1、第第3 3章章 气动基本回路和控制阀气动基本回路和控制阀 完成各种不同的控制功能，机械设备的气压传动系统有不同的组织形式。但不论气压传动系统如何复杂，它们都是由一些气压基本回路所组成。熟悉和掌握这些基本回路的结构组成、工作原理和功能，是分析、使用和维护气压传动系统的基础。目的任务u掌握气动换向回路的工作原理、作用和相关的控制阀的功能u掌握压力控制回路的工作原理、作用和相关的控制阀的功能u掌握速度控制回路的工作原理、作用和相关的控制阀的功能u了解气动逻辑回路的组成和逻辑元件的作用u了解其他常用的基本回路的应用。3.1 3.1 气动回路概述气动回路概述一一. .实验实验 二二. .基本回路基本回路
2、1.控制活塞杆运动方向-方向控制回路2.控制活塞杆运动速度-速度控制回路3.控制进入气缸的空气压力-压力控制回路3.2 3.2 气动换向回路和换向阀 3.2.1 3.2.1 换向阀换向阀1.换向阀的结构及控制 (1)控制方式 (2)位与通2.分类3.工作原理3.2.2 3.2.2 换向回路换向回路1、单作用气缸的控制、单作用气缸的控制 控制单作用气缸的前进、后退必须采用二位三通阀。如图所示单作用气缸控制回路，按下按钮，压缩空气从1口流向2口，活塞伸出，3口遮断，单作用气缸活塞杆伸出。放开按钮，阀内弹簧复位，缸内压缩空气由2口流向3口排放，1口被遮断，气缸活塞杆在复位弹簧作用下立即缩回。3.2.
3、2 3.2.2 换向回路换向回路2、双作用气缸的控制、双作用气缸的控制 控制双作用气缸的前进、后退可以采用二位四通阀如图（a）或二位五通阀如图（b）。按下按钮，压缩空气从1口流向4口，同时2口流向3口排气，活塞杆伸出。放开按钮，阀内弹簧复位，压缩空气由1口流向2口，同时4口流向3口或5口排放，气缸活塞杆缩回。3.3.手动手动- -自动换向回路自动换向回路(1)(1)手动手动- -自动换向回路自动换向回路 如图所示，回路中的梭阀相当于实现“或”门逻辑功能的阀。在气动控制系统中，有时需要在不同地点操作单作用缸或实施手动/自动并用操作回路。(2)(2)核心元件核心元件 梭阀梭阀4.4.双压阀回路双压
4、阀回路 (1)(1)回路回路 如图所示回路是一个利用双压阀的双手操作回路，在该回路中，需要两个二位三通阀同时动作，才能使单作用气缸前进，实现“与”门. (2)(2)核心元件核心元件 双压阀双压阀 5.5.快速排气阀及其应用回路快速排气阀及其应用回路 (1)(1)快速排气阀快速排气阀 (2)(2)应用回路应用回路3.3 3.3 速度控制回路和流量控制阀速度控制回路和流量控制阀 3.3.1 流量控制阀流量控制阀 在气动系统中，经常要求控制气动执行元件的运动速度，这要靠调节压缩空气的流量来实现。用来控制气体流量的阀，称为流量控制阀。流量控阀是通过改变阀的通流截面积来实现流量控制的元件，它包括节流阀、
5、单向节流阀、排气节流阀等。 1.节流阀节流阀 (1)原理 节流阀是将空气的流通截面缩小以增加气体的流通阻力，而降低气体的压力和流量。如图所示，阀体上有一个调整螺丝，可以调节流阀的开口度（无级调节），并可保持其开口度不变，此类阀称为可调节开口截流阀。流通截面固定的节流阀，称为固定开口节流阀。 可调节流阀常用于调节气缸活塞运动速度，若有可能，应直接安装在气缸上。这种节流阀有双向节流作用。使用节流阀时，节流面积不宜太小，因空气中的冷凝水、尘埃等塞满阻流口通路会引起节流量的变化。 (2)节流阀常用的孔口结构。a）平板阀 b）针阀 c）球阀 2 2单向节流阀单向节流阀(1)结构 单向节流阀是由单向阀和节
6、流阀组合而成.(2)工作原理 如图所示，当气流从1口进入，单向阀被顶在阀座上，空气只能从节流口流向出口2，流量被节流阀节流口的大小所限制，调节螺钉可以调节节流面积。当空气从2口进入时，推开单向阀自由流到1口，不受节流阀限制。 3.3.排气节流阀排气节流阀 (1)工作原理 排气节流阀的节流原理和节流阀一样，也是靠调节通流面积来调节阀的流量的。图示为排气节流阀的工作原理图，气流从A口进入阀内，由节流口1节流后经消声套2排出。因而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。 (2) 与节流阀的区别 节流阀通常是安装在系统中调节气流的流量，而排气节流阀只能安装在排气口处，调节排入大气的
7、流量，以此来调节执行机构的运动速度。 。 3.3.2 3.3.2 速度控制阀速度控制阀 1.单作用气缸的速度控制回路单作用气缸的速度控制回路2.双作用气缸的速度控制双作用气缸的速度控制(1)(1)进气节流调速和排气节流调速进气节流调速和排气节流调速（a）为进气节流调速，它是控制进入气缸的流量以调节活塞的运动速度。采用这种控制方式，如活塞杆上的负荷有轻微变化，将导致气缸速度的明显变化。因此速度稳定性差，仅用于单作用气缸、小型气缸或短行程气缸的速度控制。（b）为排气节流调速，它是控制气缸排气量的大小，而进气是满流的。这种控制方式能为气缸提供背压来限制速度，故速度稳定性好，常用于双作用气缸的速度控制
8、。单向节流阀用于气动执行元件的速度调节时应尽可能直接安装在气缸上。2.双作用气缸的速度控制双作用气缸的速度控制(2)(2)慢进慢进-快退调速回路快退调速回路 核心元件:节流阀和快速排气阀(3)(3)双速驱动回路双速驱动回路 核心元件:排气节流阀和快速排气阀(4)(4)行程中途变速回路行程中途变速回路 核心元件:并联的二位二通阀和单向节流阀3.3.气液联用缸速度控制回路气液联用缸速度控制回路 气液联合控制，调节油路中的节流阀来控制气液联用缸的运动速度。4.4.气液阻尼缸速度控制回路气液阻尼缸速度控制回路 用气缸传递动力，由液压缸阻尼和稳速，并由调速机构进行调速的回路。调速精度高，运动速度平稳，在
9、金属切削机床中使用广泛。3.4 3.4 压力控制回路和压力控制阀压力控制回路和压力控制阀 3.4.13.4.1 压力控制阀压力控制阀 1.溢流阀 (1)作用 当气动回路和容器中的压力上升到超过调定值时，把超过调定值的压缩空气排入大气，以保持进口压力的调定值。 (2)结构 溢流阀和安全阀的作用不同，但结构原理基本相同. 3.4.13.4.1 压力控制阀压力控制阀2.顺序阀(1)作用 依靠气路中压力的变化来控制各执行元件按顺序动作。(2)工作原理 (3)单向顺序阀 顺序阀的工作原理a)进气 b)排气3.4.2 3.4.2 压力控制回路压力控制回路 1.1.一次压力控制回路一次压力控制回路(1)作用
10、(2)工作原理2.2.二次压力控制回路二次压力控制回路(1)作用(2)工作原理3.3.高低压转换回路高低压转换回路(1)作用(2)工作原理3.5 3.5 气动逻辑回路气动逻辑回路1.各种逻辑回路2.应用实例 (1)与回路 (2)或回路3.6 其他常用基本回路 1.1.安全保护回路安全保护回路(1)作用(2)工作原理2.2.延时控制回路延时控制回路(1)作用(2)工作原理3.3.顺序动作回路顺序动作回路(1)作用(2)单往复动作回路 (3)连续往复动作回路小小 结结u方向控制阀的图形符号和功能方向控制阀的图形符号和功能u速度控制回路的工作原理、作用速度控制回路的工作原理、作用 进气节流调速 排气节流调速 慢进-快退调速回路 气液联用缸速度控制回路 气液阻尼缸速度控制回路u速度控制阀的功能速度控制阀的功能 节流阀 单向节流阀 排气节流阀u压力控制回路的工作原理、作用压力控制回路的工作原理、作用u压力控制阀的图形符号和功能压力控制阀的图形符号和功能 溢流阀 顺序阀u其他常用的基本回路的应用其他常用的基本回路的应用安全保护回路 延时控制回路 顺序动作回路
