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1、华中科技大学气动基本回路与常用回路1向上教学华中科技大学气动系统一般由最简单的基本回路组成。虽然基本气动系统一般由最简单的基本回路组成。虽然基本回路相同，但由于组合方式不同，所得到的系统的回路相同，但由于组合方式不同，所得到的系统的性能却各有差异。因此，要想设计出高性能的气动性能却各有差异。因此，要想设计出高性能的气动系统，必须熟悉各种基本回路和经过长期生产实践系统，必须熟悉各种基本回路和经过长期生产实践总结出的常用回路。总结出的常用回路。n气动基本回路气动基本回路n压力和力控制回路压力和力控制回路n换向回路换向回路n速度控制回路速度控制回路n位置控制回路位置控制回路n基本逻辑回路基本逻辑回路
2、 气动常用回路气动常用回路 安全保护回路安全保护回路 同步动作回路同步动作回路 往复动作回路往复动作回路 记数回路记数回路 振荡回路振荡回路2向上教学华中科技大学压力控制回路压力控制回路一次压力控制回路一次压力控制回路 电接触式压力表根据电接触式压力表根据贮气罐压力控制空压机贮气罐压力控制空压机的起、停，一旦贮气罐的起、停，一旦贮气罐压力超过一定值时，溢压力超过一定值时，溢流阀起安全保护作用。流阀起安全保护作用。n简单压力控制回路简单压力控制回路 采用溢流式减压阀对气采用溢流式减压阀对气源实行定压控制。源实行定压控制。3向上教学华中科技大学 高低压控制回路高低压控制回路由多个减压阀控制，实由多
3、个减压阀控制，实行多个压力同时输出。行多个压力同时输出。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现高低压切换输出。实现高低压切换输出。4向上教学华中科技大学n过载保护回路过载保护回路 正常工作时，阀正常工作时，阀1 得得电，使阀电，使阀2 换向，气换向，气缸活塞杆外伸。如果缸活塞杆外伸。如果活塞杆受压的方向发活塞杆受压的方向发生过载，则顺序阀动生过载，则顺序阀动作，阀作，阀3 切换，阀切换，阀2 的控制气体排出，在的控制气体排出，在弹簧力作用下换至图弹簧力作用下换至图示位置，使活塞杆缩示位置，使活塞杆缩回。回。5向上教学华中科技大学力控制回路力控制回路串联气缸回路串
4、联气缸回路 通过控制电磁阀通过控制电磁阀的通电个数，实的通电个数，实现对分段式活塞现对分段式活塞缸的活塞杆输出缸的活塞杆输出推力的控制。推力的控制。 气动系统一般压力较低，所以往往是通过改变执气动系统一般压力较低，所以往往是通过改变执行元件的受力面积来增加输出力。行元件的受力面积来增加输出力。6向上教学华中科技大学 采用气液增压器的增力回路采用气液增压器的增力回路 利用气液增压器利用气液增压器1 把较低的气压把较低的气压变为较高的液压力，提高了气液变为较高的液压力，提高了气液缸缸2 的输出力。的输出力。 冲击气缸回路冲击气缸回路 阀阀1 得电，冲击气缸下腔由快速排气得电，冲击气缸下腔由快速排气
5、阀阀2 通大气，阀通大气，阀3 在气压作用下切换，在气压作用下切换，气罐气罐4 内的压缩空气直接进入冲击气内的压缩空气直接进入冲击气缸，使活塞以极高的速度运动，该缸，使活塞以极高的速度运动，该活塞所具有的动能转换成很大的冲活塞所具有的动能转换成很大的冲击力输出，减压阀击力输出，减压阀5 调节冲击力的大调节冲击力的大小。小。7向上教学华中科技大学换向回路换向回路 单作用气缸换向回路单作用气缸换向回路 用三位五通换向阀可控用三位五通换向阀可控制单作用气缸伸、缩、制单作用气缸伸、缩、任意位置停止。任意位置停止。 双作用气缸换向回路双作用气缸换向回路 用三位五通换向阀除控制用三位五通换向阀除控制双作用
6、缸伸、缩换向外，双作用缸伸、缩换向外，还可实现任意位置停止。还可实现任意位置停止。8向上教学华中科技大学速度控制回路速度控制回路n气动系统功率不大，主要用节流调速的调速方法。气动系统功率不大，主要用节流调速的调速方法。 气阀调速回路气阀调速回路 单作用气缸调速回路单作用气缸调速回路 用两个单向节流阀分别控制用两个单向节流阀分别控制活塞杆的升降速度。活塞杆的升降速度。 排气节流阀排气节流阀调速回路调速回路 通过两个排气通过两个排气节流阀控制气节流阀控制气缸伸缩的速度。缸伸缩的速度。 缓冲回路缓冲回路 活塞快速向右运动活塞快速向右运动接近末端，压下机接近末端，压下机动换向阀，气体经动换向阀，气体经
7、节流阀排气，活塞节流阀排气，活塞低速运动到终点。低速运动到终点。单作用气缸快速返回回路单作用气缸快速返回回路活塞返回时，气缸下腔通活塞返回时，气缸下腔通过快速排气阀排气。过快速排气阀排气。9向上教学华中科技大学 气液联动速度控制回路气液联动速度控制回路 由由于气体的可压缩性，运动速度不稳定，定位精度不高。在气动调速、于气体的可压缩性，运动速度不稳定，定位精度不高。在气动调速、定位不能满足要求的场合，可采用气液联动。定位不能满足要求的场合，可采用气液联动。 气液缸并联且有中间位置停气液缸并联且有中间位置停止的变速回路止的变速回路 气缸活塞杆端气缸活塞杆端滑块空套在液压阻尼缸活塞杆滑块空套在液压阻
8、尼缸活塞杆上，当气缸运动到调节螺母上，当气缸运动到调节螺母 6 处时，气缸由快进转为慢进。处时，气缸由快进转为慢进。液压阻尼缸流量由单向节流阀液压阻尼缸流量由单向节流阀2 控制，蓄能器能调节阻尼缸控制，蓄能器能调节阻尼缸中油量的变化。中油量的变化。 气液缸串联变速回气液缸串联变速回路路 当活塞杆右行到当活塞杆右行到撞块撞块A 碰到机动换向碰到机动换向阀后开始作慢速运动。阀后开始作慢速运动。改变撞块的安装位置，改变撞块的安装位置，即可改变开始变速的即可改变开始变速的位置。位置。 气液缸串联调速回气液缸串联调速回路路 通过两个单向通过两个单向节流阀，利用液压油节流阀，利用液压油不可压缩的特点，实不
9、可压缩的特点，实现两个方向的无级调现两个方向的无级调速，油杯为补充漏油速，油杯为补充漏油而设。而设。10向上教学华中科技大学位置控制回路位置控制回路采用串联气缸定位采用串联气缸定位 气缸由多个不同气缸由多个不同行程的气缸串联而行程的气缸串联而成。换向阀成。换向阀1、2、3依次得电和同时失依次得电和同时失电，可得到四个定电，可得到四个定位位置。位位置。 任意位置停止回路任意位置停止回路 当气缸负载较小时，可选当气缸负载较小时，可选择图择图a 所示回路，当气缸负所示回路，当气缸负载较大时，应选择图载较大时，应选择图b 所示所示回路。当停止位置要求精确回路。当停止位置要求精确时，可选择前面所讲的气液
10、时，可选择前面所讲的气液阻尼缸任意位置停止回路。阻尼缸任意位置停止回路。11向上教学华中科技大学基本逻辑回路基本逻辑回路12向上教学华中科技大学安全保护回路安全保护回路双手操作回路双手操作回路 只有同时按下两个启动只有同时按下两个启动用手动换向阀，气缸才用手动换向阀，气缸才动作，对操作人员的手动作，对操作人员的手起到安全保护作用。应起到安全保护作用。应用在冲床、锻压机床上用在冲床、锻压机床上。 互锁回路互锁回路 该回路利用梭阀该回路利用梭阀1、2、3 和换向阀和换向阀4、5、6 实现互实现互锁，防止各缸活塞同时动锁，防止各缸活塞同时动作，保证只有一个活塞动作，保证只有一个活塞动作作。13向上教
11、学华中科技大学同步动作回路同步动作回路n简单的同步回路简单的同步回路 采用刚性零件把两尺寸采用刚性零件把两尺寸相同的气缸的活塞杆连相同的气缸的活塞杆连接起来。接起来。 采用气液组合缸的同步回路采用气液组合缸的同步回路 利用两液压缸油路串联，来保利用两液压缸油路串联，来保证在负载证在负载F1、F2 不相等时也能不相等时也能使工作台上下运动同步。蓄能使工作台上下运动同步。蓄能器用于换向阀处于中位时为液器用于换向阀处于中位时为液压缸补充泄漏。压缸补充泄漏。14向上教学华中科技大学单往复动作回路单往复动作回路 按按下手动阀，二位五通换向阀下手动阀，二位五通换向阀处于左位，气缸外伸；当活处于左位，气缸外
12、伸；当活塞杆挡块压下机动阀后，二塞杆挡块压下机动阀后，二位五通换至右位，气缸缩回，位五通换至右位，气缸缩回，完成一次往复运动。完成一次往复运动。 连续往复动作回路连续往复动作回路 手动阀手动阀1 换向，高压气体经阀换向，高压气体经阀3 使阀使阀2换向，气缸活塞杆外伸，阀换向，气缸活塞杆外伸，阀3 复位，复位，活塞杆挡块压下行程阀活塞杆挡块压下行程阀4 时，阀时，阀2 换换至左位，活塞杆缩回，阀至左位，活塞杆缩回，阀4 复位，当复位，当活塞杆缩回压下行程阀活塞杆缩回压下行程阀3 时，阀时，阀2 再再次换向，如此循环往复次换向，如此循环往复。往复动作回路往复动作回路15向上教学华中科技大学记数回路
13、记数回路 由气动逻辑元件组成的一位由气动逻辑元件组成的一位二进制记数回路二进制记数回路 设原始状态双稳设原始状态双稳SW1的的“0”端有端有输出输出s0，”1”端无输出。其输出端无输出。其输出反馈使禁门反馈使禁门J1有输出，有输出，J2无输出。无输出。因此，双稳因此，双稳SW2的的“1”端有输出，端有输出，“0”端无输出。当有脉冲信号输端无输出。当有脉冲信号输入给与门时，入给与门时，y1有输出并切换有输出并切换SW1至至“1”端，使端，使s1有输出。当有输出。当下一个脉冲信号输入时，又使下一个脉冲信号输入时，又使SW1呈现呈现s0输出状态，就这样使输出状态，就这样使SW1交替输出，起到分频计数
14、的作用。交替输出，起到分频计数的作用。16向上教学华中科技大学 由气阀组成的二进制记数回路由气阀组成的二进制记数回路 假定初始状态为图示状态，第一假定初始状态为图示状态，第一次按下手动阀次按下手动阀1，高压气体经阀，高压气体经阀2、阀阀3 到达阀到达阀4 右侧，使阀右侧，使阀4 切换至切换至右位，右位，s1 输出，第输出，第20 位输出为位输出为1。与此同时，阀与此同时，阀3 也被切换至右位，也被切换至右位，但此时阀但此时阀3、4 的右侧都处于加压的右侧都处于加压状态，因此阀状态，因此阀4 仍维持仍维持s1 输出状输出状态。当松开阀态。当松开阀1，或经过一段时间，或经过一段时间后，单向节流阀后
15、，单向节流阀7 后的压力升到一后的压力升到一定值使阀定值使阀2 换向，单向阀换向，单向阀5、6 将将随之开启，使阀随之开启，使阀3、4 的左右两侧的左右两侧的空气经阀的空气经阀2（或阀（或阀1）排出。）排出。 第二次按下阀第二次按下阀1，因阀，因阀3 已被切换至右位，高压气体进入阀已被切换至右位，高压气体进入阀3、4 的左侧，切换阀的左侧，切换阀4 使使s0 输出，输出，s1 无输出，使无输出，使20位变为位变为0 。阀。阀4 的输出经的输出经阀阀9、10 到达阀到达阀11 右侧，使阀右侧，使阀11 切换至右位，使切换至右位，使s3 输出，第输出，第21 位为位为1。第三次按下阀第三次按下阀1 时，时，20 位也变为位也变为1。17向上教学华中科技大学 振荡回路振荡回路n逻辑元件组成的振荡回路逻辑元件组成的振荡回路n1、3三门三门n2气容气容n4触发器触发器n5、6非门非门n7气控换向阀气控换向阀n对应的气阀系统如下图对应的气阀系统如下图 振荡频率的高低可由振荡频率的高低可由节流阀节流阀R1、R2和气容来和气容来调节，气容、气阻越大，调节，气容、气阻越大，振荡频率越低。振荡频率越低。 18向上教学
