整套电子课件：液压传动与气动技术（第二版）

掌握液压传动的工作过程。掌握液压传动的优点、缺点。了解液压传动在现代工业生产中的应用。了解液压传动的发展概况。§1-1

液压传动概述利用液压千斤顶给汽车换胎利用撬棒撬动大石头以液压油液作为工作介质将作用力放大。以力矩平衡和杠杆原理将作用力放大。看一看，想一想：液压千斤顶体积小巧，却可以将人力放大到足够抬起沉重的汽车。究其根源主要是液压千斤顶所采用的放大力的工作原理与杠杆不同。它是怎么样将力传递放大的呢？导入一、液压传动的概念液压千斤顶的工作原理液压传动的概念：利用液体作为工作介质来进行能量传递和进行控制的一种传动方式。二、液压传动的特点优点液压元件能够自动润滑质量轻、体积小承载能力大容易实现无级调速易于实现过载保护传动平稳容易实现复杂动作缺点液压元件制造精度要求高实现定比传动困难油液受温度的影响大不适宜远距离输送动力油液中混入空气，易影响工作性能油液容易被污染发生故障不容易检查与排除三、液压传动技术的应用由于液压技术有许多突出的优点，因此从民用到国防，由一般传动到精确度很高的控制系统，液压技术都得到了广泛的应用。机床工业国防工业冶金工业工程机械农业机械汽车工业轻纺工业船舶工业人物简历：布莱士·帕斯卡（1623—1662年）是法国数学家、物理学家、思想家。帕斯卡1623年6月19日诞生于法国多姆山省克莱蒙费朗城，自幼聪颖，求知欲极强。他在数学和物理学方面有着很高的成就和贡献。最突出的是著名的帕斯卡定理—他在《关于圆锥曲线的论文》中提出的。1662年8月19日帕斯卡逝世，终年39岁。后人为纪念帕斯卡，用他的名字来命名压强的单位，简称“帕”。布莱士·帕斯卡液压传动的发展概况：液压传动起源于1654年帕斯卡提出的静压传动原理，发展于19世纪的石油工业，20世纪60年代后逐步渗透到各个领域中去。当前液压技术正向着高速、高压、大功率、低噪声、长使用寿命、高度集成化、复合化、数字化、小型化、轻量化等方向发展。我国液压技术起步较晚，始于1952年，液压元件最初应用于机床和锻压设备，后来应用于工程机械。经过多年的艰苦探索和发展，特别是20世纪

80年代初期引进美国、日本、德国的先进技术和设备，使我国的液压技术水平上了一个新的台阶。目前，我国已形成门类齐全的标准化、系列化、通用化液压元件系列产品。掌握液压传动的工作原理。掌握液压传动系统的组成及各组成部分在系统中的作用。了解液压系统图的表达方式。了解液压油的性能指标与选用原则。§1-2

液压传动工作原理与系统组成液压式叉车液压叉车工作过程中，要求前叉运动平稳、可靠、控制有效。导入看一看，想一想：比较液压式叉车与液压千斤顶的液压传动系统，需要了解液压叉车前叉的液压传动系统由哪些部件组成，分析其工作原理，找出两个液压传动系统的异同。一、液压传动的工作原理液压式叉车结构原理图中，依靠换向阀6来改变油液流入液压缸8中的方向，从而来控制叉车的运动方向；依靠节流

阀4来控制叉车运动的速度；依靠压力

阀5来控制油液的压力。液压传动的工作原理是：以油液作为工作介质，通过密封容积的变化来传递运动，通过油液内部的压力来传递动力。液压式叉车液压系统结构原理图二、液压传动系统的组成名称作用常用元件系统位置动力部分将原动机输出的机械能转换为油液的压力能（液压能）。液压泵始端控制部分用来控制和调节油液的压力、流量和流动方向。压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀中间执行部分将液压泵输入的油液压力能转换为带动工作机构的机械能。液压缸、液压马达末端辅助部分将前面三部分连接在一起，组成一个系统，起储油、过滤、测量和密封等作用。管路接头、油箱、过滤器、蓄能器、密封件、控制仪表等任意液压千斤顶的组成液压泵执行元件控制元件辅助元件三、液压系统图的表达液压式叉车的前叉液压系统原理图1-油箱2-过滤器3-液压泵4-单向节流阀5-溢流阀6-二位四通手动阀7-手柄8-液压缸9-活塞液压元件的图形符号只表示元件的功能、操作（控制）方法及外部连接口，不表示元件的具体结构参数、连接口的实际位置和元件的安装位置。液压油的性能指标与选用液体是液压传动系统中的工作介质，在实际的液压传动系统中常用油类作为工作介质。我们称这种油为液压油。一、液压油的主要性能指标黏度液体在外力作用下流动时，液体内部分子间的内聚力会阻碍分子相对运动，即分子间会产生一种内摩擦力，这一特性称为液体的黏度。黏度指数黏度指数较直接地反映了油品黏度随温度变化而改变的性质。3.闪点闪点是指液压油在规定条件下，加热到它的蒸气与火焰接触发生瞬间闪火时的最低温度。二、液压油的选用原则根据液压系统的工作压力选择当系统工作压力升高后，液压油的各方面性能都应提高，黏度同时也增加。根据工作环境选择当工作条件较恶劣或环境温度较高时，对油液的各种性能都有严格的要求，温度升高，黏度也相应提高。根据工作速度选择当系统工作速度较低时，油液的黏度相应提高。掌握液压泵的分类、图形符号，了解常见液压泵的基本结构。掌握齿轮泵的种类、结构和工作原理，了解齿轮泵的工作条件。掌握齿轮泵的型号、含义，了解其技术规格及其应用。掌握叶片泵的种类，了解单作用、双作用叶片泵的工作原理。掌握液压压力机主轴液压回路特点和工作原理。§2-1

液压传动动力元件液压压力机不锈钢水果盘水槽液压压力机工作需要提供动力的部件能够在工作过程中持续产生稳定的压力。看一看，想一想？

液压系统的动力元件是液压泵。那么，液压泵是如何提供动力的呢？其结构和工作原理是怎样的呢？如何正确使用液压泵呢?导入一、液压泵的分类、基本结构及图形符号1.液压泵的分类与基本结构2.图形符号二、齿轮泵1.齿轮泵的种类、工作原理外啮合齿轮泵外啮合齿轮泵由一对外啮合齿轮组成，两个外齿轮与泵体之间形成密封容积，当齿轮转动时，密封容积的大小发生变化，形成吸油腔和压油腔，实现吸油和压油。内啮合齿轮泵内啮合齿轮泵由一个大的内齿轮和一个小的外齿轮组成，两个齿轮间有月牙板，两齿轮与月牙板和泵体之间形成密封容积，当齿轮转动时，密封容积的大小发生变化，形成吸油腔和压油腔，实现吸油和压油。2.齿轮泵的工作条件齿轮泵要实现吸油和压油必须具备的条件：应具备密封容积。密封容积的大小能交替变化。应有配流装置。油箱必须和大气相通。3.齿轮泵的型号、含义和技术规格4.齿轮泵的应用三、叶片泵1.单作用叶片泵单作用式叶片泵定子与转子之间有偏心距，定子、转子、叶片和泵体之间组成密封容积，设有一个吸油区和一个压油区，转子每转一转完成一次吸油和压油，改变偏心距的方向和大小可以改变泵输出流量的方向与大小，由于进出油口间有压力，所以泵承受不平衡力作用，所以单作用叶片泵也称为不平衡式叶片泵。2.双作用叶片泵双作用式叶片泵定子与转子之间同心，定子、转子、叶片和泵体之间组成密封容积，设有两个吸油区和两个压油区，转子每转一转完成两次吸油和压油，泵输出流量的方向与大小不能改变，由于两个吸油口和两个压油口相互对称，所以泵不承受压力作用，所以双作用叶片泵也称为平衡式叶片泵。四、液压压力机主轴液压回路及动力元件的分析液压压力机工作原理图了解液压缸的分类和结构特点。掌握单出杆式、双出杆式双作用液压缸的连接形式、工作特点及应用。了解液压马达的工作原理，与液压泵的区别及应用。掌握动力滑台液压回路工作原理和执行元件运动特点。了解液压缸连接方式及应用场合。了解液压元件的密封形式及特点。§2-2

液压传动执行元件液压动力滑台2实现的进给运动的工作循环为：快进-工进-短暂停留-快退-原位停止曲轴箱铁面组合机床看一看，想一想：液压动力滑台，安装有钻头导入由于该组合机床液压动力滑台的运动是在与之相连接的液压缸驱动下完成的，因此液压缸的往复动作必须满足滑台工作循环的要求。液压缸如何工作才能够实现上述工作循环呢？一、液压缸的分类和结构特点1.液压缸的分类2.液压缸的结构特点单出杆式液压缸双出杆式液压缸单出杆式液压缸和双出杆式液压缸主要由活塞杆、活塞和缸体三部分组成，缸体内部有两个腔，不带活塞杆的称为无杆腔，带活塞杆的称为有杆腔。分解分解二、单出杆式、双出杆式的双作用液压缸的连接形式、工作特点及应用1.双作用双出杆式液压缸左腔进油右腔回油右腔进油左腔回油活塞向右运动产生的速度与推力：活塞向左运动产生的速度与推力：当：则：2.双作用单出杆式液压缸活塞向右运动产生的速度与推力：活塞向左运动产生的速度与推力：左腔进油右腔回油右腔进油左腔回油差动连接：●活塞向右运动产生的推力：活塞向右运动产生的速度：液压缸两腔同时输入压力油，利用活塞两侧有效作用面积差来进行工作的单活塞杆液压缸。三、液压马达及其应用1.液压马达的工作原理双作用叶片式液压马达1-定子2-转子3-叶片4-壳体双作用叶片式液压马达通过压力油作用于面积不同的叶片上，使之产生转矩，使转子旋转。2.与液压泵的区别液压泵的进油口比出油口大，液压马达的进、出油口相同。结构上，液压泵要有自吸能力。液压马达要进行正、反转，结构具有对称性；液压泵只进行单反向旋转，不要求结构对称。液压马达的结构及润滑要能保证在较宽速度范围内正常工作。液压马达工作时要求有较大的启动扭矩和较小的脉动。3.液压马达的应用双作用叶片式液压马达的应用回路压力油经由液压泵输入，经过调速阀调速后进入液压马达，液压马达输出转矩，液压油经换向阀回油箱。四、动力滑台液压回路及执行元件的分析与动力滑台相连的液压系统工作原理当快进时，油液通过阀3进入液压缸4，形成差动连接，活塞杆向右运动；压下阀5，切断差动连接，形成液压缸的常规连接，油液通过阀3的左位，液压缸无杆腔进油，活塞杆慢速向右运动；当阀3换到右位时，液压缸的有杆腔进油，活塞杆快速向左退回。液压缸种类及其连接方式（1）种类由于动力滑台往复运动的速度不一致，因此该液压系统适合采用双作用单出杆式液压缸。液压动力滑台（液压缸）的进给运动回路（2）连接形式第三章 液压传动控制元件与基本回路§3-1

方向控制阀与方向控制回路掌握换向阀的结构和工作原理。掌握换向阀的中位机能。掌握换向阀的分类方法及种类。掌握单向阀的种类、结构及工作原理。掌握换向回路、锁紧回路的工作原理。掌握方向控制回路的工作过程。工作台可实现往复直线运动导入工作台的工作要求

1.执行磨削加工的进给运动，完成直线往复运动2.能够在任意位置停止，且防止发生轴向窜动平面磨床及其工作台运动工作台的进给运动由液压缸驱动。与工作台相连接的液压缸的运动是由什么样的液压控制回路来实现的呢？改变液压缸的运动方向、控制液压缸活塞的运动速度、让液压缸活塞在任意位置停止及防止

其窜动，这些控制功能主要依靠哪些液压元器件来实现呢？一、方向控制阀控制液压系统中油液流动方向的控制元件。1.换向阀（1）结构换向阀的作用是利用阀芯位置的变动，改变阀体上各油口的通断状态，从而控制油路连通、断开或改变液流方向。换向阀（2）图形符号换向阀图形符号的表示方法：①用方框表示阀的工作位置，方框数即“位”数。②箭头表示两油口连接关系，截止符号表示此油口不通流。③在一个方框内，箭头或截止符号与方框的交点数为油口的通路数，即“通”数。④P表示压力油的进口，T表示与油箱连通的回油口，A和B表示连接其他工作油路的油口。⑤三位阀的中位及二位阀侧面画有弹簧的那一方框为常态位。（3）工作原理换向阀换向的实质是通过阀芯在阀体内的移动来改变各个油口之间的连通关系，从而来改变油液的流动方向。二位四通换向阀工作原理（4）常用三位换向阀的滑阀（中位）机能（5）换向阀的种类2.单向阀（1）普通单向阀控制油液只能按某一方向流动，而反向截止，故又称止回阀。单向阀正向导通单向阀反向截止（2）液控单向阀当控制油口没有油液时，工作原理同普通单向阀，当控制油口有油液通入时，油路可以实现反向的导通。控制口无油液控制口有油液二、方向控制回路在液压系统中，利用方向控制阀控制压力油的通、断和流动方向的回路称为方向控制回路。1.换向回路用来控制执行元件往复运动的方向。电磁铁通电时，阀芯右移,活塞杆右移（工作进给）电磁铁断电时，阀芯左移复位,活塞杆左移（快速退回）2.闭锁回路控制执行元件作往复直线运动，并且可以控制执行元件准确地停留在任意工作位置，并可防止执行元件发生窜动。（1）利用三位换向阀的中位机能实现自锁采用“O”型或“M”型三位换向阀实现闭锁回路（2）采用液控单向阀和三位换向阀配合实现闭锁采用液控单向阀实现闭锁回路三、平面磨床工作台液压回路的分析1.平面磨床工作台运动方向控制（1）当向左扳动手柄时，三位四通手动换向阀处于左位（2）当向右扳动手柄时，三位四通手动换向阀处于右位2.平面磨床工作台的锁紧扳动手柄至中间位置，三位四通手动换向阀处于中位。液控单向阀的作用保持压力。用于液压缸的“支撑”。实现液压缸的锁紧状态。大流量排油。作为充油阀使用。组合成换向阀。第三章 液压传动控制元件与基本回路§3-2

压力控制阀与压力控制回路掌握溢流阀、减压阀、顺序阀的图形符号、工作原理。正确识读减压阀的图形符号、工作原理图。正确识读顺序阀的图形符号、工作原理图。掌握调压回路、减压回路的种类、工作特点及应用场合。掌握典型压力控制回路的工作特点。了解增压回路、卸荷回路的工作特点及应用场合。在数控机床上利用液压系统的压力来对工件进行夹紧。液压夹紧装置要保持持续、稳定的夹紧力，直到工件加工完毕，主轴和刀具退回初始位置。液压夹紧装置液压夹紧装置的油路属于液压系统的分支，其油压低于液压系统主油路。这需要利用具有减压功能的控制元件来实现。而且，一旦分支油路的压力超过夹紧装置所需压力时，液压夹紧装置的液压回路应该可以通过某个特定控制元件将超出的压力卸下来，恢复稳定的压力。导入一、压力控制阀压力控制阀是利用作用于阀芯上的油液压力和弹簧力相平衡的原理来控制工作液体的压力的。1.溢流阀（1）溢流阀的工作原理常态下溢流阀的阀口常闭，出油口接油箱，当系统压力低于溢流阀的调定压力时，溢流阀不工作。当外负载增大，系统压力升高到溢流阀的调定压力时，溢流阀打开溢流，系统压力不再升高，将始终稳定在溢流阀的调定压力值。实物图形符号工作原理（2）直动式溢流阀（3）先导式溢流阀结构1-调压弹簧2-锥式先导阀芯3-先导阀座4-主阀弹簧5-主阀座6-主阀芯7-阀体8-调节手轮9-调节螺钉实物图形符号先导式溢流阀的工作原理：阻尼孔先导锥阀、主阀芯闭合状态先导锥阀开启主阀芯上移（4）溢流阀在液压系统中的功用①溢流稳压。②限压保护。③卸荷。④远程调压。⑤作背压阀使用。2.减压阀种类减压阀分为定压式减压阀、定比式减压阀和定差式减压阀三种。定压减压阀工作原理常态下减压阀的阀口常开，当工作油路压力低于减压阀的调定压力时，减压阀不工作，阀口处于最大打开状态。当外负载增大，系统压力升高到减压阀的调定压力时，减压阀开始工作，阀口关小，出口压力为减压阀的调定压力，当系统压力继续升高时，减压阀的阀口关得更小，但此时出口压力不变，将恒定在减压阀的调定压力值。先导式定压减压阀减压状态（出油口压力增大）实物非工作状态（常开）工作原理图形符号3.顺序阀常态下顺序阀的阀口常闭，一般接在油路中，当系统压力低于顺序阀的调定压力时，顺序阀不工作。当外负载增大，系统压力升高到顺序阀的开启压力时，顺序阀打开，只要顺序工作后，它的进出油口压力可以随着系统压力的升高而继续升高。（1）直控顺序阀阀未工作状态（常闭）阀芯上移（通油）实物图形符号工作原理（2）液控顺序阀阀未工作（常闭状态）控制油口进油，阀导通实物作为卸荷阀时的图形符号工作原理二、压力控制回路1.调压回路（1）单级调压回路由一个溢流阀调定系统压力的回路。（2）多级调压回路系统压力分别由三个溢流阀来调节，溢流阀1的调定压力必须大于溢流阀

2和溢流阀3的调定压力。（3）远程调压回路系统压力由远程调压阀调节，先导式溢流阀的调定压力必须大于远程调压阀的调定压力。2.减压回路减压回路是依靠把减压阀串联在主油路和分支油路之间来实现减压的。三、液压夹紧装置的压力控制回路分析液压夹紧装置液压回路系统中，主系统的工作压力由溢流阀来控制和调节，而分支油路（夹紧油路）的压力由减压阀来控制和调节。液压夹紧装置传动原理图其他常见压力控制回路1.增压回路增压回路是依靠增压液压缸左右两活塞面积之比来实现增压的。（1）单作用增压回路（2）双作用增压回路2.卸荷回路卸荷回路是指在系统执行元件短时间不工作时，不频繁启停驱动泵的原动机，而使泵在很小的输出功率下运动的回路。第三章液压传动控制元件与基本回路§3-3流量控制阀与速度控制回路掌握节流阀、调速阀的图形符号和工作原理。掌握节流调速回路、速度换接回路的工作特点及应用。掌握典型速度控制回路的工作特点了解容积调速回路、容积节流调速回路的工作特点及应用。液压升降平台液压半自动车床对速度控制有所要求对速度快慢控制有多种要求导入液压升降平台在平缓上升至第二极限位置时，要进行缓冲，因此需要将液压系统中的流量减小，以平缓降低工作台的运动速度至零。当工作台下降时，运动速度的调节也同样如此。液压半自动车床的进给循环需要液压系统能够根据不同的运动要求，切换进给方向，并调节到合适的流量。特别要保证工进阶段的流量平稳。这些都要求液压系统中的控制元件能够通过改变通路口大小，改变液阻实现流量调节。一、流量控制阀用来控制油液流量的控制阀。1.节流阀（1）节流阀及工作原理它是通过改变阀口（节流口）通流断面面积的大小来控制通过阀的流量。节流阀结构简单、制造容易、体积小，但负载和温度变化对流量稳定性的影响大。（2）单向节流阀及工作原理单向节流阀就是把一个单向阀和一个节流阀并联，使之起到单方向节流的作用。油液正向流动油液反向流动实物图形符号工作原理2.调速阀（1）串联减压式调速阀的组成串联减压式调速阀是由一个定差减压阀和一个可调节流阀串联组合而成。用定差减压阀来保证可调节流阀前后的压力差不受负载变化的影响，从而使通过节流阀的流量保持稳定。实物图形符号（2）串联减压式调速阀的工作原理未工作状态出油口压力增大时1-定差减压阀阀芯2-节流阀阀芯3-弹簧二、速度控制回路1.节流调速回路（1）进油路节流调速回路在进油路节流调速回路中，流量控制阀接在进油路上，温度升高后的油液直接进入液压缸，对执行元件的运动速度造成一定影响，回油路上无背压力，只适用于轻负荷或负荷变化不大及速度不高的场合。（2）回油路节流调速回路在回油路节流调速回路中，流量控制阀接在回油路上，温度升高后的油液直接流回油箱，便于散热，回油路上有背压力，可以对执行元件起到缓冲作用，适用于功率不大，但载荷变化较大，运动平稳性要求较高的液压系统中。（3）旁油路节流调速回路在旁油路节流调速回路中，流量控制阀接在旁油路上，从流量控制阀流过的流量大，则进入液压缸的流量就小，执行元件的运动速度反而慢，适用于负荷变化小、对运动平稳性要求不高的高速、大功率的场合。2.速度换接回路（1）快速运动和工作进给运动的换接回路（快速、慢速换接回路）①利用单向行程节流阀的速度换接回路1-液压泵2-换向阀3-液压缸4-行程阀5-单向阀②利用液压缸自身的管路连接实现的速度换接回路1-油路2-单向阀3-调速阀4-液压缸5-换向阀6-液压泵（2）两种工作进给速度的换接回路（二次进给回路）①并联式并联方式一

并联方式二1-液压泵2-溢流阀3、4-调速阀5-电磁阀②串联式1-液压泵2-溢流阀3、4-调速阀5-电磁阀三、液压升降平台和液压半自动车床的速度控制回路分析1.液压升降台1－升降液压缸

2－单向顺序阀

3－二位四通换向阀4－二位二通换向阀

5－可调节流阀

6－液压泵7－过滤器

8－溢流阀

9－普通单向阀升降平台与液压缸1相连，液压缸1的升降运动由换向阀3控制，电气行程开关SQ1和SQ2设置在升、降终点，用于接通油路，使节流阀接入回路，对油液的速度进行调节，降低执行元件的运动速度，起到缓冲作用。在这个液压系统回路中，采用回油节流调速回路的方式进行节流调速，在液压缸回油路中产生背压，使执行元件下行平稳。2.液压半自动车床1-过滤器2-单向阀3-液压泵4、5、6-调速阀7-三位四通换向阀8-二位二通换向阀9-液压缸10-三位五通换向阀11-单向减压阀车床进给装置与液压缸9相连，液压缸9的往复运动由换向阀10控制，进给装置三次进给运动的速度分别由三个并联的调速阀4、5、6来进行控制，从而使进给装置获得三种不同的进给速度。这个液压系统回路中，采取调速阀旁油路节流调速回路的方式，调节了进入液压缸的流量，从而达到调速的目的。其它的常见调速回路一、容积调速回路容积调速回路是靠改变变量泵或变量液压马达的排量来调节速度的回路。1—变量泵2—溢流阀3—换向阀4—液压缸二、容积节流调速回路容积节流调速回路是采用变量泵供油，采用节流阀或调速阀改变流入或流出液压缸的流量，实现工作速度的调节，并使泵的供油量与液压缸所需的流量相适应的回路。1—变量泵2—单向阀3—溢流阀4、6—换向阀5—调速阀7—液压缸§4-1

液压传动系统分析掌握识读并分析较复杂液压回路图的基本步骤。掌握复杂液压系统的基本回路的分析方法。掌握复杂液压系统的工作过程分析。了解液压传动设备的安全操作规程。组合机床及动力滑台作。YT4543型液压动力滑台是应用在组合机床中的一种典型的液压动力滑台，它完成组合机床的进给运动。夹紧、输送等动14

组合机床广泛应3

用于大批量生产的机械加工流水

2

线中。它能完成钻、镗、铣、刮端面、倒角、攻螺纹等加工和工件的转位、定位、567891011121-床身2-被加工工件3-夹具4、10-液压缸5-液压动力滑台6-主轴箱7-动力箱8-回油管9-进油管11-调速阀12-电气箱导入看一看，想一想：YT4543型液压动力滑台（图4-1-1）由液压缸驱动，在电气和机械装置的配合下实现工作循环：快进——工进——二工进——止挡块停留——快退——原位停止。液压动力滑台的液压传动系统是怎样实现这些运动呢？一、识读并分析较复杂液压回路图的基本步骤了解液压设备对液压系统的动作要求。逐步浏览整个系统，了解系统（回路）由哪些元件组成，再以各个执行元件为中心，将系统分成若干个子系统。对每一执行元件及其有关联的阀件等组成的子系统进行分析，并了解此子系统包含哪些基本回路。然后再根据执行元件的动作要求，参照电磁线圈的动作顺序表读懂子系统。根据液压设备中各执行元件间互锁、同步、防干扰等要求，分析各子系统之间的关系，并进一步读懂系统中是如何实现这些要求的。全面读懂整个系统后，最后归纳总结整个系统有哪些特点。二、YT4543型液压动力滑台液压系统的基本回路组成及特点1-限压式变量叶片泵2、5、10-单向阀3-背压阀4-液控顺序阀6-电液动换向阀7、8-调速阀9-压力继电器11-行程阀12-电磁换向阀13-液压缸1.调速回路由变量叶片泵1和调速阀7、8组成。快速运动回路由差动连接实现。换向回路由电液动换向阀6组成。快速运动与工作进给的速度换接回路由行程阀11组成。两种工作进给速度的换接回路由调速阀7和8串联组成。三、YT4543型液压动力滑台液压系统的分析1.快进按下启动按钮，电磁铁YA1得电，电液动换向阀6的先导阀阀芯向右移动，从而引起主阀芯向右移动，使其左位接入系统。2.一工进当滑台快速运动到预定位置时，滑台上的行程挡块压下了行程阀11的阀芯，切断了该通道，使压力油须经调速阀7、电磁换向阀12进入液压缸的左腔。由于油液流经调速阀，系统压力上升，打开液控顺序阀4，此时单向阀5的上部压力大于下部压力，所以单向阀5关闭，切断了液压缸的差动回路，回油经液控顺序阀4和背压阀3流回油箱。3.二工进第一次工进结束后，行程挡块压下行程开关使YA3通电，二位二通换向阀将通路切断，进油必须经调速阀7、8才能进入液压缸，此时由于调速阀8的开口量小于阀7，所以进给速度再次降低，其他油路情况同一工进。4.止挡块停留当滑台工作进给完成之后，碰上止挡块的滑台不再前进，停留在止挡块处，同时系统压力升高，当升高到压力继电器9的调整值时，压力继电器动作，经过时间继电器的延时，再发出信号使动力滑台返回，动力滑台的停留时间可由时间继电器在一定范围内调整。5.快退时间继电器经延时发出信号，YA2通电，YA1、YA3断电。6.原位停止当滑台退回到原位时，行程挡块压下行程开关，发出信号，使YA2断电，换向阀6处于中位，液压缸失去液压动力源，滑台停止运动。液压泵输出的油液经换向阀6直接回油箱，泵卸荷。四、YT4543型液压动力滑台液压系统的特点采用了限压式变量叶片泵、调速阀—背压阀式的调速回路，保证了稳定的低速运动，速度刚性和调速范围较好，回油路有背压。采用差动连接，快速运动时能量

利用合理。采用行程阀和顺序阀实现快进和工进的速度换接，不仅简化了油路，而且使动作可靠。采用两个串联的调速阀及用行程开关控制的电磁换向阀实现两种工进速度的换接，可保证换接精度和平稳性要求。采用了三位五通M型中位机能的电液换向阀换向，提高了换向平稳性，减少了能量损失。采用了压力继电器来出信号，控制滑台反向退回，方便可靠。液压传动设备安全操作规程一、开机前准备工作工作前应检查油标、油量是否正常，油温、油压是否在允许的最低值以上，各阀门手柄是否在规定位置上。液压泵启动后应检查各油压表压力是否正常，液压泵运转有否异常声响，水管中有否有冷却水。校正机油泵启动时应注意电流是否正常，各管路接头有否漏油现象。工作中应注意工作压力是否正常，各运动部分是否正常，各润滑油路是否畅通。定期检查液压油的清洁度，发现污染及时更换。二、开机后操作注意事项要密切注意系统的压力和执行机构的变化，若出现异常立即关闭电源，故障排除后方可继续进行。系统工作中需要调整压力时，要缓慢逐级升高压力。系统工作时，不可随意插拔系统元件和电气元件。系统工作时，精力要集中，不准随意走动、串岗打闹。§4-2

液压传动系统维护掌握液压传动系统的日常检查、定期检查和综合检查的内容。了解液压传动系统故障的基本维修步骤。了解液压元件的安装、使用和拆卸要点。了解液压传动系统的常见故障及原因。了解油管安装要点。M1432A型万能外圆磨床，主要用于磨削IT7～IT5级精度的圆柱形或圆锥形外圆和内孔。经磨削加工后，工件表面粗糙度Ra为1.25～0.08μm。磨麻的工作台和砂轮架都由液压传动系统驱动。看一看，想一想：随着使用时间的延长,磨床液压系统中的液压元件会因为磨损、老化等现象，造成液压系统工作不正常。对磨床液压系统进行正确的维护可以延长磨床液压系统正常工作时间。我们应如何正确维护磨床的液压系统呢？M1432A型万能外圆磨床1-头架2-砂轮3-内圆磨具4-磨架5-砂轮架6-尾座7-上工作台8-下工作台9-床身10-横向进给手轮11-纵向进给手轮12-换向挡块13-脚踏操纵板导入1

—先导阀2—换向阀3—开停阀4—互锁缸5—节流阀6—抖动缸7—挡块8—选择阀9—进给阀10—进给缸11—尾座换向阀12—快动换向阀

13—闸缸14—快动缸15—尾座缸16—润滑稳定器17—油箱18—粗过滤器19—油泵20—溢流阀21—精过滤器22—工作台进给缸工作台的往复运动工作台右行：先导阀1、换向阀2阀芯均处于右端，开停阀3处于右位。工作台左行：当工作台右行至左边的换向挡块7时，撞到与先导阀1的阀芯相连接的杠杆，使先导阀芯左移，开始工作台的换向过程。工作台液动与手动的互锁工作台液动与手动的互锁是由互锁缸4来完成的。砂轮架的快速进退运动砂轮架的快速进、退运动是由手动二位四通换向阀12（快动换向阀）来操纵，由快动缸来实现的。一、M1432A型万能外圆磨床液压传动系统工作原理4.砂轮架的周期进给运动砂轮架的周期进给运动是由选择阀8、进给阀9、进给缸10通过棘爪、棘轮、齿轮、丝杠来完成的。尾座顶尖的松开与夹紧尾座顶尖只有在砂轮架处于后退位置时才允许松开。为操作方便，采用脚踏式二位三通阀11（尾座阀）来操纵，由尾座缸15来实现。抖动缸工作过程工作台频繁短距离换向。二、机床液压系统的检查1.日常检查进行日常检查的目的是保证设备能够每天安全运行。检查油箱中的油量是否足够，油温是否正常。检查各密封部位、管接头等处的漏油情况。检查溢流阀的压力调节处等重要部位的螺钉有无松动。检查液压油的温度，一般检查油箱里油温，通常应在60℃以下。检查过滤器的堵塞情况，判断其是否需要更换。检查压力计、油温计、流量计等计量仪表是否正常，以确定其指示数值的正确性。检查电磁阀动作时的响声。2.定期检查定期检查的目的是检查液压传动系统各个部件是否保持原有的工作性能。工作介质（油液）。液压泵。油箱。蓄能器。控制阀。其他。3.综合检查综合检查的内容比较全面，包括部件、元件、管件及其他辅助装置等。三、机床液压系统的基本维修步骤了解液压系统询问操作人员询问该设备的特性及其功能特征。询问该设备出现故障时的基本现象。核实信息制定维修方案排除故障四、主要液压元件的安装、使用和拆卸要点1.液压泵的安装和使用要点见相关手册。液压缸的安装和拆卸要点见相关手册。阀的安装要点电磁换向阀内的泄漏油液，必须单独设回油管，以防止泄漏回油时产生背压，避免阻碍阀芯移动。溢流阀回油口不允许与液压泵的入口相接。方向控制阀应保证轴线呈水平位置安装。4.安装液压元件的其他要点见相关手册。五、液压系统常见故障及原因油管的安装要点吸油管的连接不应漏气，各个接头要紧牢和密封好。吸油管道上应设置过滤器。回油管应插入油箱的液面以下，防止飞溅泡沫和混入空气。全部管路应进行两次安装，第一次试装，第二次正式安装。试装后，拆下油管，用质量分数20%的硫酸或盐酸溶液酸洗，再用质量分数10%的苏打水中和，最后用温水清洗，待干燥后涂油进行二次安装。安装时，应注意管路内不能有砂子和氧化皮等。§5-1

气压传动概述掌握气压传动技术的概念。掌握气压传动系统的组成和作用。了解气压传动系统的控制结构。了解气压传动技术的特点。了解气压传动技术的应用。导入看一看，想一想：在自动化面包机生产过程

中，如采用液压传动系统，则：由于液压传动系统存在油液泄漏等情况，会造成对面包的污染，故不适于用在面包及其他食品制造等对环境要求高的生产场合。这时就需要采用气压传动系统。气压传动系统的组成部分与液压系统组成部分也很相似。但是，气压传动系统又有其自身的特点。一、气压传动技术的概念面包机压盖装置气压传动系统0.1—气源1.1—按钮1.0—气缸如图所示为自动化面包机压盖装置的气压传动控制回路图。整个系统由压缩空气作为系统的工作介质。按妞1.1控制着气缸1.0的运动。a)b)面包机气压传动系统工作过程ａ）按下按钮时

ｂ）未按下按钮时深色线为进气线路，浅色线为回气线路当按下按钮1.0时，压缩空气输入气缸1.0的无杆腔，推着气缸的活塞杆伸出，活塞带动与其相连的压盖抬起，如图a所示；当松开按钮1.0时，将压缩空气输入气缸1.0的有杆腔，推着气缸的活塞杆缩回，将压盖合上，如图所示。与液压系统不同的是，在压缩空气进入气缸1.0的某一工作腔时，另一腔的空气将从按钮1.1的排气口排向大气。气压传动的概念：气压传动与控制技术是以压缩空气为工作介质，进行能量传递或信号传递的控制技术，简称气压传动技术。二、气压传动系统的组成和作用名称常用元件作用气源装置气泵气站

三联件把空气压缩到原来体积的1/7左右，形成压缩空气，并对压缩空气进行处理，向系统提供干净、干燥的压缩空气执行元件气缸气动马达利用压缩空气可以实现往复直线运动、旋转运动及摆动等。控制元件a)换向阀b)顺序阀

c)压力控制阀

d)调速阀用来控制执行元件的运动方向、运动速度、时间、顺序、行程及系统压力等。辅助元件a)气管b)过滤器

c)消音器连接气动元件，对气动系统进行消音、冷却、测量等。工作介质压缩空气经由气源装置产生向系统提供动力的工作介质三、气压传动系统的控制结构气压传动系统控制结构在气压传动控制系统中，气源装置向气动系统中各元件输送能量；信号处理及控制元件提供末级主控元件的控制信号；末级主控元件控制气动执行元件的运动。四、气压传动技术的特点优点输出压力及调节速度方便，大小可无限变化结构简单、轻便，便于安装和维护承载能力大可获得较高的工作速度防火、防爆、耐潮不污染环境能够实现集中供气和远距离输送缺点气动信号的传动速度比光、电控制系统中速度慢输出压力较小不易实现准确的定位和速度控制排气噪声较大五、气压传动系统和液压传动系统的性能比较气压传动系统液压传动系统对负荷变化影响较大，速度反应较快，产生的推力中等，信号传递比较容易，且易实现中距离控制对负荷变化影响较小，传动速度较慢，可实现大推力，传递信号较难，常用于短距离控制工作介质是空气，价格低廉，使用寿命长，需单独设置润滑装置对系统进行润滑。工作介质是液压油，使用寿命相对短，价格较贵，可实现自润滑。气压传动系统结构简单，制造方便，维护简便液压传动系统结构复杂，制造相对困难，维护困难，故障排除复杂。好的防燃、防爆、抗冲击性能，基本不产生污染，不受温度的影响。容易泄漏，污染环境，易燃，对温度污染敏感。运行时噪声大运行时噪声较小气压传动技术的应用1.气压传动技术在智能机械－机械手中的应用机械手气压传动机械手具有结构简单，自重轻，动作迅速、平稳、可靠，可实现复杂动作，节能和不污染环境、容易实现无级变速、过载保护等优点2.气压传动技术在仿生学中的应用仿生学中的应用气压传动肌肉是一项创新技术。它的性能和真的肌肉相比一点儿也不差，动力学性能和人体肌肉相似，特别适用在仿生学的工作中。掌握气源装置的组成及作用。了解空气压缩机的分类、气源调节装置的组成。掌握空气压缩机的日常维护与保养。了解气压传动系统对压缩空气的要求。§5-2

气源装置空气锻压机锻压汽车发动机曲轴曲轴是汽车发动机的一个重要零件。在生产中，它通常是利用空气锻压机对材料进行反复锻打加工，从而获得所需的形状。导入看一看，想一想：由什么装置提供给空气锻压机气压传动系统的能量呢？要通过什么装置对空气进行必要的处理，来满足气压传动系统的使用要求？向气压传动系统的各个设备提供干净、干燥的压缩空气的装置被称为气源装置。一、气源装置的组成1.组成部分气源装置组成示意图1―空气压缩机

2―冷却器

3―油水分离器

4―阀门

5―压力计

6、11―储气罐

7、8—干燥器

9—加热器

10—空气过滤器气源装置一般由四个部分组成：气压发生装置，净化、储存压缩空气的装置和设备，传输压缩空气的管道系统，气源调节装置三联件。2.气源装置的工作过程气源装置工作流程图电动机带动空气压缩机过滤器

干燥器压缩空气精过滤器冷却器

油水分离器气压传动系统。储气罐3.气源装置组成部分的图形符号及功能组成部分图形符号功能与作用气泵对空气进行压缩，产生压缩空气冷却器将气泵出口的压缩空气冷却至40℃以下，使中的大部分水蒸气和轻质油雾冷凝成液态水滴和油滴油水分离器将经后冷却器降温析出的水滴和油滴等杂质从压缩空气中分离出去储气罐储存压缩空气并可以消除压力脉动，保证供气的连续性和稳定性组成部份图形符号功能与作用过滤器粗

精清除压缩空气中的油雾、水和粉尘，以提高下游干燥器的工作效率，延长精过滤器使用寿命冷却器进一步去除压缩空气中的水、油和灰尘。二、空气压缩机空气压缩机简称空压机，是将电动机传出的机械能转化成压缩空气的压力能的装置。它将空气压缩成压缩空气。选用空气压缩机的依据是气压传动系统所需的工作压力、流量和一些特殊的工作要求。目前，气压传动系统常用的工作压力为0.1～0.8MPa，可直接选用额定压力为1MPa的低压空气压缩机，如果有特殊需要也可选用中、高压的空气压缩机。常见的空气压缩机a)活塞式b)双螺杆式c)单螺杆无油式目前常用的空气压缩机多为容积型活塞式。三、气源调节装置1.气源调节装置的组成气源调节装置的组成a)三联件

a)二联件a)b)常用的气源调节装置分为三联件和二联件。三联件是由过滤器、减压阀和油雾器三部分组成的，二联件相比三联件少了油雾器。2.气源调节装置图形符号三联件组合符号与简化符号二联件组合符号与简化符号四、空气压缩机的日常维护及保养事项压缩机的日常维护及保养，应按照压缩机维护保养手册，做好日常保养和定期保养。主要工作是：清洁清洗有关部位、拧紧紧固件、及时更换润滑油、排除油水、检验防护装置等气压传动系统对压缩空气的要求压力和流量要求压缩空气必须保证一定的压力和充足的流量。清洁度和干燥度要求压缩空气中的含油量、灰尘杂质等都要控制在很低范围内。压缩空气的杂质含量和含水量越低越好。§6-1方向控制阀与单缸直接控制回路掌握方向控制阀的图形符号、工作原理、控制方式和接口表示方法。掌握气动换向阀的工作原理及特性。掌握单缸直接控制回路的工作特点及组成。了解气压传动回路的控制方式及应用。导入看一看，想一想：气动门的自动开启和关闭是气缸通过变化运动方向实现的，工作关键在于利用控制回路中气流运动方向的元件控制气压缸的运动方向。气压传动回路中是如何控制气流运动方向的呢？气动门的动作要求为：开启-关闭一、方向控制阀在气压传动系统里，方向控制阀是用来控制压缩空气所流过的路径，控制气流的通、断或流动方向的气压传动元件，方向控制阀的控制方式有不同的方式。方向控制阀a)手动控制b)机械控制c)电动控制d)气压传动控制1．方向控制阀的结构和工作原理与液压传动中的方向控制阀相似，气压传动中的方向控制阀通常也为滑阀结构，主要由阀体和阀芯组成。3/2阀的结构示意图3/2阀的图形符号方向控制阀有进气口、工作口和排气口。初始位置时，阀芯隔断进气口与工作口之间的通道，两口不相通。此时，工作口与排气口相通，压缩空气可以通过排气口排入大气中。当按下阀芯，这时进气口与工作口相通，压缩空气通过进气口进入从工作口输出，而排气口关闭。2.方向控制阀的控制方式和接口表示方法（1）方向控制阀的控制方式阀芯动作的控制方式和复位方式，是选择阀的重要依据之一。（2）方向控制阀接口的表示方法气压传动方向控制阀用数字或字母标出各个接口，并代表着不同的含义方向控制阀在用字母符号表示时，一般把Z表示左边控制口，而Y表示右边控制口。实际使用中，常以数字符号表示的方式居多。二、气压换向阀的工作原理及特性气动控制换向阀是以压缩空气为动力推动阀芯，使气路换向或通断的阀类，有双气控和单气控两种。双气控阀阀芯的移动都是由压缩空气驱动的；而单气控阀阀芯一个方向的移动由压缩空气驱动，而另一个方向通常由弹簧的弹力驱动。单气控3/2换向阀处于常态（即气控信号口12没有

压缩空气进入）时，在弹簧

的作用下阀芯处于右端位置，使阀口2与3相通，阀口3排

气，而阀口1封闭。当有气

控信号（即气控信号口12有压缩空气进入）时，在压缩

空气的作用下，阀芯克服弹

簧力左移，阀口2与3断开，

阀口1与阀口2接通，阀口2

有压缩气体输出。无气控信号

有气控信号单气控3/2换向阀实物及工作原理2．双气控阀的记忆特性当控制阀口12有压缩空气

输入，阀口1与阀口2、阀口4和阀口5分别连通，使得阀口2、阀口5有压缩空气输出。当控

制阀口12的压缩空气断开时，

双气控阀仍保持原有的连通状

态，即阀口2、阀口5仍然有压

缩空气输出。这就是当前的位

置被“记忆”了下来。直到控制阀口14有压缩空气输入，阀

芯的位置才发生变化。这种虽

然原控制信号断开，但是阀芯

保持原有连通状态不变的特性

被称为方向控制阀的“记忆特性”。压缩空气输入12口

记忆位置

压缩空气输入14口c)双气控阀a)实物b)图形符号c)工作原理a)三、气动门的气压传动控制回路分析气动门气压传动控制回路图A—双作用气缸1.0—方向控制阀1.2－开门按钮1.1—关门按钮气动门的气压传动控制回路中只有一个气缸，是单缸控制回路，其核心控制元件是方向控制阀。气动门的气压传动控制回路工作原理开门：按下开门按钮1.2（3/2阀），双气控阀1.0（5/2阀）左侧气控口得到信号

双气控5/2阀左位接通，压缩空气

双气控5/2阀左位进入气缸左腔

活塞杆将伸出

门打开。松开启动按钮时，由于双气控阀的记忆特性，阀的工作位置保持不变，门将继续保持打开。关门：当按下关门1.1（3/2阀）按钮时，双气控5/2阀右侧气控口得到信号入气缸右腔双气控5/2阀右位接通气缸活塞杆回缩压缩空气经双气控5/2阀右位进门关闭。松开1.1按钮时，由于双气控阀的记忆特性，阀的工作位置保持不变，门将继续保持关闭。气动门气压传动回路中，控制方向控制阀换位信号，是通过控制阀1.1和阀1.2的通断，间接控制1.0的左端和右端分别得到或失去信号，使方向控制阀作出相应的换向动作，在气压传动系统里，这种控制方法称气缸间接控制法。气缸间接控制法可以用一个较小的操作力得到较大的开启力，一般用于高速或大口径的控制气缸，也便于实现远程控制。气压传动回路的控制方式及应用间接控制方式直接控制方式由一个换向阀直接控制气缸的动作。这种控制方式称为直接控制。这种控制方式一般用于驱动气缸所需的压缩空气气流较小、控制阀的尺寸及所需操作力也较小的场合。气压传动回路利用一个较小的控制元件作为操作控制元件，利用它的压缩空气作为口径大、流量大的主控元件的控制信号，这种控制方式称为间接控制。§6-2行程开关、逻辑控制阀与单缸自动往复控制回路掌握行程开关、梭阀的图形符号、工作原理。掌握自锁控制回路工作原理。掌握切割机单缸自动往复控制回路的组成、工作特点。导入看一看，想一想：切割机工作时，分别由气动回路中的启动按钮和停止按钮来控制气动系统的工作状态，是采用什么样的气压传动控制回路来实现连续切割动作的？气动切割机切割砂轮的运动由气动系统控制，切割砂轮向下运行，对夹持在工作台上的工件进行切割工作。切割完成后，切

割砂轮自动返回，并

自动进行下一次切割。一、行程开关行程开关（又称位置开关或限位开关）是一种将机械信号转换为气控信号，以控制运动部件位置或行程的自动控制器。行程开关与按钮的不同之处：按钮通常靠手动操作，而行程开关是利用生产机械运动部件上的挡铁与位置开关碰撞，来接通或断开气路。a)

b)c)行程阀a)常开型行程阀的实物和图形符号b)单向行程阀的实物和图形符号c)行程开关触头状态的图形符号行程阀可以分为单向式和双向式双向式行程阀在工作中，活塞杆上的档铁在伸出和返回过程中压下行程阀，都将改变行程阀的通断状态；单向式行程阀施压时只有一个方向能改变其工作状态。a)b)单向式行程阀工作原理a

)改变状态

b)不改变状态二、逻辑控制元件1.基本逻辑控制元件气压传动逻辑控制的基本元件是具有上述四种逻辑功能的阀，分别是：“是”门元件、“非”门元件、“或”门元件、“与”门元件。2.梭阀梭阀有两个输入口，一个输出口（又称工作口），当两件输入口任一一端有信号输入时，输出口即输出信号。其功能与“或”门元件一致，所以，梭阀也称为“或”阀。三、自锁控制回路通过启动按钮(点动)启动后让控制元件持续输入的气压传动信号，能够使回路保持通路状态，称为自锁控制。在实际应用中，可以把它作为气压传动回路中起自锁作用的模块（自锁控制回路）来使用。自锁控制回路按下启动按钮（1.2）

启动按钮复位后回路自锁当按下启动按钮1.2后，压缩空气经梭阀1.4、停止阀1.3的右位，使阀1.6左位接通。阀1.6工作口有压缩空气输出（即启动信号），由于梭阀1.4的一个进气口与阀1.6工作口相连，当松开启动按钮后，梭阀的工作口仍有压缩空气输出，使阀1.6保持左位接通，始终有压缩空气输出。四、切割机的气压传动控制回路分析切割机气压传动控制回路图0.1—气源0.2—二联件1.0—双作用气缸1.1—方向控制阀a1、a0—行程阀1.2－启动按钮1.3—停止按钮1.4—或阀1.6—单气控3/2阀1.7—节流阀切割机气动控制回路中，气缸在往复运动过程中，带动砂轮对工件进行循环切割工作。在整个气压传动系统中只有一个气缸，这种实现气缸自动往复运动的气压传动回路称为单缸自动往复控制回路。a)b)切割机回路运行图b)方向控制阀的“记忆”特性保持通路a)按下启动按钮在活塞杆的初始位置，行程阀a0在活塞杆上挡铁的作用下左位接入系统。当按下启动按钮1.2时，压缩空气经行程阀a0

主控阀1.1的左端控制口主控阀1.1左位接入系统活塞杆前伸阀a0右位接入系统主控阀左端没有控制信号，主控阀1.1有“记忆”特性使得气缸活塞继续前伸，如图b所示。当活塞杆运行到阀a1的位置时，挡铁压下行程阀a1，压缩空气a1流入主控阀的右控制端主控阀1.1右位接入系统活塞杆回缩主控阀1.1的右控制端信号消失。当活塞运行至a0的位置，又使气缸前伸，一直这样循环下去进行切割活动。在整个运行过程中，阀1.3、1.4、1.6组成自锁，以保持阀1.4出口一直有压缩空气输出。当按下停止按钮1.3时，阀1.4出口处将无压缩空气输出，这时主控阀左端得不到控制信息，在气缸回复到原位时，运动停止。第七章气压传动控制元件与双缸控制回路§7-1

双缸行程控制回路掌握多缸行程控制回路的表达方法。掌握行程控制回路的分析。了解障碍信号的消除方法。导入看一看，想一想？半自动气动钻床的每一个工作阶段，夹紧缸和进给缸需顺序分别产生不同的动作，这是依靠什么样的气压传动回路来实现的？该气动钻床要求：一旦按下启动按钮，

夹紧缸A将一直处于工作状态，即夹紧工件；只有当进给缸B返回后，夹紧缸A才能松开，取

出工件。一、多缸行程控制回路的表达方法4．动作和信号关系的表达方法半自动钻床气缸动作与信号表7－1－1半自动钻床行程控制回路中的信号和动作的关系动作要求缸伸出缸伸出缸缩回缸缩回执行元件动作的表达行程信号的表达a1b1b0a0主控阀输出信号的表达半自动钻床行程控制回路中的信号和动作的关系除了用文字来表达外，也可用如图所示的方式来表达。图中的箭头提示顺序动作的方向，箭头上方的小写字母表示行程阀发出的控制信号，箭头指向的是行程阀发出的信号所控制的动作。二、半自动钻床的行程控制回路工作原理半自动钻床的行程控制气压传动回路0.1－气源1.2－二位三通按钮式手动

换向阀1.3、2.2－辅助阀1.4、1.5、2.3、2.4－行程阀1.1、2.1－主控阀1.0、2.0－气缸完全缩回达到加工深度工件夹紧后按下启动按钮夹紧缸A伸出进给缸B伸出夹紧缸A缩回进给缸B缩回半自动车床气缸工作过程从图中可以看出，半自动钻床的气缸在工作时，在每一个工作阶段，夹紧缸和进给缸需分别产生不同的动作，在半自动钻床气压传动回路中，这些动作的产生是由半自动钻床气压传动回路图中，a0、a1、b0、b1四个行程阀，通过检测气缸行程位置，来控制气缸产生相应的动作。这种利用行程阀控制两个或两个以上气缸动作的回路，称为行程控制多缸动作回路。1．回路分析半自动钻床的行程控制回路可以按照初始状态和工作状态来分析。（1）初始状态回路图中的两个主控阀

、初始状态右位接入回路，使得两个气缸1.0和2.0处于完全缩回的位置，行程阀a0、b0均被压下。a)

b)行程阀被压下的表示方法a）a0被压下

b）b0被压下（2）工作状态A缸伸出：A缸伸出a)按下启动按钮b）活塞杆离开a0（a0复位）A缸伸出：B缸伸出：B缸伸出B缸缩回：a)活塞杆缩回B缸缩回：b)活塞杆离开b1

（b1复位）A缸缩回：2．几点说明采用两个K阀进行消障处理当主控阀两端气控口同时有信号存在时，由于主控阀具有记忆特性，因此只会保持之前的位置状态，而不换向。我们把影响主控阀换向的控制信号称为障碍信号，把控制主控阀换向的控制信号称为执行信号。K阀的作用是保证了在需要主控阀气控口信号起作用时，导通控制信号的输入；而不需要气控口信号起作用时，切断控制信号的输入。从而使得主控阀两端气控口不同时存在控制信号。K阀所表示的含义说明：

右上角的“b1”表示b1信号导通需要消障的信号，右下角的“a0”表示信号a0切断需要消障的信号。我们把具有这种消除障碍信号功能的阀K称为辅助阀。在气压传动系统中，如果一个双气控阀的两个控制端都有信号输入，这种情况叫信号的重叠，其中的一个信号称为障碍信号，障碍信号会造成双气控阀不能按要求进行换位。一、换向阀消障通过将换向阀和行程阀串联，把长信号变成短信号，以达到消除障碍信号的目的。消障方法是：将有障碍的原始信号“m”与另一个合适的控制信号“x”串联，得出一个消除障碍的新信号“m*”。我们把消除障碍得到的信号称为执行信号。根据消障信号的选取可分为直接消障法和间接消障法。障碍信号的消除直接消障法通过控制信号“x”利用系统中现有的原始信号或主控阀的输出信号，来进行消障。连接方式1及动作状态b)连接方式2及动作状态2．间接消障法间接消障法就是在系统中没有能直接用作消障信号x的原始信号，故必须在系统中另加一个辅助阀K以得到消障信号x。这个辅助阀K一般为具有记忆功能的双气控换向阀。a)连接方式1及动作状态2．间接消障法b)连接方式2及动作状态二、单向式滚轮杆行程阀的消障消除障碍信号的方法除了换向阀消障外，还可采用单向式滚轮杆行程阀进行消障。它的消障方法是：使控制信号变为一个短暂的脉冲信号。用单向式行程阀消除障碍信号回路比较简单，但可靠性较差，因而在实际应用中一般用换向阀来消除障碍信号。第七章气压传动控制元件与双缸控制回路§7-2压力、流量控制阀与双缸压力控制回路掌握压力控制阀的图形符号、工作原理及应用。掌握流量控制阀的图形符号、工作原理及应用。掌握打标机气压传动回路的工作原理。导入打标机工作示意图打标机工作时，夹紧缸A将落下的工件推向定位块并夹紧。打标缸B压下并在工件上打印标志，然后快速退回。看一看，想一想：在打印过程中，为了使打印效果良好，夹紧缸A始终夹紧工件，直到打标缸B标志压印完毕并快速退回后，夹紧缸A才松开工件，能够取出工件，打印时，打标缸还需要将打印的压力控制在一定的范围内。该工作要求，依靠什么样的气压传动回路来实现？一、压力控制阀要使两个气缸顺序动作实现压力控制和调节，回路中采用的是压力顺序阀。（1）结构与工作原理不同控制类型的元件可

以组合成一个具有多重

特性、多重结构的组合

式阀门。压力顺序阀由

一个顺序阀和一个3/2

单气控换向阀组合而成。图7－2－2a、b所示为可调压力顺序阀的实物和图形符号，其内部结构及工作原理如图7－2－2c所示。a)b)a)实物b)图形符号控制口未输入压缩空气控制口有压缩空气输入可调压力顺序阀工作原理当压力顺序阀未被驱动时，3/2阀的气控口12没有压缩空气输入，进气口１口进入的压缩空气作用在顺序阀阀芯上,使顺序阀阀芯位于最下端位置,同时,进气口的压力还作用在换向阀阀芯上,使换向阀阀芯位于最右端位置,出气口2进入的压缩空气向排气口3排气。当压力顺序阀被驱动时，3/2阀的气控口12口输入的压缩空气，通过弹性膜片,

作用在顺序阀阀芯上,通过顶杆作用,克服弹簧力,推动顺序阀阀芯上移,使得从1口进入的压缩空气作用在换向阀阀芯上,换向阀阀芯左移,1口至2口导通，2口有压缩空气输出。压力顺序阀可以通过调节手轮来调节弹簧力，从而设定了压力顺序阀的调定压力值。这种压力顺序阀动作可靠，而且工作口输出的压缩空气没有压力损失。（2）回路应用压力顺序阀的应用回路以图7－2－3所示回路为例，只

有当行程阀发出a1信号，气缸活

塞杆才开始前伸。到达预定的位置（图中记为b1）后，气缸左腔

压力上升，当连接到压力顺序阀气控口12口的压力达到顺序阀的

压力调定值后，顺序阀有压缩空气输出，与b1位置的行程阀串联，使主控阀右位气控口有信号，活塞杆返回。a)

b)压力顺序阀的动作a)阀a1发出信号，活塞杆伸出b)压下阀b1，压力顺序阀即将动作2.调压阀在气压传动系统中，空气经过空气压缩机的过滤、压缩，储存在储气罐内，然后通过管路输送给各个气压传动装置使用。储气罐的空气压力比系统中各个使用设备实际所需要的压力高，同时其压力波动值也较大。因此，需要将压缩空气的压力减小到各个设备所需的大小，并使减压后的压力稳定在所需压力值上。在气压传动系统中，调节系统气压一般采用调压阀。在气压传动系统中，空气经过空气压缩机的过滤、压缩，储存在储气罐内，然后通过管路输送给各个气压传动装置使用。储气罐的空气压力比系统中各个使用设备实际所需要的压力高，同时其压力波动值也较大。因此，需要将压缩空气的压力减小到各个设备所需的大小，并使减压后的压力稳定在所需压力值上。在气压传动系统中，调节系统气压一般采用调压阀。调压阀b）图形符号

c）工作原理a）实物当输入压力发生波动时，如输入压力瞬时升高，输出压力也随之升高，作用于膜片上的气体推力也随之增大，破坏了原来的力的平衡，使膜片向上移动，有少量气体经溢流口排出。在膜片上移的同时，因复位弹簧的作用，使节流口减小，输出压力下降，直到新的平衡为止。重新平衡后的输出压力又基本上恢复至原值。反之，输出压力瞬时下降，膜片下移，进气节流口开度增大，节流作用减小，输出压力又基本上回升至原值。总能使输出的压力保持一个基本稳定值。在气压传动系统中，减压阀很少单独使用，一般是应用在二联件或者三联件中。因而，系统的压力由二联件或三联件调节控制。a）b）c）3.安全阀安全阀相当于液压系统中的溢流阀，它在气压系统中限制回路中的最高压力，以防止管路等破裂及损坏，起着过载保护作用。安全阀a)实物

b)图形符号 c)工作原理当系统中气体压力在调定范围内时，作用在阀芯上的压力小于弹簧力，阀芯处于关闭状态；当系统压力升高，作用在阀芯上的压力大于弹簧的压力时，阀芯向上移动，阀门开启进气与排气口相通。直到系统压力降到调定范围以下，活塞又重新关闭。a)b)c)阀芯关闭阀芯上移二、流量控制阀流量控制阀是通过改变阀的空气通流截面积来实现流量控制的气压传动元件。常用的流量控制阀有节流阀、排气节流阀、快速排气阀。1.节流阀和排气节流阀节流阀是通过调节阀的开度来限制压缩空气流量的控制阀。由于节流阀的结构简单、体积小，因此应用较广泛。a)b)节流阀a)实物

b)图形符号c)c)工作原理a)b)排气节流阀a)实物b)图形符号c)工作原理1-消声套

2-节流口c)排气节流阀是一种带有消声器件的流量控制阀。它的工作原理和节流阀相似。它常装在执行元件的排气口处，用于调节排入大气的气体流量。它在调节执行元件的运动速度的同时，还能够降低排气噪声。2.快速排气阀b)快速排气阀a)实物b)图形符号c)工作原理a)c)快速排气阀（简称为快排阀）是当输入口气压下降时，排出口能自动打开，使气体排往大气的阀。它可以使气缸快速排气，从而加快气缸的运动速度。它属于流量控制阀，一般安装在换向阀和气缸之间。当进气口1进入压缩空气，使得密封活塞上移，封住排气口3，而使工作口2有压缩空气输出；当工作口有气体排出时，密封活塞下移，封住进气口1，而使得工作口2与排气口3相连，气体快速排出。三、打标机气压传动回路工作原理完全缩回压印完毕工件夹紧后按下启动按钮夹紧缸A伸出打标缸B伸出夹紧缸A

缩回打标缸B缩回打标机气缸工作过程当B缸活塞杆压合行程阀2.5，行程阀发出b1信号；打标缸进气路压力达到压力顺序阀2.3的压力调定值时，压力顺序阀动作，使压力顺序阀出气口2有压缩空气输出，与行程阀2.5串联，共

同作用在主控阀2.1右位气控口，使主控阀2.1右位接入回路；通过单向节流阀的单向阀，进入气缸B的右腔，使得气缸B回缩。压力顺序阀控制B缸回缩1．实现压力要求2．实现快速运动要求打标缸完成打标任务以后，气缸B的活塞杆要求快速退回，在B缸的排气回路中采用快速排气阀，使得压缩空气通过快速排气阀迅速向大气排出，而不必经过换向阀的排气口向大气排出。而且由于快速排气阀的工作原理，使得单位时间内排出的压缩空气量比从换向阀排出的压缩空气量要多得多，从而实现了气缸活塞杆快速运动的要求，如图7-2-13所示。气缸快速回缩的控制回路3．主控制回路工作原理打标机的双缸动作要求与半自动钻床相类似，与半自动钻床气压传动回路的区别在于，在打标机气压传动回路中，采用了压力顺序阀来替换了半自动钻床气压传动回路中的行程阀来控制主控阀的动作信号。§7-3双缸时间控制回路第七章气压传动控制元件与双缸控制回路掌握延时阀的图形符号、工作原理及应用。掌握双压阀的图形符号、工作原理及应用。掌握双缸时间控制回路的工作特点、组成。导入看一看，想一想：压料为了能将物料压实，在将物料压紧后还需要能保持一定压紧时间（延时），在气压传动系统中，起到延时控制的主要控制元件是哪个？它具有什么样的结构和工作原理？压料机的气压传动系统回路是如何工作的？当按下启动按钮时，送料缸A将传输带上传送来的物料送到压料台后，然后送料缸A活塞退回；接着，压料缸

B对物品进行压装，压装到a1位置后，物料压实，停留一段时间后压料缸B再缩回。压料缸B送料缸A一、延时阀当要求回路中两个气缸协调作顺序动作，并实现延时控制时，常采用延时阀进行控制。1．分类和结构延时阀是由3/2阀、单向节流阀和气囊组合而成，因此它属于方向控制阀。根据延时阀包含的3/2阀的初始位置的状态，通常将延时阀分成两大类：常闭型延时阀和常开型延时阀。实物图形符号延时阀是由3/2阀、单向节流阀和气囊组合而成。图7-3-2c所示为常闭型延时阀的工作原理。当控制口12有压缩空气（信号）进入，经节流阀进入储气室，

单位时间内流入储气室空气流量的大小由节流阀调节，当储气室充满压缩空气，建立起能克服弹簧的压力时，3/2阀的阀芯移动，使得工作口2有压缩空气输出。储气室信号控制口未有压缩空气输入工作原理2