞盘、拉管机等。任务二使用空气压缩机1）气动马达的分类及特点①工作安全。气动马达可以在易燃易爆的场所工作，也不受高温和振动的影响。②可以长时间满载工作而温升较小。③可以无级调速。④具有较高的启动力矩，可以直接带负载运动。⑤结构简单、操纵方便、维护容易、成本低。⑥输出功率相对较小。⑦耗气量大、效率低、噪声大。气动马达具有以下几个特点任务二使用空气压缩机2）气动马达的工作原理如图所示为双向旋转叶片式气动马达。当压缩空气从进气口A进入气室后立即喷向叶片1，作用在叶片的外伸部分，产生转矩带动转子2做逆时针转动，输出机械能。若进、出气口互换，则转子反转，输出相反方向的机械能。转子转动的离心力和叶片底部的气压力、弹簧（图中未画出）弹力使得叶片紧贴在定子3的内壁上，以保证密封，提高容积效率。1—叶片；2—转子；3—定子（a）结构示意图（b）图形符号三、气动控制元件气动控制元件是用来控制和调节压缩空气的压力、流量和流动方向的控制元件。同液压控制元件一样，气动控制元件根据功能和作用不同，可分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀三大类。任务二使用空气压缩机任务二使用空气压缩机1方向控制阀气动方向控制阀和液压方向控制阀相似，是用来控制压缩空气的流动方向和气流通断的阀，按其作用特点的不同，可分为单向型控制阀和换向型控制阀两种。单向型控制阀主要包括单向阀、或门型梭阀、与门型梭阀和快速排气阀等。1）单向型控制阀任务二使用空气压缩机1）单向型控制阀（1）单向阀单向阀是指气流只能向一个方向流动而不能反向流动的阀。与液压单向阀相比，气动单向阀阀芯和阀座之间有一层密封垫，其他结构与液压单向阀基本相同，如图所示。（a）实物图（b）结构图（c）图形符号单向阀1—弹簧；2—阀体；3—阀芯；4—密封垫任务二使用空气压缩机1）单向型控制阀（2）或门型梭阀或门型梭阀相当于具有共同出口的两个单向阀的组合，即有两个输入口P1和P2，一个输出口A，如图7-21所示。它的作用相当于“或门”逻辑功能。在P1或P2单独有压缩空气输入或两者均有压缩空气输入时才有输出。（a）口有压缩空气输入（b）两个口都有压缩空气输入（c）图形符号或门型梭阀任务二使用空气压缩机1）单向型控制阀

（a）口有压缩空气输入（b）两个口都有压缩空气输入（c）图形符号或门型梭阀任务二使用空气压缩机1）单向型控制阀（2）或门型梭阀或门型梭阀的应用如图所示，当按压二位三通手动阀按钮或使二位三通电磁阀通电时，控制信号气都经或门型梭阀进入二位四通气控阀右腔，实现手动-自动回路的转换。或门型梭阀的应用任务二使用空气压缩机1）单向型控制阀

（c）两个口都有压缩空气输入（d）图形符号与门型梭阀任务二使用空气压缩机1）单向型控制阀（3）与门型梭阀与门型梭阀的应用如图所示，行程阀1控制工件的定位信号，行程阀2控制工件的夹紧信号。当两个信号同时存在时，与门型梭阀3才有输出，才能使换向阀4换向，钻孔缸5进给，开始钻孔。与门型梭阀的应用1、2—行程阀；3—与门型梭阀；4—换向阀；5—钻孔缸任务二使用空气压缩机1）单向型控制阀（4）快速排气阀快速排气阀又称快排阀，它是为加快气缸运动而设置的。如图7-25所示为膜片式快速排气阀。当P口进气时，膜片被压下封住排气口T，气流经膜片四周小孔，由A口流出。当气流反向流动时，A口气压将膜片顶起封住P口，A口气体经T口迅速排掉。快速排气阀常装在换向阀和气缸之间，使气缸的排气不用通过换向阀而快速排出，从而加快了气缸往复运动速度，缩短了工作周期。1—膜片；2—阀体（a）结构图（b）图形符号膜片式快速排气阀任务二使用空气压缩机2）换向型控制阀换向型控制阀简称换向阀，其作用是利用换向阀阀芯相对阀体的运动，使气路接通或断开，从而使气动执行元件实现启动、停止或变换运动方向。换向型控制阀主要包括气压控制换向阀、电磁控制换向阀和手动控制换向阀等。任务二使用空气压缩机2）换向型控制阀（1）气压控制换向阀利用压缩空气推动阀芯移动，使换向阀换向，从而实现气路换向或通断的。用途:组成全气阀控制的气压传动系统或易燃、易爆及高净化的场合。如图所示为单气控加压式换向阀。当远程控制口K无气控信号时，阀芯1在弹簧2的作用下处于上端位置，使口A与T相通；当远程控制口K有气控信号时，由于气压力的作用，阀芯1压缩弹簧2向下压缩，使阀口A与T断开，P与A接通。1—阀芯；2—弹簧（a）无控制信号状态（b）有控制信号状态（c）图形符号单气控加压式换向阀任务二使用空气压缩机2）换向型控制阀（2）电磁控制换向阀利用电磁力的作用来实现阀芯的移动，以控制气流的流动方向。常用的电磁控制换向阀有直动式和先导式两种。它们的工作原理分别与液压阀中的电磁换向阀和电液动换向阀相似。如图所示为直动式单电控电磁换向阀。该电磁换向阀只有一个电磁铁，当不通电时（常态位），激励线圈不通电，阀芯在复位弹簧的作用下处于上端位置，此时A与T相通；当通电时，电磁铁推动阀芯向下移动，气路换向，此时P与A相通。（a）断电时（b）通电时（c）图形符号直动式单电控电磁换向阀任务二使用空气压缩机2）换向型控制阀（3）手动控制换向阀手动控制换向阀的主体部分与液控控制换向阀类似，其操纵方式有多种形式，如按钮式、旋钮式、锁式及推拉式等。如图所示为推拉式手动阀。当用手压下阀芯时，P与B、A与分别相通，如图（a）所示；当用手拉出阀芯时，P与A、B与分别相通，气路发生改变，如图（b）所示。当手放开阀芯时，阀能依靠自身的定位装置保持状态不变。（a）压下阀芯时的状态及对应的图形符号（b）拉起阀芯时的状态及对应的图形符号推拉式手动阀任务二使用空气压缩机2压力控制阀作用：控制系统中气体的压力，满足系统对各种压力的要求。气动系统不同于液压传动系统，一般每一个液压传动系统都自带液压源（液压泵）；而在气动系统中，一般都由空气压缩机先将空气压缩后储存在储气罐内，然后再经管路输送给各个气动装置使用。但储气罐的空气压力往往比各台设备实际所需要的压力高些，同时其压力波动值也较大。因此，需要用减压阀（调压阀）将其压力减到每台装置所需的压力，并使减压后的压力稳定在所需压力值上。1）压力控制阀的作用及分类任务二使用空气压缩机2压力控制阀有些气动回路需要依靠回路中压力的变化来实现控制两个执行元件的顺序动作，所用的阀即为顺序阀。所有的气动回路或储气罐为了安全起见，当压力超过允许压力值时，需要实现自动向外排气，这种压力控制阀即为溢流阀（安全阀）。压力控制阀有一个共同特点，即都是利用作用于阀芯上的流体（空气）压力和弹簧弹力相平衡的原理来进行工作的。下面主要对减压阀、顺序阀、溢流阀等气动系统中常见的压力控制阀进行简单介绍。1）压力控制阀的作用及分类任务二使用空气压缩机2）减压阀如图所示为直动型减压阀。当顺时针方向调整手柄1时，调压弹簧2推动下弹簧座3、膜片4和阀芯5向下移动，使阀口8开启，气流经阀口8节流减压后从右端输出。与此同时，有一部分气流由阻尼孔7进入膜片室，在膜片下产生一个向上的推力与弹簧弹力平衡，调压阀便有稳定的压力输出。1—手柄；2—调压弹簧；3—下弹簧座；4—膜片；5—阀芯；6—阀套；7—阻尼孔；8—阀口；9—复位弹簧（a）实物图（b）结构图（c）图形符号减压阀任务二使用空气压缩机2）减压阀

1—手柄；2—调压弹簧；3—下弹簧座；4—膜片；5—阀芯；6—阀套；7—阻尼孔；8—阀口；9—复位弹簧（a）实物图（b）结构图（c）图形符号减压阀任务二使用空气压缩机3）顺序阀顺序阀是依靠回路中压力的变化来控制执行机构按顺序动作的压力阀。顺序阀很少单独使用，一般与单向阀配合在一起构成单向顺序阀。如图所示为单向顺序阀。1—调节手柄；2—弹簧；3—活塞；4—单向阀（a）关闭状态（b）开启状态（c）图形符号单向顺序阀任务二使用空气压缩机3）顺序阀当压缩空气由P口进入阀腔后，作用于活塞3上的气压力克服压缩弹簧3上的弹力时，活塞被顶起，压缩空气从P口输入，A口输出，如图（a）所示。此时，单向阀4在压差力及弹簧弹力的作用下处于关闭状态。反向流动时，空气从A口输入顶开单向阀4从P口输出，如图（b）所示。调节旋钮就可改变单向顺序阀的开启压力，以便在不同的开启压力下控制执行元件的顺序动作。1—调节手柄；2—弹簧；3—活塞；4—单向阀（a）关闭状态（b）开启状态（c）图形符号单向顺序阀任务二使用空气压缩机4）溢流阀溢流阀在系统中起过载保护作用，当储气罐或气动回路内的压力超过溢流阀调定值时，溢流阀打开向外排气。如图所示为溢流阀的实物图及图形符号。（a）实物图（b）图形符号溢流阀任务二使用空气压缩机4）溢流阀如图所示为溢流阀的工作原理图。当系统中气体压力在调定范围内时，作用在活塞3上的压力小于弹簧2的弹力，活塞处于关闭状态，如图（a）所示。当系统压力升高，作用在活塞3上的压力大于弹簧的调定压力时，活塞3向上移动，阀门开启排气，如图（b）所示。当系统压力降到调定范围以下时，活塞又重新关闭。溢流阀开启压力的大小与弹簧的预压缩量有关。

1—调节手柄；2—弹簧；3—活塞（a）关闭状态（b）开启状态溢流阀的工作原理图任务二使用空气压缩机3流量控制阀流量控制阀是通过改变阀口的通流截面积来控制压缩空气流量的元件。在气动系统中，对气缸的运动速度的调节、控制信号延迟时间的调节、油雾器油滴量的调节和气缸的缓冲能力的调节等，均需要通过调节压缩空气的流量来实现。气动流量控制阀主要有节流阀、单向节流阀和排气节流阀等。下面主要介绍单向节流阀和排气节流阀。任务二使用空气压缩机1）单向节流阀气流正向流入时，单向节流阀起节流阀作用；气流反向流入时，单向节流阀起单向阀作用，如图所示。（a）实物图（b）图形符号单向节流阀任务二使用空气压缩机2）排气节流阀排气节流阀安装在气动元件的排气口处，调节排入大气的流量，以此控制执行元件的运动速度。它不仅能调节执行元件的运动速度，还能起到降低排气噪声的作用。如图7-34所示，排气节流阀的工作原理和节流阀类似，靠调节节流口1处的通流面积来调节排气流量，由消声套2来减小排气噪声。（a）结构图（b）图形符号排气节流阀1—节流口；2—消声套四、气动辅助元件气动控制系统同液压传动系统一样，辅助元件是不可缺少的，这些元件包括消声器、转换器、管道和接头等。下面主要介绍消声器和转换器的相关知识。任务二使用空气压缩机任务二使用空气压缩机1消声器在气压传动系统中，气缸、气阀等元件工作时，排气速度较高，气体体积急剧膨胀，会产生刺耳的噪声。噪声的强弱随排气的速度、排量和空气通道形状的变化而变化。排气的速度和功率越大，噪声也越大，一般可达100～120dB，为了降低噪声可以在排气口安装消声器。消声器是通过阻尼或增加排气面积来降低排气速度和功率，从而降低噪声的。类型：吸收型消声器、膨胀干涉型消声器和膨胀干涉吸收型消声器等。常用的是吸收型消声器，如图所示。（a）实物图（b）图形符号

消声器任务二使用空气压缩机2转换器转换器是将电、液、气信号相互转换的辅件，用来控制气动系统工作。气动系统中的转换器主要有气转电、电转气和气转液等。如图所示为气-液转换器，其储油量应不小于液压缸最大有效容积的1.5倍。（a）结构图（b）图形符号气-液转换器思政讲堂临汾市埠瑞联特煤机有限公司是一家集煤矿机械装备制造及煤机产品加工、维修为一体的本土企业，凭借现代化的管理能力、先进的煤机气动化产品、高水平的科研团队，在激烈的全国市场上占据了一席之地。作为一家临汾本土企业，它制造的煤矿机械装备畅销全国20多个省市，神华集团、中煤集团、潞安集团、同煤集团、西山煤电、山东能源集团、陕煤集团这些大名鼎鼎的煤矿企业都是它的常客。……（详见教材）任务二使用空气压缩机课堂练习气源装置包括哪些设备？各部分的作用是什么？任务二使用空气压缩机任务二使用空气压缩机课堂小结气源装置气动执行、控制、辅助元件方向控制回路压力控制回路速度控制回路单缸连续往复控制回路实验任务三其他气压控制回路典型气动系统分析东方食品厂计划安装一套气动设备，用于食品外包装的封装，需要机械臂做连续往复运动。红星设备厂的实习生小谢跟着师傅老李来到食品厂，小谢听到要求后，一时没有了头绪。老李则很从容，告诉小谢可以用单缸连续往复控制回路实现。并且，在师傅老李的悉心指导下，小谢很快便了解了单缸连续往复控制回路的组成与工作原理。任务描述一、准备任务实训①知识准备：单缸连续往复控制回路实验原理图如图所示。②工具准备：任务工单、气动实验台、单杆双作用缸、单向节流阀、接近开关、三位五通电磁换向阀、气源处理装置、连接软管。任务三单缸连续往复控制回路实验单缸连续往复控制回路实验原理图任务实训二、实施①全班学生自由分组，并推选出小组长。②检查气动元件的性能是否完好，并以小组为单位，按照实验原理图将气动元件安装在适当的位置。③将三位五通电磁换向阀和接近开关的电源输入口插入相应的控制板输出口。④确认连接安装正确稳妥，将气源处理装置的调压旋钮放松。通电，开启空气压缩机。待空气压缩机工作正常，再次调节气源处理装置的调压旋钮，使回路中的压力在系统工作压力以内。任务三单缸连续往复控制回路实验二、实施⑤当三位五通电磁换向阀通电后，压缩空气经过电磁阀、单向节流阀进入气缸的左腔，活塞向右运动，当活塞杆靠近接近开关时三位五通电磁换向阀右位接入，压缩空气经三位五通电磁换向阀的右位和单向节流阀进入气缸的右腔，活塞在压缩空气的作用下向左运动。⑥当活塞杆靠近左边接近开关时，三位五通电磁换向阀动作换位，压缩空气进入气缸的右腔，活塞又开始向右运动，从而实现连续往复运动。⑦实验完毕后，关闭空气压缩机，切断电源，待回路压力为零时，拆卸回路，清理元件并放回规定的位置。任务三单缸连续往复控制回路实验头脑风暴如果采用行程阀进行控制，该怎样搭接实验回路？三、评价任务实训请指导教师按照学生的实际表现情况进行评价，并将评价结果填入任务工单的考核评价表。学生结合自身表现和指导教师的评价，对本次任务进行总结。任务三单缸连续往复控制回路实验一、液压缸的类型和图形符号液压缸的结构简单，工作可靠，可与杠杆、连杆、齿轮齿条、棘轮棘爪、凸轮等配合使用，能实现多种机械运动。液压缸在各类机械的液压传动系统中得到了广泛的应用。任务三单缸连续往复控制回路实验知识链接一、方向控制回路在气压传动系统中，用于控制执行元件的启动、停止（包括锁紧）及换向的回路称为方向控制回路。换向回路是方向控制回路的一种主要形式，它的作用是通过方向控制元件改变气缸的进气回路和出气回路，其方向控制元件主要是方向控制阀。任务三单缸连续往复控制回路实验知识链接1单作用气缸换向回路如图所示为单作用气缸换向回路。其中，如图（a）所示为由二位三通电磁换向阀控制的换向回路，通电时，活塞杆伸出；断电时，在弹簧弹力作用下活塞杆缩回。如图（b）所示为由三位五通电磁换向阀控制的换向回路。任务三单缸连续往复控制回路实验一、方向控制回路（a）（b）单作用气缸换向回路2双作用气缸换向回路如图所示为双作用气缸换向回路。其中，如图（a）所示为手动换向阀控制二位五通主阀来操纵气缸换向；如图（b）所示为二位五通气动换向阀控制气缸换向；如图（c）所示为两个手动换向阀控制二位五通主阀来操纵气缸换向，但两按钮不能同时操作，否则将出现误动作；如图（d）所示为三位五通电磁换向阀控制气缸换向，该回路有中停功能，但定位精度不高。任务三单缸连续往复控制回路实验（a）（b）（c）（d）双作用气缸换向回路二、压力控制回路在气压传动系统中，利用压力控制阀来控制和调节系统（或某一分支回路）压力的回路称为压力控制回路。压力控制回路的作用是控制和调节系统（或某一分支回路）的压力，保持系统（或某一分支回路）在某一规定的压力范围内工作。常用的压力控制回路有一次压力控制回路、二次压力控制回路和高低压转换回路。任务三单缸连续往复控制回路实验1一次压力控制回路如图所示为一次压力控制回路。此回路用于控制储气罐的压力，使之不超过规定的压力值。常用外控溢流阀2或用电接点压力表1来控制空气压缩机的转、停，使储气罐内压力保持在规定范围内。任务三单缸连续往复控制回路实验1—电接点压力表；2—外控溢流阀一次压力控制回路2二次压力控制回路

任务三单缸连续往复控制回路实验（b）（c）（a）二次压力控制回路三、速度控制回路在气压传动系统中，用来控制和调节执行元件运动速度的回路称为速度控制回路。气压传动的速度控制回路传递的功率不大，一般采用节流阀调速，但因气体的可压缩性和膨胀性远比液体大，故气压传动中气缸节流调速在平稳性上的控制比液压传动中困难。任务三单缸连续往复控制回路实验如图所示为比较典型的双作用缸单向调速回路。其中，如图（a）所示为供气节流调速回路。在图（a）所示位置时，进入气缸A腔的气流流经节流阀，B腔排出的气体直接经换向阀快速排出。当节流阀开度较小时，进入A腔的流量较小，压力上升缓慢；当气压达到能克服负载时，活塞前进，此时A腔容积增大，压缩空气膨胀，压力下降，当作用在活塞上的力小于负载时，活塞就停止前进。待压力再次上升时，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，便是气缸的爬行现象。供气节流调速回路多用于垂直安装气缸的供气回路中，而在水平安装气缸的供气回路中，一般采用排气节流调速回路，如图（b）所示。

（a）供气节流调速回路（b）排气节流调速回路作用缸单向调速回路1单向调速回路任务三单缸连续往复控制回路实验任务三单缸连续往复控制回路实验1单向调速回路排气节流调速回路具有以下几个特点。①气缸速度随负载变化较小，运动较平稳。②能承受与活塞运动方向相同的负载（反向负载）。如图所示为比较典型的双向调速回路。其中，如图（a）所示为采用单向节流阀的双向调速回路，如图（b）所示为采用排气节流阀的双向节流调速回路。它们都是采用排气节流调速方式，当外负载变化不大时，进气阻力小，负载变化对速度影响小，比进气节流调速的效果好。2双向调速回路任务三单缸连续往复控制回路实验（a）采用单向节流阀的双向节流调速回路（b）采用排气节流阀的双向节流调速回路双向调速回路如图所示为气-液调速回路，它是利用气液转换器将气体的压力转变成液体的压力，再利用液压油驱动液压缸的速度控制回路。调节节流阀的开度，可以实现活塞两个运动方向的无级调速。这要求气液转换器的储油量大于液压缸的容积，并有一定的余量。3气-液调速回路任务三单缸连续往复控制回路实验气-液调速回路气-液调速回路运动平稳，充分发挥了气动供气的方便性和液压速度容易控制的特点；但气、液之间要求密封性好，以防止空气混入液压油中，从而影响液压缸运动的平稳性。四、其他气压控制回路任务三单缸连续往复控制回路实验气动机构负荷过载或气压的突然降低，以及气动执行机构的快速动作等都可能危及操作人员或设备的安全，因此在气动回路中，常常要加入安全保护回路。下面介绍几种常用的安全保护回路。1安全保护回路任务三单缸连续往复控制回路实验1安全保护回路1）过载保护回路如图所示为过载保护回路。按下手动换向阀1，在活塞杆伸出的过程中，若遇到障碍物6，则无杆腔压力升高，打开顺序阀3，使换向阀2换向，换向阀4随即复位，活塞立即退回，实现了过载保护；若无障碍物6，则气缸向前运动时压下行程阀5，活塞立即返回。

1—手动换向阀；2、4—换向阀；3—顺序阀；5—行程阀；6—障碍物过载保护回路任务三单缸连续往复控制回路实验1安全保护回路2）互锁回路如图所示为互锁回路。在该回路中，二位四通换向阀的换向受三个串联的机动二位三通换向阀控制，只有三个二位三通换向阀都接通，二位四通换向阀才能换向。

1—二位四通换向阀；2、3、4—二位三通换向阀互锁回路任务三单缸连续往复控制回路实验1安全保护回路3）双手同时操作回路双手同时操作回路是使用两个启动用的手动换向阀，且只有同时按动两个手动换向阀执行机构才动作的回路。如图所示为两种常见的双手同时操作回路。这种回路的安全性高，常应用于锻造、冲压机械上来避免误动作，以保护操作者的安全。1—主控阀；2、3—手动换向阀（a）（b）双手同时操作回路任务三单缸连续往复控制回路实验2延时回路延时回路包括延时输出回路和延时接通回路等。如图（a）所示为延时输出回路，当控制信号切换二位三通换向阀4后，压缩空气经单向节流阀3向储气罐2充气；当充气压力经过延时升高致使二位三通换向阀1换位时，二位三通换向阀1就有输出。1、4、5、8—二位三通换向阀；2、6—气罐；3—单向节流阀；7—二位四通换向阀（a）延时输出回路任务三单缸连续往复控制回路实验2延时回路如图（b）所示为延时接通回路，按下二位三通换向阀8，则气缸活塞杆向外伸出，当气缸活塞杆在伸出行程中压下二位三通换向阀5后，压缩空气经节流阀到储气罐6，延时后才将二位四通换向阀7切换，气缸退回。1、4、5、8—二位三通换向阀；2、6—气罐；3—单向节流阀；7—二位四通换向阀（b）延时接通回路任务三单缸连续往复控制回路实验3顺序动作回路顺序动作是指在气动回路中，各个气缸按一定顺序完成各自的动作。顺序动作回路可分为单往复动作回路和连续往复动作回路。1—手动换向阀；2—行程阀；3—二位四通换向阀；4—顺序阀1）单往复动作回路如图所示为3种比较典型的单往复动作回路。

（a）（b）（c）单往复动作回路任务三单缸连续往复控制回路实验3顺序动作回路1—手动换向阀；2—行程阀；3—二位四通换向阀；4—顺序阀1）单往复动作回路如图（a）所示为采用行程阀控制的单往复回路。当按下手动换向阀1的手动按钮后，压缩空气使二位四通换向阀3换向，活塞杆前进；当挡块压下行程阀2时，二位四通换向阀3复位，活塞杆返回，完成一次循环。

（a）（b）如图（b）所示为采用压力控制的单往复动作回路。当按下手动换向阀1的手动按钮后，压缩空气使二位四通换向阀3换向，活塞杆前进；当活塞行程到达终点时，气压升高，打开顺序阀4，使二位四通换向阀3换向，活塞杆返回，完成一次循环。任务三单缸连续往复控制回路实验3顺序动作回路1—手动换向阀；2—行程阀；3—二位四通换向阀；4—顺序阀1）单往复动作回路如图（c）所示为采用延时回路形成的时间控制单往复动作回路。当按下手动换向阀1的手动按钮后，压缩空气使二位四通换向阀3换向，活塞杆前进；当挡块压下行程阀2后，再经过一定的时间，二位四通换向阀3换向，活塞杆返回，完成一次循环。由以上可知，在单往复动作回路中，每按下一次按钮，气缸就完成一次往复动作。（c）任务三单缸连续往复控制回路实验3顺序动作回路1—手动换向阀；2、3—行程阀；4—气动换向阀2）连续往复动作回路如图所示为连续往复动作回路，按下手动换向阀1，行程阀3处于按压状态，气动换向阀4换向，气缸活塞向右运动；当挡块压下行程阀2时，气动换向阀4的控制气路排气，在弹簧的作用下气动换向阀4复位，活塞返回；当活塞返回到终点时，挡块压下行程阀3