气动控制系统 一个完整的气动控制系统基本由气压发生器气源装置执行元件控制元件辅助元件检测装置以及控制器等 部分组成如图 所示

2.2气动控制技术的应用2.2.1气动控制系统一个完整的气动控制系统基本由气压发生器（气源装置）、执行元件、控制元件、辅助元件、检测装置以及控制器等6部分组成，如图2-18所示。空气压缩机是气动系统的动力源，它把电动机输出的机械能转换成气压能输送给气动系统。常用的有活塞式空气压缩机和螺杆式空气压缩机，如图2-19所示气动系统中分水滤气器、减压阀和油雾器组合一起使用，称气动三联件，如图2-20所示。减压阀分水滤气器油雾器1、分水滤气器

顾名思义，即将压缩气体中的水汽、油滴及其他一些杂质从气体中分离出来，达到净化的作用的元件。因此，分水滤气器一般又称为空气过滤器或气水分离器2、减压阀减压阀是通过调节，将进口压力减至某一需要的出口压力，并依靠介质本身的能量，使出口压力自动保持稳定的阀门。3、油雾器可使润滑油雾化，并随气流进入到需要润滑的部件，在那里气流撞壁，使润滑油附着在部件上，以达到润滑的目的。作用：消声器通过阻尼或增加排气面积等方法降低排气速度和功率，达到降低噪音的目的。如图

管道和管接头管道：硬管和软管（钢管、紫铜管、塑料管、尼龙管、橡胶管等）管接头：硬管接头和软管接头2.2.2气动执行元件

在气动控制系统中，气动执行元件是一种将压缩空气的能量转化为机械能，实现直线、摆动或者回转运动的传动装置。气动系统中常用的执行元件是气缸、气爪和气马达,气缸用于实现直线往复运动,气马达则是实现连续回转运动的动作，如图2-21所示。

双作用气缸图形符号单作用气缸图形符号常用中小型气缸尺寸参数

变型气缸——多位气缸多位气缸——采用数个普通气缸串联的结构，通过设定气缸的行程大小，控制气缸的动作，获得多个停止位置。三位气缸动作原理图

变型气缸——串联气缸串联气缸——又称增力气缸，通过2个、3个或4个相同缸径和行程的气缸相互连接，使推力比一个普通气缸增加2倍、3倍或4倍。气缸活塞上装有一个永久磁环，构成磁性开关气缸。行程开关可直接安装在最前面一级气缸筒的沟槽上。串联气缸工作原理图及符号

变型气缸——双活塞杆气缸——又称双出杆气缸，是指在普通气缸活塞的两侧都有活塞杆，活塞两侧受力是相等的，在气缸往返行程中速度也完全相等。双端双活塞杆气缸双端活塞杆气缸

变型气缸——无杆气缸——通常所说的无杆气缸分为磁耦合式和机械式两种。他们共同的特点就是没有活塞杆这个部件，都是通过气缸内部的活塞通气移动的同时带动外部的平台，只不过磁耦式的是靠磁力，机械式的是靠钢带与平台相连拉动。

机械耦合式无杆气缸

磁耦合式无杆气缸

变型气缸——坐标气缸——是一种单活塞杆双作用气缸，具有精密的导向功能，极强的抗扭矩性能和良好的负载性能，位置重复精度高达0.01mm，常用来构成各种加工、定位的坐标系统，又称直线驱动装置，是构成模块化气动机械手水平移动和垂直移动的直线驱动模块。1-外壳；2-连接板；3-集成夹紧单元；4-精密导向系统；5-可调终端挡块；6-可调中间位置；7-可调终端缓冲；8-传感器槽；9-传感器支架；10-终端位置检测；11-端盖

变型气缸——气爪——有三点气爪、平行气爪、摆动气爪等类型。

摆动气缸——是出力轴被限制在某个角度内做往复摆动的一种气缸，又称为旋转气缸。按结构特点主要有齿轮齿条式和叶片式两类

齿轮齿条式摆动气缸叶片式摆动气缸一般来说，叶片式摆动缸的最大摆动角度为270°，活塞式的最大可以做到362°。

气马达1.叶片式气马达2.齿轮式气马达3.活塞式气马达2.2.3气动控制元件

气动系统的控制元件主要是控制阀，它用来控制和调节压缩空气的方向、压力和流量，以保证执行元件具有一定的输出力和速度并按设计的程序正常工作。按其作用和功能可分为：方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀。压力控制阀主要有安全阀、顺序阀和减压阀a）安全阀b）顺序阀c）压力阀图2-22常用气动压力控制阀实物图表2-5主要气动压力控制阀的类型、作用与应用特点流量控制阀在气动系统中通过改变阀的流通截面积来实现流量控制，以达到控制气缸运动速度或者控制换向阀的切换时间和气动信号的传递速度。流量控制阀包括调速阀、单向节流阀和带消音器的排气节流阀等，如下图2-23所示。方向控制阀是气动系统中通过改变压缩空气的流动方向和气流通断，来控制执行元件启动、停止及运动方向的气动元件。通常使用比较多的是电磁换向阀。电磁换向阀是气动控制中最主要的元件，它是利用电磁线圈通电时，静铁心对动铁心产生电磁吸引力使阀切换以改变气流方向的阀，根据阀心复位控制方式，又可以分为单电控和双电控两种。“通”：通口数；“位”：方框的数量。

电磁阀岛

在工程实际应用中，为了简化控制阀的控制线路和气路的连接，优化控制系统结构，通常将多个电磁阀及相应的气控和电控信号接口、消声器和汇流板等集中在一起组成控制阀的集合体使用，此集合体称为电磁阀岛

2.2.4气动控制回路

1、方向控制回路是用来控制系统中执行元件起动、停止或改变运动方向的回路。

1）单作用气缸的换向回路2）双作用气缸的换向回路2、压力控制回路1）一次压力控制回路

用于使贮气罐送出的气体压力不超过规定压力。通常在贮气罐上安装一只安全阀，一旦罐内压力超过规定压力就通过安全阀向外放气。也常在贮气罐上装一只电接触压力表，一旦罐内压力超过规定压力时，就控制压缩机断电，不再供气。2）二次压力控制回路

二次压力控制回路是每台气动装置的气源入口处的压力调节回路。如（a）所示，从压缩空气站出来的压缩空气，经空气过滤器、减压阀、油雾器出来后供给气动设备使用。也可以用两个减压阀实现两个不同的输出压力p1和p2，如（b）所示。3）高低压转换回路

如图所示，由两个减压阀和一个换向阀组成，可以由换向阀控制得到输出高压或低压气源，若去掉换向阀，就可以同时得到输出高压和低压两种气源。3、速度控制基本回路1）单向调速回路2）双向调速回路3）速度换接回路4、其他回路顺序动作是指在气动回路中，各个气缸按一定程序完成各自的动作。如单缸有单往复动作、二次往复动作、连续往复动作等；双缸及多缸有单往复动作及多往复动作，以及各缸按一定顺序先后动作等。1）单往复动作回路按下行程阀1，换向阀3换向，活塞向右前进，当活塞杆带动撞块压下行程阀2时，阀3复位，活塞自动返回。2）连续往复动作回路按下手动阀1，控制气体经行程阀3到达气动阀4的右端，使阀4换向，活塞向右前进。此时由于阀3复位而将控制气路断开，阀4不能复位。当活塞行至终点压下阀2时，阀4的控制气体经阀2排出，阀4复位，活塞返回。当活塞返回终点压下阀3时，阀4换向，重复上一循环动作。只有断开手动阀1，才能结束此循环。3）安全保护回路在锻造、冲压机械