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1、第六章 氣動程序控制系統(tǒng) （一）氣動基本回路,2021/12/14,氣動基本回路是組成氣動控制系統(tǒng)的基本單元，也是設(shè)計氣動控制回路的基礎(chǔ)。 氣動基本回路按照其功能，分為：壓力控制回路速度控制回路方向控制回路位置控制回路同步控制回路其他控制回路,1. 壓力控制回路,作用：調(diào)壓、穩(wěn)壓一次壓力控制回路 電接觸式壓力表根據(jù)貯氣罐壓力控制空壓機(jī)的起、停，一旦貯氣罐壓力超過一定值(0.8MPa)時，溢流閥卸荷，起安全保護(hù)作用。二次壓力控制回路 把經(jīng)一次調(diào)壓后的壓力p1再經(jīng)減壓閥減壓穩(wěn)壓后所得到的輸出壓力p2（稱為二次壓力），作為氣動控制系統(tǒng)的工作氣壓使用。,高低壓選擇回路 高低壓選擇回路 由多個減壓閥控制

2、，實現(xiàn)多個壓力同時輸出。 用于系統(tǒng)同時需要高低壓力的場合。 高低壓切換回路 利用換向閥和減壓閥實高低壓切換輸出。 用于系統(tǒng)分別需要高低壓力的場合,正常工作時，閥1得電，使閥2換向，氣缸活塞桿外伸。如果活塞桿受壓的方向發(fā)生過載，則順序閥動作，閥3切換，閥2的控制氣體排出，在彈簧力作用下?lián)Q至圖示位置，使活塞桿縮回。,過載保護(hù)回路,過載保護(hù)回路 當(dāng)氣缸活塞桿外伸超載時，氣缸左腔壓力升高，順序閥5打開，壓縮空氣經(jīng)梭閥排出，換 向閥3換向并處于右位，活塞桿縮回。因而，防止了系統(tǒng)因過載而可能造成的事故。,如圖示位置，管路內(nèi)的工作氣壓在正常工作壓力范圍內(nèi)，順序閥1打開，氣控閥2切換，氣缸處于退回的狀態(tài)，操作

3、手動閥4，氣缸前進(jìn)；操作手動閥3，氣缸退回。若在氣缸前進(jìn)途中工作氣壓突然降低到正常工作壓力以下，則順序閥1關(guān)閉，氣控閥2復(fù)位，手動閥4的氣源失壓，主控閥5的A1端氣壓經(jīng)閥4排氣，氣缸立刻退回。,氣壓降低保護(hù)回路,氣壓降低保護(hù)回路1順序閥；2氣控閥；3、4手動閥,串聯(lián)氣缸回路 通過控制電磁閥的通電個數(shù)，實現(xiàn)對分段式活塞缸的活塞桿輸出推力的控制。,力控制回路,氣動系統(tǒng)一般壓力較低，所以往往是通過改變執(zhí)行元件的受力面積來增加輸出力。,2021/12/14,采用氣液增壓器的增力回路 利用氣液增壓器1把較低的氣壓變?yōu)檩^高的液壓力，提高了氣液缸2的輸出力。,沖擊氣缸回路 閥1得電，沖擊氣缸下腔由快速排氣閥

4、2通大氣，閥3在氣壓作用下切換，氣罐4內(nèi)的壓縮空氣直接進(jìn)入沖擊氣缸，使活塞以極高的速度運(yùn)動，該活塞所具有的動能轉(zhuǎn)換成很大的沖擊力輸出，減壓閥5調(diào)節(jié)沖擊力的大小。,2.方向控制回路 單作用氣缸換向回路 利用電磁換向閥通斷電，將壓縮空氣間歇送入氣缸的無桿腔，與彈簧一起推動活塞往復(fù)運(yùn)動。 雙作用氣缸換向回路 分別將控制信號到氣控?fù)Q向閥的K1、K2 的控制腔，使換向閥的換向，從而控制壓縮空氣實現(xiàn)使氣缸的活塞往復(fù)運(yùn)動。,差動控制回路 用二位三通手拉閥控制差動聯(lián)接氣缸。實現(xiàn)氣缸的差動控制。多位運(yùn)動控制回路 給各三位換向閥分別加入開關(guān)量信號時，各氣缸可分別完成向左、向右、停止三種運(yùn)動狀態(tài)。當(dāng)信號解除后，缸可

5、以停止在原位；若更換不同中位機(jī)能的三位換向閥，缸可以得到不同的停留狀態(tài)。,3.速度控制回路單作用氣缸速度控制回路 雙向調(diào)速回路 采用二只單向節(jié)流閥串聯(lián) 分別實現(xiàn)進(jìn)氣節(jié)流和排氣節(jié)流， 控制氣缸活塞的運(yùn)動速度。 慢進(jìn)快退調(diào)速回路 在圖示回路中當(dāng)有控制信號 K時，換向閥換向，其輸出經(jīng)節(jié) 流閥、快排閥入單作用缸的無桿 腔，使活塞桿慢速伸出，伸出速 度的大小取決于節(jié)流閥的開口量。,雙作用缸速度控制回路 雙向調(diào)速回路 在換向閥的排氣口上安裝排 氣節(jié)流閥，兩種調(diào)速回路的調(diào)速 效果基本相同。 慢進(jìn)快退回路 控制活塞桿伸出時采用排氣 節(jié)流控制，活塞桿慢速伸出；活 塞桿縮回時，無桿腔余氣經(jīng)快排 閥排空，活塞桿快速

6、退回。,緩沖回路 對于氣缸行程較長速度較快的應(yīng)用場合，可以通過回路來實現(xiàn)緩沖； 圖a為快速排氣閥和溢流閥配合使用緩沖回路 ； 圖b為單向節(jié)流閥與二位二通行程閥配合使用的緩沖回路 。,氣液聯(lián)動速度控制回路 在氣液聯(lián)動速度控制回路中，采用氣液聯(lián)動目的，使氣缸得到平穩(wěn)的運(yùn)動速度。 常用兩種方式：氣液阻尼缸的回路；用氣液轉(zhuǎn)換器的回路。 氣液阻尼缸調(diào)速回路 慢進(jìn)快退回路 在氣液阻尼缸中，氣缸是動力缸，油缸是阻尼缸，氣缸與阻尼缸串聯(lián)聯(lián)接。,變速回路 氣液缸串聯(lián)調(diào)速回路 通過單向節(jié)流閥，利用液壓油不可壓縮的特點，實現(xiàn)氣缸單方向的無級調(diào)速，油杯用于補(bǔ)充油缸漏油。 氣液缸串聯(lián)變速回路 當(dāng)活塞桿右行到撞塊碰到機(jī)動

7、換向閥后開始作慢速運(yùn)動。改變撞塊的安裝位置，即可改變開始變速的位置。,氣液轉(zhuǎn)換器的調(diào)速回路 氣液轉(zhuǎn)換器是一種氣液共存又可以相互轉(zhuǎn)換的氣液轉(zhuǎn)換元件。其作用是在一段輸入壓縮空氣時，另一端輸出液體。 圖a)為雙作用缸慢進(jìn)快退的回路 活塞的慢進(jìn)運(yùn)動速 度通過節(jié)流閥2控制氣缸的右腔與氣液轉(zhuǎn)換器間油液的流量調(diào)節(jié)。 圖b) 為可以實現(xiàn)快慢速換接的慢進(jìn)快退的回路 當(dāng)擋快壓下行程閥6時，活塞實現(xiàn)快慢速換接。,采用串聯(lián)氣缸定位 氣缸由多個不同行程的氣缸串聯(lián)而成。換向閥1、2、3依次得電和同時失電，可得到四個定位位置。,4.位置控制回路,任意位置停止回路 當(dāng)氣缸負(fù)載較小時，可選擇圖a 所示回路，當(dāng)氣缸負(fù)載較大時，應(yīng)

8、選擇圖b 所示回路。當(dāng)停止位置要求精確時，可選擇前面所講的氣液阻尼缸任意位置停止回路。,多位缸位置控制回路 多位缸位置控制回路的特點是控制部分或全部活塞伸出或退回，實現(xiàn)多個位置控制。V3+：V4左，左桿伸； V5左位，右桿伸。V2+：V4右，左桿退； V5左位，右桿伸。V1+：V4右，左桿退； V5右位，右桿退。,剛性連接同步兩個氣缸活塞桿用連桿或齒輪齒條剛性連接。能得到可靠同步，但兩缸的布置受到一定的限制，結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜。,5.同步控制回路,氣液轉(zhuǎn)換同步采用數(shù)個氣-液體阻尼缸，缸A的前腔與缸B的后腔管路相連，內(nèi)部注入液壓油。同時缸A的后腔和缸B的前腔通過兩只單向節(jié)流閥V1、V2與換向閥V3相連。

9、只要保證B缸無桿腔和A缸有桿腔有效面積相等就實現(xiàn)兩缸同步。同步性較高，但應(yīng)注意防止液壓油的泄漏或者油中混入空氣，否則將破壞同步動作，因此要經(jīng)常打開氣堵放氣并補(bǔ)充油液。,采用氣液組合缸的同步回路,利用兩液壓缸油路串聯(lián)，來保證在負(fù)載F1、F2 不相等時也能使工作臺上下運(yùn)動同步。蓄能器用于換向閥處于中位時為液壓缸補(bǔ)充泄漏。,單往復(fù)動作回路 按下手動閥，二位五通換向閥處于左位，氣缸外伸；當(dāng)活塞桿擋塊壓下機(jī)動閥后，二位五通換至右位，氣缸縮回，完成一次往復(fù)運(yùn)動。,連續(xù)往復(fù)動作回路 手動閥1 換向，高壓氣體經(jīng)閥3 使閥2換向，氣缸活塞桿外伸，閥3 復(fù)位，活塞桿擋塊壓下行程閥4 時，閥2 換至左位，活塞桿縮回

10、，閥4 復(fù)位，當(dāng)活塞桿縮回壓下行程閥3 時，閥2 再次換向，如此循環(huán)往復(fù)。,往復(fù)動作回路,6.其他回路,互鎖回路 單缸互鎖回路 只有a和b兩個信號同時存在時，換向閥換向，氣缸活塞桿伸出，否則活塞保持縮回狀態(tài)。多缸互鎖回路 在操作換向閥（1）（3）時，只允許與所操作換向閥相應(yīng)的氣缸動作，其余氣缸被鎖于原位置。,供氣點選擇回路 操作手動閥（1）經(jīng)梭閥（1）控制換向閥（3）使換向閥（1）換向向1號供氣點供氣。通過對四個手動閥 的操作分別給14號供氣點供氣。,二、基本邏輯回路,設(shè)原始狀態(tài)雙穩(wěn)SW1的“0”端有輸出s0，”1”端無輸出。其輸出反饋使禁門J1有輸出，J2無輸出。因此，雙穩(wěn)SW2的“1”端有輸出，“0”端無輸出。當(dāng)有脈沖信號輸入給與門時，y1有輸出并切換SW1至“1”端，使s1有輸出。當(dāng)下一個脈沖信號輸入時，又使SW1呈現(xiàn)s0輸出狀態(tài)，就這樣使SW1交替輸出，起到分頻計數(shù)的作用。,記數(shù)回路,由氣動邏輯元件組成的一位二進(jìn)制記數(shù)回路,邏輯元件組成的振蕩回路1、3三門2氣容4觸發(fā)器5、6非門7氣控?fù)Q向閥對應(yīng)的氣閥系統(tǒng)如下圖,振蕩回路,振蕩頻率的高低可由節(jié)流閥R1、R2和氣容來調(diào)節(jié)，氣容、氣阻越大，振蕩頻率越低。,