液压与气压传动技术 第四版 课件 项目8 气压传动

气压传动与液压传动一样，都是利用流体作为工作介质传递动力和运动的，故在工作原理、系统组成、元件结构与图形符号等方面非常相似。气压传动比液压传动压力低、工作介质粘度小，相应地在气动元件上有不同的要求。气动元件包括气源装置、辅助元件、动力元件和执行元件。项目八气压传动观察结构下图为火车货车制动原理图。压缩空气经控制阀进入制动缸，推动制动拉杆（活塞杆）移动，带动火车车辆制动梁及制动闸瓦移动，从而实现轮对制动。气动扳手：项目八气压传动观察结构任务一气源装置及辅助元件任务二气动执行元件结构分析任务三气动压力控制阀和压力控制基本回路项目八气压传动任务四气动方向控制阀和方向控制基本回路任务六气动逻辑元件任务七其他常用基本回路分析任务八典型气压控制系统分析任务五气动流量控制阀和速度控制基本回路分析任务一气源装置及辅助元件气压传动气源装置和辅助元件是气压传动系统的两个不可缺少的重要组成部分。气源装置给系统提供足够清洁、干燥具有一定压力和流量的压缩气体；辅助元件是元件连接和提高系统可靠性以及改善工作环境等所必需的组成部分。一般气源装置由空气压缩机，储存、净化压缩空气的装置，传输压缩空气的管路系统及其它辅件组成。气源装置的主体是空气压缩机，由空气压缩机产生的压缩空气，因含有过高的杂质，不能直接使用，必须经过降温、除水、除尘、除油、过滤、干燥等一系列净化处理后才能用于气压系统。任务一气源装置及辅助元件气压传动图示为气源装置组成及净化处理流程示意图。1为空气压缩机，用以产生压缩空气，为减少进入空气压缩机中的气体杂质，其吸气口装有空气过滤器。2为后冷却器，用以降低压缩空气的温度，使汽化的水、油凝结出来。3为油水分离器，用以分离并排出凝结的水滴、油滴、杂质等。4为储气罐，用以储存压缩空气，稳定压缩空气的压力，并除去部分油分和水分。5为干燥器，用以进一步吸收或排除压缩空气中的水分及油分，使之变成干燥空气。6为过滤器，用以进一步过滤压缩空气中的灰尘、杂质颗粒。7为储气罐，储气罐4输出的压缩空气用于一般要求的气压传动系统（称为一次净化）；从储气罐7输出的压缩空气可用于要求较高的气动系统。1-空气压缩机2-后冷却器3-油水分离器4、7-储气罐

5-干燥器6-空气过滤器任务一气源装置及辅助元件气压传动空气压缩机是气动系统的动力源，它将电动机输出的机械能转变为气体的压力能输送给气动系统。1）空气压缩机的分类空气压缩机的种类很多，按工作原理可分为容积式和速度式两大类。在容积式压缩机中，通过机件的运动，使气缸容积的大小发生周期性变化，从而完成对空气的吸入和压缩过程；而在速度式压缩机中，气体压力的提高是由于气体分子在高速流动时突然受阻而停滞下来，使动能转化为压力能而达到的。在气压传动系统中，一般都采用容积式空气压缩机。按输出压力可分为低压压缩机（0.2MPa<p≤1MPa

）、中压压缩机（0.2MPa<p≤1MPa

）、高压压缩机（0.2MPa<p≤1MPa

）和超高压压缩机（p>100MPa）。按输出流量分为微型（q<1m3/min）、小型（

1m3/min≤q

<

10m3/min

）、中型（

10m3/min≤q

<

100m3/min

）、大型（q≥100m3/min）。按润滑方式分为有油润滑（采用润滑油润滑，整体机构中设有专门的供油系统）和无油润滑（不采用润滑油，零件用自润滑材料制成）进行分类。一、空气压缩机任务一气源装置及辅助元件气压传动2）空气压缩机的工作原理容积式空气压缩机中，最常用的是活塞式空气压缩机，其工作原理与容积式液压泵一致，如图11-2所示。它是利用曲柄滑块机构，将电动机的回转运动转变为活塞的往复直线运动。当曲柄8作回转运动时，带动气缸活塞3作直线往复运动，活塞3向右运动时，气缸腔2因容积增大而压力降低，排气阀1关闭，在大气压的作用下，吸气阀9打开，大气进入气缸腔2，此过程为吸气过程。活塞3向左运动时，气缸腔2因容积减小而压力升高，吸气阀9关闭，排气阀1被打开，压缩空气经排气口进入储气罐，此过程为压缩过程。单级单缸压缩机就是这样循环往复运动，不断产生压缩空气。大多数空气压缩机是多缸多活塞的组合。观察原理一、空气压缩机任务一气源装置及辅助元件气压传动3）空气压缩机的选用空气压缩机的选用应以气压传动系统所需要的工作压力和流量两个参数为依据。目前工程实际中常用的工作压力为0.5~0.8MPa，可直接选用额定压力为0.5~0.8MPa

的低压空气压缩机，特殊需要也可选用中、高压或超高压的空气压缩机。在确定空气压缩机输出流量时，要根据整个气动系统对压缩空气的需要，再加一定的备用余量，作为选择空气压缩机流量的依据。一、空气压缩机任务一气源装置及辅助元件气压传动由空气压缩机输出的压缩空气，虽然能够满足一定的压力和流量的要求，但不能直接被气动装置使用。因为一般气动设备所使用的空气压缩机都是属于工作压力较低、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，经压缩后空气温度升高到170℃

，这时压缩机气缸里的润滑油也部分地成为气态。这样油分、水分以及灰尘便形成混合的胶体微雾及杂质，混合在压缩空气中一同排出。若不经处理而直接进入管路系统时，可能会造成以下不良后果：①油气聚集在储气罐内形成易燃易爆物，可能会造成事故；②油液被高温气化后形成有机酸，对金属设备有腐蚀作用；③油、水和灰尘的混合物沉积在管道内将减少管道内径，使气阻增大或管路堵塞；④在气温较低时，水汽凝结后会使管道及附件因冻结而损坏，或造成气流不畅通以及产生误动作；⑤灰尘等杂质对运动部件产生研磨作用，泄露增加，影响它们的使用寿命。

因此，必须设置一些除油、除水、除尘并使压缩空气干燥的气源净化处理辅助设备，提高压缩空气的质量。净化设备一般包括：后冷却器、油水分离器、干燥器、空气过滤器、储气罐等。二、气源净化装置任务一气源装置及辅助元件气压传动

1.后冷却器后冷却器一般安装在空气压缩机的出口管路上，其作用是把空气压缩机排出的压缩空气的温度由降至，使得其中尚存的大部分水、油转化成液态，以便于排出。后冷却器一般都是水冷式的换热器，其结构形式有：蛇管式、列管式、套管式等。热的压缩空气由管内流过，冷却水从管外水套中流动以进行冷却，为了提高降温效果，在安装使用时要注意冷却水与压缩空气的流动方向（图中箭头所示方向）。二、气源净化装置任务一气源装置及辅助元件气压传动

2.油水分离器油水分离器的作用是将经后冷却器降温析出的水滴、油滴等杂质从压缩空气中分离出来。其工作原理是：使压缩空气进入油水分离器后产生流向和流速的急剧变化，再依靠惯性作用，将密度比压缩空气大的油滴和水滴分离出来。其结构形式有环形回转式、撞击挡板式、离心旋转式和水浴式等。图示为撞击挡板式油水分离器，压缩空气自入口4进入分离器壳体，气流受隔板2的阻挡被撞击折向下方，然后产生环形回转而上升，最后从出口3排出。油滴、水滴等杂质受惯性力和离心力的作用析出并沉降于壳体底部，由阀6定期排出。观察结构二、气源净化装置任务一气源装置及辅助元件气压传动

3.储气罐储气罐的作用是储存一定数量的压缩空气，以解决空气压缩机的输出气量和气动设备的耗气量之间的不平衡；消除空气压缩机排气的压力波动及由此引起的管道振动，保证供气的连续性、平稳性；进一步分离压缩空气中的油分、水分。储气罐一般采用圆筒状焊接结构，有立式和卧式两种，一般为节省占地面积采用立式结构。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，并尽可能加大两管间的距离，以利于进一步分离空气中的油和水。为保证储气罐的正常使用，每个储气罐还应包括以下附件：①安全阀调整极限压力，其调整压力比工作压力高10％；②压力表指示罐内空气压力；③检查孔清除内部杂质、检查内部情况；④排液接管位于储气罐的底部，用于排放底部所积油和水。需要注意的是，后冷却器、油水分离器和储气罐均属压力容器，制造完毕后，应按标准进行水压试验。目前，在气压传动中，后冷却器、油水分离器和储气罐三者合一的结构形式已得到广泛采用。二、气源净化装置任务一气源装置及辅助元件气压传动

4.干燥器干燥器的作用是为了满足精密气动设备用气，把初步净化的压缩空气进一步净化以吸收和排除其中的水分、油分及杂质，使湿空气变成干空气。压缩空气的干燥方法主要有机械法、离心法、冷冻法和吸附法等。目前广泛使用的是吸附法和冷冻法。冷冻法是利用制冷设备使空气冷却到一定的露点温度，析出空气中的多余水分，从而达到所需要的干燥程度。这种方法适用于处理低压、大流量并对干燥程度要求不高的压缩空气。压缩空气的冷却，除用制冷设备外，也可采用制冷剂直接蒸发或用冷却液间接冷却的方法。吸附法是利用硅胶、活性氧化铝、焦炭或分子筛等具有吸附性能的干燥剂来吸附压缩空气中的水分，而使其达到干燥的目的，吸附法的除水效果最好。二、气源净化装置任务一气源装置及辅助元件气压传动

4.干燥器图示为吸附式干燥器的结构原理。它的外壳为一金属圆筒，里面分层设置有栅板、吸附剂、滤网等。其工作原理为：湿空气从管道1进入干燥器内，通过上吸附层21、铜丝过滤网20、上栅板19、下吸附层16之后，湿空气中的水分被吸附剂吸收干燥，然后再经过滤网15、下栅板14、毛毡层13、铜丝过滤网12过滤气流中的灰尘和其他固体杂质，最后干燥、洁净的压缩空气从输出管8输出。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-排气管11、12-密封垫12、15、20-铜丝过滤器13-毛毡14-下栅板16、21-吸附剂17-支撑板18-外壳19-上栅板二、气源净化装置任务一气源装置及辅助元件气压传动

4.干燥器当干燥器使用一段时间之后，吸附剂吸水达到饱和状态而失去继续吸湿能力，因此需设法除去吸附剂中的水分，使其恢复干燥状态，以便继续使用，这就是吸附剂的再生。由于水分和干燥剂之间没有化学反应，所以不需要更换干燥剂，但必须定期再生干燥。其过程是：先将干燥器的进、出气管关闭，使之脱离工作状态，然后从再生空气进气管7输入干燥的热空气。热空气通过吸附层时将其所含水分蒸发成水蒸气并一起由再生空气排气管4、6排出。经过一定的再生时间后，吸附剂被干燥并恢复了吸湿能力。这时，将再生空气的进、排气管关闭，将压缩空气的进、出气管打开，干燥器便能继续进入工作状态。因此，为保证供气的连续性，一般气源系统设置两套干燥器，一套用于空气干燥，另一套用于吸附剂再生，两套交替工作。二、气源净化装置任务一气源装置及辅助元件气压传动

5.分水过滤器在空气进入压缩机之前，首先经过空气过滤器，以滤去其中所含的灰尘和杂质。过滤的原理是根据固体物质和空气分子的大小和质量不同，利用惯性、阻隔和吸附的方法将灰尘和杂质与空气分离。过滤器基本上是由壳体和滤芯组成，按滤芯所采用的材料不同可分为纸质、织物、陶瓷、金属和泡沫塑料等过滤器。空气压缩机普遍采用纸质和金属过滤器，这种过滤器通常称为一次过滤器，其滤灰效率为50%~70%

。在空气压缩机的输出端使用的为二次过滤器，其滤灰效率为50%~70%

以上。图示为分水滤气器的结构图，属于二次过滤器。1-旋风叶子2-滤芯3-存水杯

4-挡水板二、气源净化装置任务一气源装置及辅助元件气压传动

5.分水过滤器分水滤气器和减压阀、油雾器称之为气动三联件，是气动设备之前必不可少的辅助装置。其工作原理如下：压缩空气从输入口进入后，被引入旋风叶子1，旋风叶子上有很多成一定角度的缺口，迫使空气沿切线方向运动产生强烈的旋转。夹杂在气体中较大的水滴、油滴等，在惯性作用下与存水杯3内壁碰撞，并分离出来沉到杯底；而微粒灰尘和雾状水气则在气体通过滤芯2时被拦截而滤去，洁净的空气便从输出口输出。为防止气体漩涡将杯中积存的污水卷起而破坏过滤作用，在滤芯下部设有挡水板4。此外，为保证分水滤气器正常工作，必须将污水通过手动排水阀5及时放掉并定时清洗或更换滤芯。二、气源净化装置任务一气源装置及辅助元件气压传动1.油雾器油雾器的作用是把润滑油雾化后，注入压缩空气中，并随气流进入需要润滑的部位，满足润滑的需要。这种注油方法具有润滑均匀、稳定，耗油量少和不需要大的储油设备等优点。图示为油雾器的结构原理图。压缩空气从气流入口1进入，大部分气体从主气道流出，一小部分气体由小孔2通过特殊单向阀10进入储油杯5的上腔A，使杯中油面受压，迫使储油杯中的油液经吸油管11、单向阀6和可调节流阀7滴入透明的视油器8内，而后再滴入喷嘴小孔3，被主管道通过的气流引射出来，雾化后随气流由出口4输出，送入到气动系统中。透明的视油器8可观察滴油情况，上部的节流阀7可用来调节滴油量。三、辅助元件1-气流入口2、3-小孔

4-出口5-储油杯6-单向阀7-节流阀

8-视油帽9-旋塞10-截止阀11-吸油管观察原理任务一气源装置及辅助元件气压传动2.消声器气动系统与液压系统不同，它没有回气管道，压缩空气使用后直接排入大气。气缸、气马达及气动阀等元件排出气体的速度很高，会产生强烈的排气噪音。为降低排气噪音，一般要在换向阀的排气口安装消声器。常用的消声器有吸收型、膨胀干涉型和膨胀干涉吸收型三种。三、辅助元件任务二气动执行元件结构分析气压传动气动执行元件是将压缩空气的压力能转化为机械能，驱动机构做往复运动、摆动或旋转运动的元件。气动执行元件分为气缸和气马达两大类。气缸可实现直线往复运动或摆动，输出为力或转矩，气马达可实现连续回转运动，输出为转矩。任务二气动执行元件结构分析气压传动气缸是气动系统中使用最多的一种执行元件，其结构、形状有多种形式，分类方法也有多种形式，常用的主要有以下几种：（1）按压缩空气对活塞端面作用力的方向，可分为单作用气缸和双作用气缸。单作用气缸只有一个方向的运动是气压传动，活塞的复位靠外力（弹簧力、重力等）实现。双作用气缸活塞的往复运动都是靠压缩空气来完成的。（2）按结构特点，可分为活塞式、柱塞式、膜片式、叶片摆动式及气液阻尼缸等。（3）按功能可分为普通气缸和特殊气缸。普通气缸用于一般无特殊要求的场合。特殊气缸常用于有某种特殊要求的场合。如缓冲气缸、步进气缸、冲击式气缸、增压气缸、数字气缸、回转气缸、气液阻尼气缸、开关气缸、制动气缸、坐标气缸等。（4）按安装方式，可分为固定式气缸、轴销式气缸、回转式气缸、嵌入式气缸等。固定式气缸的缸体安装在机架上不动，其连接方式又有耳座式、凸缘式和法兰式。轴销式气缸的缸体绕一固定轴，缸体可作一定角度的摆动。回转式气缸的缸体可随机床主轴做高速旋转运动，常见的有数控机床上的气动卡盘。一、气缸任务二气动执行元件结构分析气压传动普通气缸是指缸筒内只有一个活塞和一个活塞杆的气缸，也称为活塞式气缸，主要有缸筒、活塞杆、活塞、导向套、前缸盖与后缸盖以及密封元件组成。有单作用和双作用气缸两。一、气缸1.单作用气缸单杆双作用气缸是应用最为广泛的一种普通气缸，图示为其结构原理图。缸筒前后用端盖及密封垫圈等固定连接。有活塞杆侧的缸盖为前缸盖，无活塞杆侧的缸盖为后缸盖，一般在缸盖上开设有进排气通口，如活塞运动速度较高时，可在行程的末端装有缓冲装置。前缸盖上设有密封圈、防尘圈和导向套，以此提高气缸的导向精度。活塞杆和活塞紧固相接，活塞上有防止左右两腔互通窜气的密封圈，以及耐磨环；带磁性开关的气缸，活塞上装有永久性磁环，它可触发安装在气缸上的磁性开关来检测气缸活塞的运动位置。活塞两侧一般装有缓冲垫，如为气缓冲，则活塞两侧沿轴线方向设有缓冲柱塞，前后两缸盖上有缓冲节流阀和缓冲套，当气缸运动到端头时，缓冲柱进入到缓冲套内，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。任务二气动执行元件结构分析气压传动普通气缸是指缸筒内只有一个活塞和一个活塞杆的气缸，也称为活塞式气缸，主要有缸筒、活塞杆、活塞、导向套、前缸盖与后缸盖以及密封元件组成。有单作用和双作用气缸两种。一、气缸1.单作用气缸一侧气口供气，驱动活塞运动，依靠弹簧力、外力或重力返回。1-防尘组合密封圈2-导向套3-前缸盖4-缓冲密封圈5-缸筒6-活塞杆7-缓冲柱塞8-活塞9-磁性环10-导向环11-密封圈12-缓冲节流阀13-后缸盖任务二气动执行元件结构分析气压传动

1.单作用气缸缸筒前后用端盖及密封垫圈等固定连接。有活塞杆侧的缸盖为前缸盖，无活塞杆侧的缸盖为后缸盖，一般在缸盖上开设有进排气通口，如活塞运动速度较高时（一般为左右），可在行程的末端装有缓冲装置。前缸盖上设有密封圈、防尘圈和导向套，以此提高气缸的导向精度。活塞杆和活塞紧固相接，活塞上有防止左右两腔互通窜气的密封圈，以及耐磨环；带磁性开关的气缸，活塞上装有永久性磁环，它可触发安装在气缸上的磁性开关来检测气缸活塞的运动位置。活塞两侧一般装有缓冲垫，如为气缓冲，则活塞两侧沿轴线方向设有缓冲柱塞，前后两缸盖上有缓冲节流阀和缓冲套，当气缸运动到端头时，缓冲柱进入到缓冲套内，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。任务二气动执行元件结构分析气压传动

1.单作用气缸单作用气缸压缩空气仅在气缸的一端气口输入，推动活塞伸出（或缩回），而另一端则借助于外力，如弹簧力、重力等使活塞返回到初始位置。单作用气缸只在动作方向上需要压缩空气，故可节约一半压缩空气。观察原理任务二气动执行元件结构分析气压传动

2.双作用气缸双作用气缸压缩空气从无杆腔端的气口输入时，若气压作用在活塞左端面上的力克服了运动摩擦力、负载等各种反作用力，则活塞前进，有杆腔内的空气经该端的气口排出，使活塞杆伸出。同样，当压缩空气从有杆腔的气口输入时，活塞杆返回到初始位置。通过无杆腔和有杆腔交替进气和排气，活塞杆伸出和缩回，气缸实现两个方向上的往复直线运动，但两方向上输出的力和速度不同。观察原理观察结构任务二气动执行元件结构分析气压传动3.薄膜式气缸薄膜式气缸是以薄膜取代活塞带动活塞杆运动的一种气缸，它利用压缩空气通过膜片推动活塞杆作往复运动，具有结构简单、紧凑、制造容易、成本低、维修方便、寿命长、泄漏少、效率高等优点，但因膜片的变形量有限，气缸的行程较小，且输出的推力随行程的增大而减小。适用于气动夹具、自动调节阀及短行程场合。按其结构可分单作用式和双作用式两种。图示为单作用薄膜式气缸，此气缸只有一个气口。当气口输入压缩空气时，推动膜片2、膜盘3、活塞杆4向下运动，活塞杆的上行需依靠弹簧力的作用。观察原理观察结构任务二气动执行元件结构分析气压传动4.气液阻尼气缸

因气体具有很大的可压缩性，一般普通气缸在工作负载变化较大时，会产生“爬行”或“自走”现象，气缸的平稳性较差，且不易使活塞获得准确的停止位置。为使活塞运动平稳，可利用液压油的性质采用气液阻尼缸。气液阻尼缸是由气缸和液压缸组合而成的，以压缩空气为能源，以油液作为控制和调节气缸运动速度的介质，利用液体的可压缩性小和控制液体排量来获得气缸的平稳运动和调节活塞的运动速度。将气缸和液压缸串接成一个主体，两个活塞固定在一个活塞杆上，在液压缸进出口之间装有单向节流阀。当气缸6右腔进气，气缸6活塞克服外加负载并带动液压缸活塞5向左运动。此时液压缸左腔排油，由于单向阀3关闭，油液只能经节流阀4缓慢流回右腔，对整个活塞的运动起到阻尼作用。调节节流阀4即可达到调节活塞运动速度的目的。当压缩空气进入气缸6左腔时，液压缸5右腔排油，此时单向阀3开启，活塞能快速返回。将气缸与液压缸用一块刚性连接板并联使用。液压缸活塞杆可在连接板内浮动一段行程。与串联式气液阻尼缸相比，并联式气液阻尼缸具有缸体长度短、占机床空间位置小、结构紧凑的优点。任务二气动执行元件结构分析气压传动

5.无杆气缸无杆气缸没有普通气缸的刚性活塞杆，它利用活塞直接或间接实现往复运动。这种气缸最大优点是节省了安装空间，特别适合于小缸径长行程的场合。无杆气缸主要有机械接触式气缸、磁性耦合气缸等结构形式。下面以磁性无活塞杆气缸为例介绍。图示为一种磁性耦合气缸。在活塞3上安装了若干组高磁性的稀土永久磁环（磁钢5)，磁力线穿过金属非导磁缸筒2与缸筒外部装在负载连接套4中对应的磁环相互作用，当活塞在缸筒内被推动的时候，在磁力藕合作用下，负载连接套带动负载运动。1-气缸盖2-缸筒3-活塞4-负载连接套5-磁钢6-隔磁套7-缓冲垫任务二气动执行元件结构分析气压传动

6.气动手指气动手指又名气动夹爪或气动夹指，是利用压缩空气作为动力，用来夹取或抓取工件的执行装置。根据气指的数目分为2指、3指、4指。根据气指的运动形式可以分为摆动气指和平行移动气指。任务二气动执行元件结构分析气压传动6.气动手指

1）摆动气指：如图所示的摆动手指气缸的活塞杆上有一环槽1，由于手指耳轴2与环槽相连，因而手指可同时移动且自动对中，并确保抓取力矩始终恒定。观察结构任务二气动执行元件结构分析气压传动6.气动手指

2）平行手指气缸：图示平行手指气缸的手指是由单活塞驱动，轴心带动曲柄，两片爪片上各有一个相对应的曲柄槽。为减少摩擦阻力，爪片与本体连接为钢珠滑轨结构。观察结构任务二气动执行元件结构分析气压传动6.气动手指3）3点手指气缸如图所示3点手指气缸的活塞上有一个环形槽，每个曲柄与一个气动手指相连，活塞运动能驱动三个曲柄动作，因而可控制三个手指同时打开和合拢。1-环形槽2-曲柄。任务二气动执行元件结构分析气压传动6.气动手指气指图形符号：任务二气动执行元件结构分析气压传动7.磁环与气缓冲装置

1）磁环：为了准确知道气缸是否到达终端位置，有些气缸在活塞上安装一个永久磁性橡胶环，随活塞一起运动。在缸身上外装磁性开关以检测活塞的位置。磁性开关又名舌簧开关或磁性发信器。开关内部装有舌簧片式的开关、保护电路和动作指示灯等，当装有永久磁铁的活塞运动到舌簧开关附近时，两个簧片被吸引使开关接通。当永久磁铁随活塞离开时，磁力减弱，两簧片弹开，使开关断开。任务二气动执行元件结构分析气压传动7.磁环与气缓冲装置

2）气缓冲装置：气缸在行程末端的运动速度较大时，仅靠缓冲垫不足以吸收活塞对缸盖的冲击力，通常可以在气缸内设置气缓冲装置。气缓冲装置由缓冲套、缓冲密封圈和缓冲阀等组成，如图所示，当活塞向右运动时，右缓冲套接触右缓冲密封圈，活塞右侧便形成一个封闭缓冲腔。缓冲腔内的气体只能通过缓冲调节阀排出，如图a所示。当缓冲调节阀开度很小时，缓冲腔向外排气很少，活塞继续右行，则缓冲腔内气体处于绝热压缩，使腔内压力较快上升。此压力对活塞产生反向作用力，从而使活塞减速，直至停止，避免或减轻了活塞对缸盖的撞击，达到了缓冲的目的。调节缓冲阀的开度，可改变缓冲能力，故带缓冲调节阀的气缸，称为可调缓冲气缸。活塞左行时，有压气体中的一路将右缓冲密封圈推开，另一路经过缓冲阀作用于活塞上，如图b所示。图c为其图形符号。1-左缓冲套2-活塞3-右缓冲套4-右缓冲密封圈5-缓冲调节阀6-缸盖观察原理任务二气动执行元件结构分析气压传动摆动马达是一种在小于360°范围内作往复摆动的气动执行元件。它将压缩空气的压力能转换成机械能，输出力矩使机构实现往复摆动。常用的摆动马达的最大摆动角度分别为90°、180°、270°。摆动马达输出轴承受扭矩，对冲击的耐力小，因此若受到驱动物体停止时的冲击作用将容易损坏，需采用缓冲或安装制动器予以保护。根据摆动马达的结构形式，摆动马达可以分为叶片式摆动马达和齿轮齿条式摆动马达。二、摆动气马达任务二气动执行元件结构分析气压传动叶片式摆动马达的定子上有两条气路，在左路进气时，右路排气。压缩空气作用在叶片上带动转子逆时针转动。反之，作顺时针转动。用方向控制阀控制马达的进排气方向，实现马达的正反转。二、摆动气马达1.

叶片式摆动气马达任务二气动执行元件结构分析气压传动1-缓冲节流阀；2-端盖；3-缸体；4-缓冲柱塞；5-齿轮；6-齿条；7-活塞齿轮齿条式摆动气马达通过一个可补偿磨损的齿轮齿条将活塞的直线运动转化为输出轴的回转运动。活塞仅作往复直线运动。这种摆动气马达的回转角度不受限制，可超过360°(实际使用一般不超过360°)

，但不宜太大，否则齿条太长也不合适。

当马达左腔进气、右腔排气时，活塞7、推动齿条6过向左运动，齿轮5和轴作顺时针方向的回转运动，输出转矩；反之，齿轮作逆时针方向的回转运动。其回转角度取决于活塞的行程和齿轮的节圆半径。二、摆动气马达2.齿轮齿条式摆动气马达观察结构任务二气动执行元件结构分析气压传动1-叶片2-定子3-转子1.工作原理：气马达的工作原理与同类液压马达的工作原理很相似。图为双向旋转叶片式气马达的结构及工作原理图。三、气动马达气动马达是把压缩空气的压力能转换为回转机械能的能量转换装置，作用相当于电动机或液压马达，它输出力矩，驱动机构作旋转运动。气压传动中应用最广的是叶片式和活塞式气马达。叶片定子配流盘转子任务二气动执行元件结构分析气压传动1-叶片2-定子3-转子1.工作原理：当压缩空气由A孔输入后，进入相应的密封空间而作用在两个叶片的外伸部分，由于两叶片伸出长度不等，就产生了转距差，使叶片与转子按逆时针方向旋转，输出旋转机械能，做功后的气体由定子上的孔C排出，残余气体经孔B排出；若进排气口互换（即压缩空气由B孔进入，A孔和C孔排出）则可改变转子的转向，输出相反方向的旋转机械能。转子转动的离心力和叶片底部的气压力、弹簧力（图中未示出）使得叶片紧密地抵在定子2的内壁上，以保证密封，提高容积效率。三、气动马达任务二气动执行元件结构分析气压传动三、气动马达

2.

气动马达的特点：1）具有防爆性能。2）马达本身的软特性使之能长期满载工作，温升较小，且有过载保护的性能。3）有较高的起动转矩，能带载起动。4）换向容易，操作简单，可以实现无级调速。5）与电动机相比，单位功率尺寸小，自重小，适用于安装在位置狭小的场合及手动工具上。但气动马达也具有输出功率小、耗气量大、效率低、噪声大和易产生振动等缺点。任务三气动压力控制阀和压力控制基本回路气压传动压力控制阀用于控制压缩空气的压力，满足各种压力要求。这类阀的共同特点是利用作用于阀芯上的压缩空气的压力和弹簧力相平衡的原理来进行工作的。压力控制阀按其控制功能可分为三大类：一是起降压、稳压作用的减压阀；二是起限压、安全保护作用的安全阀；三是根据气路压力不同进行某种控制的顺序阀。任务三气动压力控制阀和压力控制基本回路气压传动气动设备的气源，一般都来自于压缩空气站。它所提供的压缩空气的压力通常都高于每台设备所需的工作压力且压力波动较大，因此减压阀的功用就是将供气气源压力减到每台气动装置实际需要的压力，并保持减压后的压力值稳定。减压阀按调压方式分为直动式和先导式两种。一、减压阀及其应用回路QTY型直动式减压阀的工作原理：当阀处于工作状态时，将旋钮1向下旋动，压缩弹簧2、3将推动膜片5和阀芯8下移，进气阀口10被打开，气流从左端输入，经阀口10节流减压后从右端输出。输出气流的一部分由阻尼管7进入膜片气室6，在膜片5的下面产生一个向上的推力，这个推力总是企图把阀口开度关小，使其输出压力下降。当作用在膜片上的推力与弹簧力互相平衡时，减压阀的输出压力便保持稳定。1-旋钮2、3-弹簧4-溢流阀座5-膜片6-膜片气室7-阻尼管8-阀芯9-复位弹簧10-进气阀口11-排气口12-溢流孔观察原理任务三气动压力控制阀和压力控制基本回路气压传动

1.减压阀：气动设备的气源，一般都来自于压缩空气站。它所提供的压缩空气的压力通常都高于每台设备所需的工作压力且压力波动较大，因此减压阀的功用就是将供气气源压力减到每台气动装置实际需要的压力，并保持减压后的压力值稳定。减压阀按调压方式分为直动式和先导式两种。一、减压阀及其应用回路1.减压阀：QTY型直动式减压阀的工作原理：当阀处于工作状态时，将旋钮1向下旋动，压缩弹簧2、3将推动膜片5和阀芯8下移，进气阀口10被打开，气流从左端输入，经阀口10节流减压后从右端输出。输出气流的一部分由阻尼管7进入膜片气室6，在膜片5的下面产生一个向上的推力，这个推力总是企图把阀口开度关小，使其输出压力下降。当作用在膜片上的推力与弹簧力互相平衡时，减压阀的输出压力便保持稳定。1-旋钮2、3-弹簧4-溢流阀座5-膜片6-膜片气室7-阻尼管8-阀芯9-复位弹簧10-进气阀口11-排气口12-溢流孔观察原理观察结构任务三气动压力控制阀和压力控制基本回路气压传动

2.减压阀应用回路：（1）二次压力控制回路：主要是对气动控制系统的气源压力进行控制。如图所示，它是在一次压力控制回路的出口处串接分水滤气器、减压阀、油雾器，构成气动三联件。输出压力的大小由减压阀调整。但供给逻辑元件的压缩气体应自油雾器之前引出，即不要对逻辑元件加入润滑油。一、减压阀及其应用回路任务三气动压力控制阀和压力控制基本回路气压传动

2.减压阀应用回路：（2）高低压转换回路：高低压转换回路由两个减压阀分别调出、两种不同的压力，气动系统就能得到所需要的高压和低压输出，该回路适用于负载差别较大的场合（图a）。图b是利用两个减压阀和一个换向阀构成的高低压力、的自动换向回路，可同时输出高压和低压。一、减压阀及其应用回路任务三气动压力控制阀和压力控制基本回路气压传动

1.安全阀：安全阀在系统中起安全保护作用。当系统压力超过规定值时，安全阀打开，将系统中的一部分气体排入大气，使系统压力不超过允许值，从而保证系统不因压力过高而发生事故。图示为安全阀的工作原理图。当系统中气体作用在阀芯3上的力小于弹簧2的力时，阀处于关闭状态。当系统压力升高到安全阀的开启压力时，压缩空气推动阀芯3上移，阀开启并溢流，使气压不再升高。当系统压力降至低于调定值时，阀口又重新关闭。安全阀的开启压力可通过调整弹簧2的预压缩量来调节。二、安全阀（溢流阀）及其应用回路任务三气动压力控制阀和压力控制基本回路气压传动

2.安全阀的应用：一次压力控制回路主要用来控制储气罐内的压力，使它不超过储气罐所设定的压力值，常采用外控溢流阀进行压力控制。空压机排出的压缩气体通过单向阀存储到储气罐中，空压机的排气压力由溢流阀1限定。当储气罐中的气压达到阀1的调压值时，阀1开启，空压机输出的气体经溢流阀1排入大气。此回路结构简单、工作可靠，但溢流阀开启时气量损失较大。当采用电接点压力计2控制时，对电动机及控制要求较高，故常用于小型压缩机。二、安全阀及其应用回路任务三气动压力控制阀和压力控制基本回路气压传动

顺序阀是当进口压力或先导压力达到设定值时，便允许从进口侧向出口侧流动的阀。使用它，可依据气压系统中压力的变化来控制气动回路中各执行元件按顺序动作，其工作原理与液压顺序阀基本相同。顺序阀常与单向阀组合成单向顺序阀。图示为单向顺序阀的工作原理图。当压缩空气由P

口输入时，单向阀4在压差力及弹簧力的作用下处于关闭状态，作用在活塞3上输入侧的空气压力如超过弹簧2的预紧力时，活塞被顶起，顺序阀打开，压缩空气由O

输出；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，其进气压力将顶起单向阀，由P口排气。调节手柄1就可改变单向顺序阀的开启压力。三、顺序阀观察原理任务四气动方向控制阀和方向控制基本回路气压传动方向控制阀是用来控制压缩空气的流动方向和气流的通断，以控制执行元件启动、停止及运动方向的气动控制元件。按气流在阀内的流动方向，方向阀分为单向型控制阀和换向型控制阀；按控制方式，方向阀分为手动控制、电动控制、机动控制、电气动控制等；按切换的通路数目，方向阀分为二通阀、三通阀、四通阀和五通阀等；按阀芯工作位置的数目，方向阀分为二位阀和三位阀。任务四气动方向控制阀和方向控制基本回路气压传动单向型方向控制阀只允许气流沿着一个方向流动。它主要包括单向阀、或门型梭阀、与门型梭阀和快速排气阀。一、单向型方向控制阀

1.单向阀：气体只能沿着一个方向流动，反向不能流动的方向控制阀，其工作原理与液压阀中的单向阀相似，其结构如图所示。单向阀用于防止气体倒流的场合，如空压机向气罐充气时，在空压机与气罐之间设置一单向阀，当空压机停止工作时，可防止气罐中的压缩空气回流到空压机。单向阀还常与节流阀、顺序阀组合成单向节流阀、单向顺序阀使用。观察原理任务四气动方向控制阀和方向控制基本回路气压传动一、单向型方向控制阀

2.梭阀及其应用回路：或门型梭阀相当于两个单向阀的组合，其作用相当于逻辑元件中的“或门”。或门型梭阀有两个进气口P1

和P2，一个出气口A

，其中P1、P2

均可与通路A相通，但P1与P2不相通。P1

和P2中的任一个有压缩空气输入时，A口就会有压缩空气输出。当P1

、P2口都有压缩空气输入时，则先加入侧或压力高侧的信号通过输出，另一侧被堵死。仅当P1、P2

均无压缩空气输入时，才没有压缩空气输出。或门型梭阀在气动系统中应用较广，它可将控制信号有次序的输入控制执行元件，常见的手动与自动控制的并联回路中用到。任务四气动方向控制阀和方向控制基本回路气压传动一、单向型方向控制阀

2.梭阀及其应用回路：或门型梭阀相当于两个单向阀的组合。任务四气动方向控制阀和方向控制基本回路气压传动一、单向型方向控制阀

2.梭阀及其应用回路：或门型梭阀在气动系统中应用较广，它可将控制信号由次序地输入，控制执行元件，常用在手动与自动控制的并联回路中。任务四气动方向控制阀和方向控制基本回路气压传动一、单向型方向控制阀

3.与门型梭阀及其应用回路：与门型梭阀也相当于两个单向阀的组合（又称双压阀），其作用相当于逻辑元件中的“与门”。如图所示与门型梭阀原理图，与门型梭阀有两个进气口和，一个出气口，当两控制口、均有输入时，口才有输出，否则口无输出，当、气体压力不等时，则关闭高压侧，低压侧与口相通。任务四气动方向控制阀和方向控制基本回路气压传动一、单向型方向控制阀

3.与门型梭阀及其应用回路：双压阀两条件同时满足才能执行元件底座的回路。图示俩个按钮图示按下才能驱动阀4动作换位。任务四气动方向控制阀和方向控制基本回路气压传动一、单向型方向控制阀

4.快速排气阀及其应用回路：如图所示为膜片式快速排气阀，它有三个阀口P、A、O

，P接气源，A接执行元件，O通大气。当P口进气时，推动膜片向下变形，封住排气口O

，P口经膜片四周小孔与A口相通；当P口无进气时，A口的气体推动膜片向上复位，关闭P口，A口气体经O口快速排出。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。观察原理任务四气动方向控制阀和方向控制基本回路气压传动二、换向型方向控制阀与换向回路换向型方向控制阀（简称换向阀），是通过改变气流通道而使气体流动方向发生变化，从而达到改变气动执行元件运动方向的目的。

1.换向型方向控制阀

1）气压控制换向阀：气压控制换向阀是利用压缩空气的压力推动阀芯移动，使换向阀换向，从而实现气路换向或通断。气压控制换向阀适用于易燃、易爆、潮湿、灰尘多的场合，操作时安全可靠。

（1）单气控加压式换向阀：利用空气的压力与弹簧力相平衡的原理来进行控制。图示为二位三通单气控加压式换向阀。图a为没有控制信号K

时的状态，阀芯在弹簧及P

腔压力作用下位于上端，阀处于排气状态，A与O通，P不通。图b为输入控制信号时，主阀芯下移，打开阀口使A与P

相通，A与O不通。任务四气动方向控制阀和方向控制基本回路气压传动二、换向型方向控制阀与换向回路

1.换向型方向控制阀

1）气压控制换向阀：

（2）双气控加压式换向阀：换向阀滑阀芯两边都可作用压缩空气，但一次只作用于一边，这种换向阀具有记忆功能，即控制信号消失后，阀仍能保持在信号消失前的工作状态。如图所示为双气控滑阀式换向阀的工作原理。当有气控信号K1

时，阀芯停在左侧，其通路状态是P与A

、B与T2相通；K1信号消失后，因阀的记忆功能，通路状态保持不变；直到有气控信号K2

（信号K1

已消失）时，阀芯才换位，其通路状态才变为P与B

，A与T1

相通。任务四气动方向控制阀和方向控制基本回路气压传动二、换向型方向控制阀与换向回路

1.换向型方向控制阀

1）气压控制换向阀：

（3）气压延时换向阀：气压延时换向阀，它是一种带有时间信号元件的换向阀，由气容C和一个单向节流阀组成时间信号元件，用它来控制主阀换向。当K

口通入信号气流时，气流通过节流阀1的节流口进入气容C

，经过一定时间后，使主阀芯4左移而换向。调节节流口的大小可控制主阀延时换向的时间，一般延时时间为几分之一秒至几分钟。当去掉信号气流后，气容C

经单向阀快速放气，主阀芯在左端弹簧作用下返回右端。任务四气动方向控制阀和方向控制基本回路气压传动二、换向型方向控制阀与换向回路

1.换向型方向控制阀

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芯换向，从而改变气流方向的气动换向阀。按控制方法不同分为直动式和先导式两大类。

（1）直动式电磁换向阀：电磁铁的动铁心在电磁力的作用下，直接推动阀芯换向的气阀称为直动式电磁换向阀，有单电控和双电控两种。工作原理与液压传动中的电磁换向阀相似。

（2）先导式电磁换向阀：先导式电磁换向阀是由直动式电磁阀和气控换向阀组成。直动式电磁阀作为先导阀，利用它输出的先导气体压力来操纵气控主阀的换向，相当于一个电气换向阀。图示为先导式电磁换向阀的工作原理和图形符号，图a为左边电磁先导阀的线圈通电时（右边先导阀断电）的状态，此时主阀的左腔进气，右腔排气，使主阀阀芯向右移动，P与A

、B与O2接通。图b为右边电磁先导阀的线圈通电时（左边先导阀断电）的状态，此时主阀的右腔进气，左腔排气，使主阀阀芯向左移动，P与B、A

与O1接通。先导式双电控阀具有记忆功能，即通电换向，断电并不返回原位。应注意的是，两电磁铁不能同时通电。任务四气动方向控制阀和方向控制基本回路气压传动二、换向型方向控制阀与换向回路

2.换向回路

1）单作用气缸换向回路：如图a所示为二位三通电磁阀控制的气缸换向回路。电磁铁得电时，气缸向上伸出，断电时，气缸靠弹簧作用下降至原位。该回路比较简单，但对由气缸驱动的部件有较高的要求，以便气缸活塞能可靠退回。图b所示为三位四通电磁阀控制的单作用气缸换向回路。该阀在两电磁铁均失电时能自动对中，使气缸停于任何位置，但定位精度不高，且定位时间不长。任务四气动方向控制阀和方向控制基本回路气压传动二、换向型方向控制阀与换向回路

2.换向回路

2）双作用气缸换向回路：图a为二位五通单气控制的换向回路。图b为由两个二位三通控制的换向回路，当有压缩空气时，气缸活塞伸出，反之，气缸活塞退回。图c为用手动按钮控制二位五通单气控制的换向回路。任务五气动流量控制阀和速度控制基本回路分析气压传动一、气动流量控制阀结构分析流量控制阀是通过改变阀的通流面积来调节压缩空气的流量，进而控制气缸的运动速度、换向阀的切换时间和气动信号的传递速度的气动控制元件。流量控制阀包括节流阀、单向节流阀、排气节流阀等。

1.节流阀压缩空气由P口进入，经过节流口的节流作用后由A口流出。旋转阀芯螺杆可改变节流口的开度大小。由于这种节流阀的结构简单，体积小，应用范围较广。观察原理任务五气动流量控制阀和速度控制基本回路分析气压传动一、气动流量控制阀结构分析

2.单向节流阀单向节流阀是由单向阀和节流阀并联而成的组合式流量控制阀，常用于控制气缸的运动速度，又称为速度控制阀。图示为单向节流阀工作原理图，当气流由P向A

流动时，单向节流阀关闭，节流阀节流，如图a所示；反向流动时，单向阀打开，不节流，如图b所示。任务五气动流量控制阀和速度控制基本回路分析气压传动一、气动流量控制阀结构分析

3.排气节流阀排气节流阀和节流阀一样，也是靠调节通流面积来调节气体流量的。所不同的是，排气节流阀装在系统的排气口处，不仅能够控制执行元件的运动速度，而且因常带有消声器件，具有减少排气噪声的作用并能防止不清洁的环境气体通过排气口污染气动系统。所以常称其为排气消声节流阀。任务五气动流量控制阀和速度控制基本回路分析气压传动二、速度控制回路

1.单作用气缸速度控制回路采用单向节流阀实现排气节流的速度控制回路，调节节流阀的开度实现气缸背压的控制，完成气缸双向运动速度的调节。任务五气动流量控制阀和速度控制基本回路分析气压传动二、速度控制回路

2.双作用缸速度控制回路图a为采用单向节流阀的节流调速回路，图b所示为采用排气节流阀的节流调速回路。活塞的运动速度靠节流阀调节。调节节流阀开度，可以控制不同的排气速度，从而控制活塞的运动速度。由于有杆腔存在一定的气体背压力，故活塞是在无杆腔和有杆腔的压力差作用下运动的，因而减少了“爬行”发生的可能性。这种回路能够承受负值负载，运动的平稳性好，受外负载变化的影响较小。任务五气动流量控制阀和速度控制基本回路分析气压传动二、速度控制回路

3.气液阻尼缸的速度控制回路图a为气液阻尼缸调速回路，其中气缸1作负载缸，液压缸2作阻尼缸。调节节流阀即可调节气-液阻尼缸活塞的运动速度。安放位置高于气-液阻尼缸的油箱6，可通过单向阀7补偿阻尼液的泄漏。这种调速回路利用调节液压缸的速度间接调节气缸速度，克服了直接调节气缸流量不稳定现象。图b为一种快进—慢进—快退的变速控制回路。当电磁阀6得电，气液阻尼缸1快进。当活塞杆前进到一定位置，其挡块压下行程阀4，受阀5节流，则缸1慢进。当阀6断电，则缸1快退。若取消阀5中的单向阀，则回路能实现快进—慢进—慢退—快退的动作。任务六气动逻辑元件气压传动气动逻辑元件是以压缩空气为工作介质，在控制气压信号作用下，通过元件内部的可动部件（阀芯、膜片）来改变气流方向，从而实现一定逻辑功能的气体控制元件。气动逻辑元件种类很多，按工作压力分为高压（工作压力0.2~0.8MPa

）元件、低压（工作压力0.02~0.2MPa）元件、微压（工作压力0.02MPa

以下）元件三种。按逻辑功能分为“或门”元件、“与门”元件、“非门”元件、或非元件、与非元件和双稳元件等。按结构形式分为截止式、膜片式和滑阀式等几种类型。本节仅对高压截止式逻辑元件作一简要介绍。1）元件孔径较大，抗污染能力较强，对气源的净化程度要求较低。2）元件在完成切换动作后，能切断气源和排气孔之间的通道，即具有关断能力，无功耗气量较低。3）负载能力强，可带多个同类型元件。4）在组成系统时，元件间的连接方便，调试简单。5）适应能力较强，可在各种恶劣环境下工作。6）响应时间一般在以内。7）在强冲击振动下，有可能使元件产生误动作。一、气动逻辑元件的特点任务六气动逻辑元件气压传动高压截止式逻辑元件是依靠控制气压信号推动阀芯或通过膜片变形推动阀芯动作，来改变气流的方向，以实现一定逻辑功能的逻辑元件。这类阀的特点是行程小、流量大、工作压力高，对气源净化要求低，便于实现集成安装和实现集中控制，拆卸方便。二、高压截止式逻辑元件

1.或门：图为或门元件的工作原理图。图中a、b为信号的输入口，S为信号的输出口。当仅a有信号输入时，阀芯下移封住信号b口，气流经S输出；当仅b

有信号输入时，阀芯上移封住信号口a

，S也有输出；显然，a当、b

均有信号输入时，S

定有输出。即只要a、b中任何一个有信号输入或同时都有输入信号，就会使得S

有输出。元件逻辑回路图逻辑符号及表达式真值表或门000011101111任务六气动逻辑元件气压传动二、高压截止式逻辑元件

2.是门和与门：图为是门和与门元件的工作原理图。图中a

为信号的输入口，S为信号的输出口,中间口接气源P

时为是门元件。当a口无输入信号时，阀芯2在弹簧及气源压力作用下使阀芯上移，封住输出口S

与P口通道，使输出S

与排气口相通，无输出；反之，当a有输入信号时，膜片1在输入信号作用下将阀芯2推动下移，封住输出口S与排气口通道，P与S

相通，S

有输出。即a

端无输入信号时，则S端无信号输出；a端有输入信号时，S

端就会有信号输出。元件的输入和输出信号之间始终保持相同的状态。若将中间口不接气源而换接另一输入信号b

，则称为与门元件。即只有当a、b

同时有输入信号时，S

才能有输出。元件逻辑回路图逻辑符号及表达式真值表是门0011与门000010100111任务六气动逻辑元件气压传动二、高压截止式逻辑元件

3.非门与禁门：图为非门和禁门元件工作原理图。a为信号的输入端，P

为信号的输出端，中间孔接气源P

时为非门元件。当a

端无输入信号时，阀芯3在P

口气源压力作用下紧压在上阀座上，使P与S

相通，S端有信号输出；反之，当a端有信号输入时，膜片变形并推动阀杆，使阀芯3下移，关断气源P

与输出端S

的通道，则S

便无信号输出。即当有信号a

输入时，S无输出，当无信号a

输入时，则S

有输出。若把中间孔改作另一信号的输入口b，则成为禁门元件。当a、b

均有输入信号时，阀杆和阀芯3在a

输入信号作用下封住b

口，无输出；反之，在a无输入信号而b

有输入信号时，S有输出。信号a

的输入对信号b的输入起“禁止”作用。元件逻辑回路图逻辑符号及表达式真值表非门0110禁门000011100110任务六气动逻辑元件气压传动二、高压截止式逻辑元件

4.或非门元件：图为或非元件的工作原理图。它是在非门元件的基础上增加两个信号输入端，即具有a、b、c

三个输入信号，中间孔P接气源，S

为信号输出端。当三个输入端均无信号输入时，阀芯在气源压力作用下上移，使P与S

接通，S有输出。当三个信号端中任有一个有输入信号，相应的膜片在输入信号压力作用下，都会使阀芯下移，切断P与S

通道，S无信号输出。或非元件是一种多功能逻辑元件，用它可以组成与门、是门、或门、非门、双稳等逻辑功能元件。元件逻辑回路图逻辑符号及表达式真值表或非门001010100110任务六气动逻辑元件气压传动二、高压截止式逻辑元件

5.双稳元件：双稳元件具有记忆功能，在逻辑回路中起着重要的作用。图为双稳元件的工作原理图。双稳元件有两个控制口a、b

，有两个工作口S1、S2

。当a口有控制信号输入时，阀芯带动滑块向右移动，接通P

与S1口之间通道，S1口有输出，而S2口与排气孔相通，此时，双稳元件处于置“1”状态，在b口控制信号到来之前，虽然a

口信号消失，但阀芯仍保持在右端位置，故使S1

口总有输出。当b

口有控制信号输入时，阀芯带动滑块向左移动，接通P

与S2口之间通道，S2

口有输出，而S1口与排气孔相通，此时，双稳元件处于置“0”状态，在b口信号消失，而a口信号到来之前，阀芯都会保持在左端位置。所以，双稳元件具有记忆功能

。在使用中应避免向双稳元件的两个输入端同时输入信号，否则双稳元件将处于不确定工作状态。元件逻辑回路图逻辑符号及表达式真值表

记忆回路1010001001010001任务七其他常用基本回路分析气压传动1.过载保护回路图为常用的一种过载保护回路，用于防止系统过载而损坏元件。当二位三通手动换向阀1切换至左位时，压缩气体使二位三通气控换向阀4和5切换至左位，气缸6活塞杆伸出。若活塞杆遇较大负载或行程到终点时，气缸无杆腔压力急速上升。当气压升至顺序阀3的设定值时，顺序阀开启，高压气体推动二位二通换向阀2切换至上位，使阀4和阀5控制腔的气体经阀2排出，阀4和阀5复位，活塞退回，从而实现了系统保护。一、安全保护回路1、2、4、5-换向阀；3-顺序阀；6-气缸

观察原理任务七其他常用基本回路分析气压传动2.双手操作安全回路如图所示，只有同时操作两手动阀，主阀才切换，气缸活塞才能下落锻、冲工件。实际给主阀的控制信号是两手动阀相“与”的信号。注意两手动阀应安装在单手不能同时操作的距离上。在锻造、冲压机械上，采用这种回路，可确保安全。一、安全保护回路观察原理任务七其他常用基本回路分析气压传动1.单往复动作回路图为三种单往复动作回路。图a为行程阀控制的单往复回路，每按动一次手动阀1，气缸往复动作一次。图b为压力控制的单往复动作回路，按动阀1，使阀3至左位，气缸活塞伸出至行程终点，气压升高，打开顺序阀2，使阀3换向，气缸返回，完成一次往复动作循环。图c为延时复位的单往复回路。按动阀1，阀3换向，气缸活塞伸出，压下行程阀2后，需经一段时间延迟，待气源对气容充气后，主控阀才换向，使活塞返回，完成一次动作循环。这种回路结构简单，可用于活塞到达行程终点时，需要有短暂停留的场合。二、往复动作回路观察原理任务七其他常用基本回路分析气压传动2.连续往复动作回路图为连续往复动作回路。按下阀1，阀4换向，气缸活塞伸出。阀3复位，阀4控制气路被封闭，使阀4不能复位。当活塞伸出至档块压下行程阀2时，使阀4的控制气路排气，在弹簧作用下阀4复位，活塞返回。当活塞返回至终点档块压下行程阀3时，阀4换向，气缸将继续重复上述循环动作，断开阀1，方可结束往复循环动作。二、往复动作回路观察原理任务七其他常用基本回路分析气压传动3.顺序动作控制回路图a为采用一个延时换向阀控制气缸1和2顺序动作的控制回路。当二位五通气控换向阀7切换至左位时，缸1无杆腔进气、有杆腔排气，实现动作a

。同时，气体经节流阀3进入延时换向阀4的控制腔及气容6中。当气容中的压力达到一定值时，阀4切换至左位，缸2无杆腔进气、有杆腔排气，实现动作b

。当阀7在右位时，两缸同时有杆腔进气、无杆腔排气而退回，即实现动作c、d

。两缸进给时间间隔由节流阀3调节。图b为双缸顺序动作控制回路。两缸A、B

按进→进→退→退→（即1→2→3→4）的顺序动作。每按一次手动阀，气缸实现一次工作循环。二、往复动作回路观察原理观察原理任务七其他常用基本回路分析气压传动4.位置控制回路