1、School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院学习典型液气压传动系统的应用实例；掌握分解液气压系统构成、剖析各种元件在系统中作用以及分析系统性能的方法。分析液气压系统的步骤和方法。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 本节介绍几个液压系统的应用实例，分析它们的和，从而透过这些实例，使读者掌握分析液压系统的和。实际的液压系统往往比较复杂，要读懂一个液压系统并非易事，通常必须分几步进行：了解并分析主机对液压系统的，逐条进行，抓住
2、其与液压传动有关的。根据主机对液压系统执行元件的要求，参照有关说明，从油源到执行元件按油路初读。阅读时应，。每条油路都必须搞清“”，有去有回。按基本回路分解系统的，并根据系统各执行元件间的、和等方面的要求，再全面通读系统原理图，直至完全读懂。分析系统各功能要求的和的优劣，最后总结归纳出系统的特点，以加深理解。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 组合机床1床身 2动力滑台 3动力头 4主轴箱5刀具 6工件 7夹具 8工作台 9底座是一种工序集中、效率较高的专用机床。它一般由通用部件（如动力头、动力滑台等）和部分专用部件（如主轴箱、夹具等）组合而成
3、（见图7-1），具有、等优点，因而被广泛应用于产品批量较大的生产流水线中，如汽车制造厂的气缸生产线等。是组合机床实现进给运动的一种通用部件，配上动力头和主轴箱后可以对工件完成钻、扩、铰、镗、铣、攻螺纹等孔和端面的加工工序。由液压缸驱动，它在电气和机械装置的配合下可以实现各种自动工作循环。该动力滑台的台面尺寸为0.45m0.8m，进给速度范围为0.060.66m/min，最大快进速度为7.3m/min，最大进给推力为45kN，液压系统最高工作压力为6.3MPa。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 的和分别如（教材P284）和（教材P285）所示。
4、由图可见，这个系统能够实现“”的半自动工作循环，其工作情况如下：（1），先按下起动按钮，通电，先导接入系统，在控制油路驱动下，接入系统。由于快进时滑台负载较小，系统工作压力不高，因而输出最大流量，仍处于关闭状态，这时作差动连接。系统中的油液流动情况为：（）（）；（）（）。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 YT4543型动力滑台液压系统图1背压阀 2顺序阀 3单向阀 4工进调速阀5压力继电器 6单向阀 7液压缸 8行程阀9电磁阀 10二工进调速阀 11先导阀 12换向阀13单向阀 14液压泵 15压力表开关p1、p2、p3压力表接点School
5、 of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院（2）当滑台快进到预定的位置，滑台上的挡块压下时，第一次工作进给便开始。这时，其余液压元件所处状态不变，但由于接入系统，使系统压力升高，打开；自动减小其输出流量，以与的流量相适应。系统中油液流动情况为：（)（）；（）。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 （3）当第一次工作进给结束，挡块压下行程开关，使通电时，第二次工作进给开始。此时，仍打开；由于的开口比小，系统工作压力进一步升高，的输出流量与的流量相适应，滑台的进给速度降低。系统中油液流动情况为：（）；（）。School
6、of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 （4）当滑如以第二工进速度行进到碰上死挡块时，便不再前进，开始停留。此时，油路状态不变，仍在继续运转，系统压力不断升高，减小至与系统（含液压泵）的泄漏量相适应。同时，液压缸左腔的压力亦随之升高，动作并发信号给时间继电器（中未画出）经过时间继电器的延时，使滑台停留一段时间后再返回。滑台在死挡铁处的停留时间由时间继电器调节。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 （5）当滑台按调定时间在死挡块处停留后，时间继电器发出信号，使断电、通电，接入系统，控制油路换向，使亦接入系统，因而主油
7、路换向。由于此时滑台没有外负载，系统压力下降，的流量又自动增至最大，滑台便快速退回 系统中油液的流动情况为：（）；（）。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 （6）当滑台快速退回到原位时，挡块压下终点开关，和都断电，此时在对中弹簧作用下处于中位，左右两边的控制油路都通油箱，因而也在其对中弹簧作用下回到中位，两腔封闭，滑台停止运动，卸荷。系统中油液的流动情况为：（）。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 从以上的叙述中看到，这个液压系统按其功能可以分解成由以下一些基本回路所组成：由、加，由、和等组成的
8、，以及等。这些基本回路的功能决定了该液压系统的性能。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 动力滑台液压系统具有以下一些：（1）系统采用了“-”。它能保证液压缸稳定的低速运动（0.006m/min)、较好的速度刚性和较大的调速范围（100左右）。回油路上加背压阀可防止空气渗入系统，并能使滑台承受负向的负载。（2）系统采用了和两项措施来实现快进，可得较大的快进速度，且能量利用也比较合理。滑台停止运动时，采用和来使液压泵在低压下卸荷，既减少了能量损耗，又使控制油路保持一定的压力，以保证下一工作循环的顺利起动。（3）系统采用了和实现与，不仅简化了油路和电
9、路，而且使动作可靠，转换的位置精度也比较高。两次工进速度的换接，由于速度比较低，采用了由，既保证了必要的转换精度，又使油路的布局比较简单、灵活。采用，定位准确，重复精度高。（4）系统采用了来切换主油路，使滑台的换向更加平稳，冲击和噪声小。同时，使滑台进和退时分别从两条油路回油，这样滑台快退时系统没有背压，也减少了压力损失。总之，这个液压系统设计比较合理，它使用元件不多，却能完成较为复杂的半自动工作循环，且性能良好。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 是一种可用于、等各种材料的压力加工机械，能完成、等种工艺，具有、和等许多优点，因而用途十分广泛。
10、School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 液压机的很多，其中以最为常见，通常由、和等部件组成。液压机的为。（），（），其典型如所示。液压机液压系统的特点是，以和为主。液压机的典型工作循环School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 的液压系统图和动作顺序表分别如（教材P287）和（教材P288）所示。由图可见，这台液压机的（）能实现“、”的动作循环；（）能实现“”的动作循环。该液压机采用二通插装阀集成液压系统，由组成，各集成块组成元件及其在系统中的作用见。School of Mechanical Enginee
11、ring东南大学机械工程学院液压机的液压系统实现：，液压泵起动，此时所有电磁阀的电磁铁都处于断电状态，于是，处在中位。的控制腔经、与相通，在很低的压力下被打开，液压泵输出的油液经直接回油箱。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 液压系统在连续实现上述自动工作循环时，主液压缸的如下：（1）液压泵起动后，按下工作按钮，、通电，使和接入系统，接入系统。因而与相连，和则与相通，所以关闭，和打开，液压泵向系统输油。这时系统中油液流动情况为：；。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 （2）当滑块以快速下行至一定
12、位置，滑块上的挡块压下行程开关2XK时，断电，通电，使接入系统，与相连，主液压缸下腔的油液经过在的调定压力下溢流，因而下腔产生一定背压，上腔压力随之增高，使关闭。进入主液压缸上腔的油液仅为液压泵的流量，滑块慢速下行。这时系统中油液流动情况为：；School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 （3）当滑块慢速下行碰上工件时，主液压缸上腔压力升高，输出的流量自动减小，对工件进行加压。当压力升至调定压力时，液压泵输出的流量全部经溢流回油箱，没有油液进入主液压缸上腔，滑块便停止运动。（4）当主液压缸上腔压力达到所要求的工作压力时，发出信号，使、，因而和处于，接入系
13、统；通压力油，腔被，通油箱。所示、，这样，主液压缸上腔闭锁，对工件实施保压，液压泵输出的油液经直接回油箱，液压泵卸荷。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 （5）主液压缸上腔保压一段所需时间后，时间继电器发出信号，使通电，接入系统，于是，通过及 与油箱相通。由于的作用，缓慢打开，从而使主液压缸上腔的压力慢慢释放，系统实现无冲击释压。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 （6）主液压缸上腔压力降低到一定值后，发出信号，使、都通电，于是接入系统，和接入系统，接入系统；被封闭，和的控制腔都通油箱，的控制腔
14、通压力油。因而关闭，、和打开。液压泵输出的油液全部进入主液压缸下腔，由于下腔有效面积较小，主液压缸快速返回。这时系统中油液流动情况为：；。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 （7）当主液压缸快速返回到达终点时，滑块上的挡块压下让其发出信号，使所有电磁铁都断电，于是全部电磁阀都处于原位；的控制腔依靠与相通，与相通。因而，打开，输出的油液全部经回油箱，液压泵处于卸荷 状态；关闭，封住压力油流向主液压缸下腔的通道，停止运动。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 的工作情况如下：（1）工件压制完毕后，按下
15、顶出按钮，使、和都通电，于是接入系统，、接入系统；被封死，和接油箱。因而关闭，阀、打开，液压泵输出的油液进入辅助液压缸下腔，实现向上顶出。此时系统中油液流动情况为：；。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 的工作情况如下：（2）把工件顶出模子后，按下退回按钮，使、通电，、通电，于是、接入系统，、接入系统；、与油箱相通，被封死，通压力油。因而，、打开，、关闭。液压泵输出的油液进入辅助液压缸上腔，其下腔油液回油箱，实现向下退回。这时系统中油液流动情况为：；。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 的工作情
16、况如下：（3）辅助液压缸到达下终点后，使所有电磁铁都断电，各电磁阀均处于原位；、关闭，打开。因而辅助液压缸上、下腔油路被闭锁，实现原位停止，液压泵经卸荷。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 从上述可知，该液压机液压系统主要由、和等组成，并采用。因此，可以归纳出这台液压机液压系统的以下一些性能特点：（1）系统采用高压大流量恒功率（压力补偿）供油，并配以由和，使液压泵空载起动，主、辅液压缸原位停止时液压泵均卸荷，这样，；（2）系统采用、的组成液压系统，具有、等优点；（3）系统利用实现主液压缸快速下行，并用充液阀补油，使快动回路结构简单，使用元件少。
17、（4）系统采用由和组成的释压回路，来减少由“”转为“”时的液压冲击，使液压机工作平稳。（5）系统在液压泵的出口设置了和，在和、上均设有；另外，在通过压力油的、上都装有。这些多重保护措施保证了液压机的工作安全可靠。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 汽车起重机机动性好，能以较快速度行走。采用，因而承载能力大，可在有冲击、振动和环境较差的条件下工作。其执行元件需要完成的，大部分采用手动操纵，液压系统工作压力较高。因为是起重机械，所以保证安全是至关重要的问题。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 汽车起
18、重机工作机构 所示为汽车起重机的，它由如下五个部分构成：（1）起重作业时使汽车轮胎离 开地面，架起整车，不使载荷压 轮胎并可调节整车的水平；（2）机构使吊臂回转；（3）用以改变吊臂的长度；（4）用以改变吊臂的倾角；（5）使重物升降。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 是一种，其液压系统如（）所示。这是一种通过手动操纵来实现多缸各自动作的系统。，。，如和，或和同时进行等等。该系统液压泵的动力由汽车发动机通过装在底盘变速箱上的取力箱提供。液压泵的，液压泵通过、和从吸油；输出的压力油经和 串联地输送到各执行元件。系统工作情况与手动换向阀位置的关系见(
19、)。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 下面对各个进行叙述。（1）汽车起重机的底盘前后各有两条支腿，每一条支腿由一个液压缸驱动。两条前支腿和两条后支腿分别由和 控制其伸出或缩回。换向阀均采用，且油路是串联的。每个液压缸的油路上均设有，以保证支腿被可靠地锁住，防止在起重作业时发生“”现象或行车过程中支腿自行滑落。（2）回转机构采用液压马达作为执行元件。液压马达通过蜗轮蜗杆减速箱和一对内啮合的齿轮来驱动转盘。转盘转速较低，每分钟仅为，故液压马达的转速也不高，就没有必要设置液压马达的制动回路。因此，系统中只采用一个来控制转盘的、和三种工况。（3）起重
20、机的吊臂由起重机的吊臂由和和组成，伸缩臂套组成，伸缩臂套在基本臂之中，用一个由在基本臂之中，用一个由控制的伸缩液压缸控制的伸缩液压缸来驱动吊臂的伸出和缩回。为防止因自重而使吊臂下落，油路中来驱动吊臂的伸出和缩回。为防止因自重而使吊臂下落，油路中设有平衡回路设有平衡回路。（4）吊臂变幅就是用一个液压缸来改变起重臂的角度。吊臂变幅就是用一个液压缸来改变起重臂的角度。变幅液压缸由变幅液压缸由控制。同样，为防止在变幅作控制。同样，为防止在变幅作业时因自重而使吊臂下落，在油路中设有平衡回路业时因自重而使吊臂下落，在油路中设有平衡回路。（5）起降机构是汽车起重机的主要工作机构，它是一个由大转矩液压马达带动
21、的卷扬机。液压马达的正、反转由控制。起重机起升速度的调节是通过改变汽车发动机的转速从而改变液压泵的输出流量和液压马达的输入流量来实现的。在液压马达的回油路上设有，以防止重物自由落下；此外，在液压马达上还设有由和组成的，使制动器张开延时而紧闭迅速，以避免卷扬机起停时发生溜车下滑现象。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 从可以看出，该液压系统由、等回路组成，其性能特点是：（1），用限制系统最高压力；（2），用的开度大小来调整工作机构（起降机构除外）的速度，但；（3），采用由液控单向阀构成的将前后支腿锁定在一定位置上，且；（5），采用经过改进的，以防
22、止在起升、吊臂伸缩和变幅作业过程中因重物自重而下降，；但在一个方向有背压，造成一定的功率损耗；（5），采用并将油路串联起来，使任何一个工作机构既可单独动作，也可在轻载下任意组合地同时动作；但6个换向阀串接，也使液压泵的卸荷压力加大；（6），采用由和构成的，且，。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 中的控制元件为。它接受电信号的指令，连续地控制系统的、等参数，使之与输入电信号成比例地变化。电液比例控制系统按输出参数有无反馈可分为和。一般由（比例放大器和比例阀）、（液压缸或液压马达）、（定量液压泵、变量液压泵或比例变量液压泵）等组成；除构成开环系统
23、的装置外，还有。较有和和。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院可以对、进行控制，对、进行控制，也可以对、进行控制。的突出是可以，并可，。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 通常是通过控制来实现的。这种情况下可以利用、来实现。而可以采用或来实现。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 电梯运行电液比例速度控制系统溢流阀 二通比例调速阀三通比例调速阀 单向阀电液安全止回阀 柱塞缸轿厢 速度传感器 所示为。液压电梯的利用顶升，轿厢及负载的质量及惯性力均由液压
24、缸直接传递给地基。因此，电梯的有关建筑不必承受很大的载荷，可采用。电梯的顶部不需要那样设置牵引机房，因此20世纪80年代以来液压电梯发展异常迅速，但是液压电梯的举升高度因受液压缸长度所限，一般只适用于的建筑物。电梯运行要求有特定的和，以 求实现乘载的和的统一。图示系统用了两个比例流量阀分别控制升降速度。，用以，并，。，。，装于液压缸的端盖上，可。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 所示为，。由于比例调速阀的负载压力补偿性能，故输入信号变化曲线给定后，电梯升降的速度和加速度变化规律不受负载的影响。电梯运行速度和加速度曲线School of Mec
25、hanical Engineering东南大学机械工程学院 是的简称，是热塑性塑料制品的成型加工设备。它将颗粒塑料加热熔化后，高压快速注入模腔，经一定时间的保压，冷却后成型为塑料制品。由于注塑机具有复杂制品一次成型的能力，因此在塑料机械中，它的应用最广。注塑机一般由、与及部分等组成。注塑机的一般工艺过程如所示 注塑机的一般工艺过程School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 注塑机对的要求是：（1）熔化塑料以的高压注入模腔，所以合模液压缸必须产生足够的合模力，否则在注射时模具会离缝而使塑料制品产生溢边；（2），以提高生产率；，以免撞坏模具和制品，并减少振
26、动和噪声；（3），以保证注射时喷嘴和模具浇口紧密接触；（4）这是为了适应、及的不同要求而提出来的。（5）塑料注射完毕后，需要保压一段时间以保证而获得精确的形状，另外在制品冷却凝固而收缩过程中，熔化塑料可不断充入模腔，防止产生充料不足的废品。保压的压力也要求根据不同情况可以调整。（6），以保证制品不受损坏。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 所示为数控折弯机结构简图及液压系统。图中，两个的控制子系统完全相同。每个液压缸与、和（）一起构成。同时，CNC 还控制两个活塞的同步运动，见。图图7-12 数控折弯机结构简图及液压系统数控折弯机结构简图及液压
27、系统1比例溢流阀比例溢流阀 2出口过滤器出口过滤器 3电磁换向阀电磁换向阀 4比例方向阀比例方向阀5液动换向阀液动换向阀 6单向阀单向阀 7安全阀安全阀8插装阀插装阀 9电磁换向阀电磁换向阀 10液压缸液压缸11位移传感器位移传感器 12数控系统数控系统 13滑块滑块 数控折弯机电液比例控制液压同步数控折弯机电液比例控制液压同步系统框图系统框图u系统输入系统输入 y1、y2液压缸输出液压缸输出 ye位置同步误差位置同步误差School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 折弯机需要完成的工作循环是：、。（1）的通正电压，进油。同时通电吸合，接入系统，开启。液
28、压缸下腔经与油箱相通，滑块依靠自重快速下移。（）通过调节两个比例方向阀的开度，控制两个液压缸下腔的回油量，使两个活塞快速同步下行，动态同步位置控制精度为。此时，若液压缸上腔供油不足，可通过从油箱补油。（2）仍通电吸合，继续开启。液压缸下腔油液通过比例阀回油箱。同时，通电吸合，接入系统，使液压缸上腔不再与油箱相通。高压油到液压缸上腔，CNC通过调节两个比例方向阀的开度，控制两个液压缸上腔的进油量，使两个活塞慢速同步下行并加压，动态同步位置控制精度为。（3）、系统工作状态与慢下加压时相同。比例方向阀处于零位附近。此时双缸活塞的定位精度为，稳态位置同步控制精度为。（4）为了减小由于工件回弹和活塞换向
29、引起的压力冲击，滑块返回前必须卸掉液压缸上腔的高压。为此，下调的的输入电压，使系统压力降低。同时通过控制的负电压，可以调节卸压速度。从而大大减轻或消除换向冲击。（5）提高的输入电压，使系统压力升高。此时，断电，接入系统，关闭。高压油经和进入液压缸下腔。同时，断电，接入系统，换位，使液压缸上腔通油箱，双缸活塞同步快速向上，动态同步位置控制精度为。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 在一个工作循环中，比例溢流阀输入电压的变化如所示。比例溢流阀输入电压变化图School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 (1)液
30、压缸上下腔面积之比一般为，故采用较小流量的泵即可满足快速返回和慢速加压的要求(2)，由于液压缸下腔面积较小，回油流量并不大，因此可选用较小规格的比例方向阀进行所需控制。(3)，比例方向阀同时控制液压缸上下两腔，故可获得较高的动态同步精度和稳态定位精度。(4)系统采用、多种控制方式的元件组成液压回路，使液压系统、。除完成两个液压缸的同步控制外，通常还要进行。同时，具有和、和、和等功能。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 按控制原理，电液伺服控制系统可分为（见）和（见）两大类。利用进行控制，本质上属一类；而利用和进行控制，本质上属一类。阀控式电液伺
31、服控制系统 泵控式电液伺服控制系统School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 电液伺服控制系统工作原理框图 中的或的变量机构亦是利用来控制的。因此泵控中包含了阀控，阀控乃是伺服控制的基础。所以，可以把和综合成所示的。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院由可见，电液伺服控制系统是把（一般为代表位置、速度或力的电信号）与被控制量的进行比较，产生，此偏差信号作用于控制元件，以改变输入液压执行元件（液压缸或液压马达）的或，使负载向着减小偏差的方向变化，从而达到系统的实际输出与希望值相一致的控制目的。电液伺服控制系
32、统工作原理框图School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 通常由以下四部分组成：（1）（和等）接受和，通过比较、放大和转换后，变成（压力、流量），对执行元件进行控制；（2）（、或）接受控制，驱动负载；（3）（）通过传感器（如、等传感器）将被控制量或中间参量检测出来，通过、后反馈到输入端；（4）（或）提供驱动负载所需的能量。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院由上述分析知道，可以用于、或其他物理量的控制等场合，其中以位置控制用得最多。而在电液伺服系统中，是关键性元件。它既是，又是，将与连接起来，实现的转换放
33、大。由于比具有、和，因此在一切、的装置中，获得了广泛的应用。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 所示为带钢张力电液伺服控制系统的。图中牵引钢带移动，使钢带产生一定张力。当张力由于某种原因发生波动时，通过设置在轴承上的检测钢带的张力，并和给定值进行比较，得到偏差值，通过放大后，控制，进而控制输入的流量，驱动来调节张力，使之回复到其原来给定之值。带钢张力电液伺服控制系统原理图1张力调整液压缸 2牵引辊 3热处理炉 4转向辊 5力传感器 6加载装置 7伺服放大器 8浮动辊 9电液伺服阀School of Mechanical Engineering东
34、南大学机械工程学院 随着机械装备自动化的发展，应用越来越广泛。在气动技术中是关键的一环，它直接面向用户，根据用户的要求将各类气动元件进行组合，开发了一个个新的应用领域。气动系统的开发没有固定的程式，需要设计者，靠自己的和，积极开拓思路，创造新的气动系统。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 这里将介绍以下几种在上的气动系统:气动系统；控制系统；气动系统。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院在一些饮料生产线上，要求液体自动定量灌装。所示为。液体自动定量灌装机气动系统1下料工作台 2上料工作台3、6、7
35、行程阀 4、5阀School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 液体自动定量灌装机气动系统1下料工作台 2上料工作台3、6、7行程阀 4、5阀如所示，打开使换至右位，因而向左移动吸入定量液体。当气缸定量泵移到左端碰到时，向发出复位信号（此时上灌装好的容器已取走，复位，消失），复位使气缸定量泵右移，将液体注入待灌装的容器中。当灌装的液体重力使灌装台碰到时产生信号，使左移换位，前进将装满液体的容器推入下料工作台，而将空容器推入灌装台。被推出的容器碰到时，又产生，使换向，后退至原位，而由输送机构将空容器运至空下的上料，同时换向，重复上述动作。School of
36、Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 本系统具有如下特点：（1）使用气缸定量泵能，；（2）空气能，故液体系统；（3），。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院在、等许多工业领域中，是不可缺少的工艺手段。以前多以为主，目前各类在各行业中已大量应用，它以张力，而大有取代电磁张力控制机构之趋势。下例为一种印刷卷筒纸张力控制机构和系统（见）。气动张力控制系统纸张 纸卷筒 给纸系统 制动气缸 压力控制阀 油柱 张力气缸 张力调压阀 连接杆 链轮 存纸托架 重锤School of Mechanical Engineering东南大学
37、机械工程学院 气动张力控制系统纸张 纸卷筒 给纸系统 制动气缸 压力控制阀 油柱 张力气缸 张力调压阀 连接杆 链轮 存纸托架 重锤如所示，其可用框图说明。系统原理框图School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 气动张力控制系统纸张 纸卷筒 给纸系统 制动气缸 压力控制阀 油柱 张力气缸 张力调压阀 连接杆 链轮 存纸托架 重锤给定张力由与组成的张力给定元件提供，若纸张所需张力变化可由张力调压阀调整。、和组成“”，它将给定与之差产生的位移转换为气压的变化，从而控制对给纸系统进行不同压力的制动，以实行恒张力控制。为一浮动托架，在张力差的作用下作上下浮动，
38、以便将张力差转变为位置变动量，同时能平抑张力的波动，还能储存一定数量的纸，供不停机自动换纸卷筒用（图中自动换纸机构未画出）。由于纸卷筒直径随时间变小，而使转动惯量变小，引起张力变化，通过该气动系统可保持恒定张力。其动作如下：，使存下移，因为存纸托架是通过和连接在一起的，于是带动连接杆上升，连接杆又使油柱上升。油柱上升使压力控制阀的输出压力按比例下降，从而使制动气缸制动力减小，最后使纸张内张力下降。，则存纸托架在张力气缸作用下上升，而油柱在张力气缸作用下下降，使压力控制阀输出压力按比例上升，这样制动气缸的制动力增大，使纸张的张力上升。，存纸托架稳定在某一位置，此时位移变动量为零，压力控制阀输出稳
39、定压力。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 本系统，两个压力控制阀均为，无需用比例控制元件。油柱是一根，底部装一钢球盖住下面压力控制阀的先导控制口，由托架的位置在油柱中产生的来控制喷口大小，从而控制的大小。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 该装箱机的作用是将每480块香皂装入一个纸箱内，如所示。装箱的全部动作，由、和这4只气缸完成，如所示。前3只气缸都是普通型双作用气缸，但计数气缸是个单作用气缸，且它的气源由托皂气缸直接供给，气压推动活塞返回，活塞的伸出靠弹簧作用来实现。香皂装箱机设备示意图
40、气动系统托箱气缸 装箱气缸托皂气缸 计数气缸行程开关、凸轮 挡板School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院，首先人工把纸箱套在装箱框上，触动，使运输带的电路接通，运输带将香皂运送过来。这样，香皂排列在托皂板上，每排满12块，就碰到使运输带停止动转，同时通电，托皂气缸将托皂板托起，使香皂通过搁皂板后就搁在搁皂板上（搁皂板只能向上翻，不能向下翻）。这时已被松开，运输带就继续运送上香皂，如此每满12块，托皂缸就上下一次，并通过计数气缸将棘轮转过一齿。棘轮圆周上共有40个齿，在棘轮同一轴上还有两和，有4个缺口，有两个缺口，凸轮的圆周各压住一个行程开关。Scho
41、ol of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 托皂板每升起10次，棘轮就转过10个齿，这时刚好落入的缺口而松开。由此发出的信号使通电，装箱气缸推动装箱板，将叠成10层的一摞120块香皂推到装箱台上，推动的距离由位置决定。当装箱气缸活塞杆上的碰到时，气缸就退回。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院当托皂缸上下20次后，装皂台上存有两摞240块香皂，这时上的缺口正好对正，它发出信号，一方面使断开，同时又将再次接通，因此装箱气缸再次前进，直到其活塞杆上的挡板碰到才退回。此时，接通，托箱缸活塞杆伸出，使托板托住箱底。此后，
42、又重复前述过程，直到将四摞480块香皂都通过装箱框装进纸箱内，这时托板又起来托住箱底，将装有香皂的纸箱送到运输带上，再由人工贴上封箱条，至此完成一次循环操作。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 本系统具有如下特点：（1）系统采用与相结合的，来实现气缸的顺序动作，既可任意调整气缸的行程，动作又可靠；（2）三只动作气缸均采用作为主控阀，各行程信号由行程开关取得，使系统，；（3）由托皂气缸供气，使两气缸，且采用和联合计数，。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院这里将介绍以下几种在上的气动系统:气动系统；
43、气动系统。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 如所示，本装置用于将容器中的液体保持在一定高度范围内。打开，压缩空气经使换向，打开，从而对容器加水。液面自动控制装置气动系统图起动阀 2气动操作阀 主阀 、先导阀 调压阀 注水阀放水阀 液面下限检测传感器 液面上限检测传感器当水位低于液面下限时，液面下限产生，经放大后关闭，使右侧卸压，为换向作准备，此时仍保持记忆状态，使注水阀继续向容器内注水。当水位超过液面上限时，产生，打开使主阀换向，从而消失，即关闭注水阀，而产生打开。随着液体的流出，液面下降，消失，复位，但主阀仍记忆在放水位置，直到液面下降至下
44、限以下，消失，、复位，使换向，再重复上述过程。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 本系统有如下特点：（1）由于使用来检测液面高度，故能适应恶劣的 工作环境。（2）成本低，维修简便。（3），动作不大稳定。（4）液面位置精度较低。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 为。当工件落入时，夹紧工件，然后打印，打印完毕松开工件由将工件推出，下一工件在重力作用下自动落入，如此完成一个工作循环。自动打印机装置简图A、B、C气缸 15 行程阀School of Mechanical Engineering东南大学
45、机械工程学院为，发信号，打开，压缩空气经作用于和，换向，使伸出，输出信号，使和换向，前进。自动打印机气动系统原理图15行程阀 612阀 13减压阀 当其碰到，使与换向，后退。碰到，使与换向，后退，碰到产生，使换向，前进，碰到后产生，使换向，后退，并使和复位。当打印好的工件被推出后，另一工件滚入内，重复上述过程。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 本系统具有如下特点：（1），；（2）使用了背压式传感器，；（3）能自动连续打印，；（4）。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 所示是机器的。由送入机器左
46、方。砂箱推杆把空箱推入机器，同时推出造好的，砂型沿滚道去合箱机（如是下箱则进翻箱机）。推杆复位后，接箱上升举起工作台，当工作台将砂箱举离滚道一定高度并压在填上以后停止。电磁-气控震压造型机工作原理图1砂箱推杆气缸 2滚道 3空砂箱 4砂型 5定量砂斗 6压头7砂斗推杆气缸 8填砂框 9震压气缸 10接箱气缸将拉到填砂框的上方（砂斗与压头连成一体），进行加砂。同时进行预震击。震击一定时间后，推杆将砂斗推回原位，压头随之进入工作位置。（压实气缸与震击气缸为一复合气缸）将工作台连同砂箱继续举起，压向压头，同时震击，使砂型紧实。在压实气缸上升时返回原位。经过一定时间压实，压实活塞带动砂箱和工作台下降，
47、当砂箱接近滚道时减速，进行起模。砂型留在滚道上，工作台继续下降落回原位，准备进行下一循环。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 如所示，压下，换位使气源接通。当上一工序的信号使接通时，换向，上升，举起工作台并接住停在滚道上的空箱后停在加砂位置上。同时压合，使通电换向，把拉到左端并压合，使接通，进行加砂和震击。与此同时，采用时间继电器计时，到一定时间后、断电，加砂和震击停止，回到原位。同时，进入压实位置并压合使通电，压实气缸上升，断电，接箱快速排气阀排气，接箱气缸快速落回原位。压实时间由时间继电器计时，压实到一定时间后，自动断电，压实活塞下降。，应
48、用、和实现压实气缸行程中的变速。，撞块压合，使关闭，进行排气节流调速，压实活塞低速下降。起模后挡块脱离，压实缸经和排气，活塞快速下降。快到终点时，再次压合，活塞慢速回到原位并压合使通电，前进把空箱推进机器，同时推出造好的吵型。在行程终点压合，使断电，返回。到此，完成一个工作循环。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 电磁-气控震压造型机气动系统原理图1截止阀 2分水过滤器 3压力表 4油雾器 5按钮阀 6、10气动换向阀 7、8、14电磁换向阀 9行程阀 11节流阀 12、15电气换向阀13快速排气阀 1XK6XK行程开关 A、B推杆气缸 C压头
49、 D定量砂斗E震击气缸 F压实气缸 G接箱气缸School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 该系统具有如下特点：（1），可选择、和三种方式工作；（2）综合运用和的特点，所以。借助电 控实现各工序间的自动衔接和各动作间的联锁，实现了必要的安全保护。同时，利用气动元 件，使，和；（3）此系统的缺点是，需采取。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 在、特别是中应用较多。它的压力一般在，个别达，臂力压力一般在以下。下例是在160t冷挤压机上的应用情况介绍。School of Mechanical Engineeri
50、ng东南大学机械工程学院 用于生产活塞销，采用冷挤压的方法直接将毛坯挤压成形。挤压机两侧分别安装有和两台机械手。机械手采用，控制系统与机器控制系统配合，由，。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院 所示是。推动，带动和，同时带动旋转。这样，固定在立柱上的及臂随之旋转。而则经带动手臂使其绕自转，。然后推动伸出，使工件轴心线对正机器轴心线。随之推动，将工件压入模孔，完成上料任务。160t冷挤压机上料机械手工作原理1气缸 2齿条 3齿轮 4、12锥齿轮 5手臂轴 6手臂伸缩气缸 7手爪 8模具 9工件 10压料气缸 11立柱最后各气缸反向动作复原，手臂伸
