6.4任务6.4其它设备气动系统简介

任务6.4其它设备气动系统简介一、学习要求1.弄清铁道车辆空气制动控制系统的组成和工作原理。2.弄懂地铁车辆车门的气动控制系统的组成和工作原理。3.了解汽车车门的安全操纵气动系统的组成和工作原理。4.了解数控加工中心气动换刀系统的组成和工作原理。5.了解气液动力滑台的组成和工作原理。二、知识准备1．铁道车辆空气制动控制系统的组成和工作原理如图所示为铁道车辆直通式空气制动控制系统组成和工作原理图，这种制动系统由空气压缩机1、总风缸2、总风缸管3、制动阀4、制动管5、制动缸6、基础制动装置7、缓解弹簧8、制动缸活塞9、闸瓦10、制动阀EX口11、车轮12等组成。空气压缩机1将压缩空气贮入总风缸2内，经总风缸管3至制动阀4。制动阀有三个不同位置：缓解位、保压位和制动位。在缓解位时，制动管5内的压缩空气经制动阀EX（Exhaust）11（排气口）排向大气；在保压位时，制动阀保持总风缸管、制动管和EX口各不相通；在制动位时，总风缸管压缩空气经制动阀流向制动管。（1）制动位司机要实行制动时，首先把操纵手柄放在制动位，总风缸的压缩空气经制动阀进入制动管。制动管是一根贯通整个列车、两端封闭死的管路，压缩空气由制动管进入各个车辆的制动缸6，压缩空气推动制动缸活塞9移动，并通过活塞杆带动基础制动装置7，使闸瓦10压紧车轮12，产生制动作用。制动力的大小，取决于制动缸内压缩空气的压力，由司机操纵手柄在制动位放置时间的长短而定。（2）缓解位要缓解时，司机将操纵手柄置于缓解位，各车辆制动缸内的压缩空气经制动管从制动阀EX口排入大气。操纵手柄在缓解位放置时间足够长，则制动缸内的压缩空气可排尽，压力降低至零。此时制动缸活塞借助于制动缸缓解弹簧的复原力，使活塞回到缓解位，闸瓦离开车轮，实现车辆缓解。（3）保压位制动阀操纵手柄放在保压位时，可保持制动缸内压力不变。当司机将操纵手柄在制动位与保压位之间来回操纵、或在缓解位与保压位之间来回操纵时，制动缸压力能分阶段的上升或下降，即实现阶段制动或阶段缓解。2．地铁车辆车门的气动控制系统的组成和工作原理如图9-15所示为广州地铁一号线车辆客室车门的气动控制系统的组成和工作原理图，车门通过中央控制阀来控制、以压缩空气为动力驱动双向作用的气缸活塞前进和后退，再通过钢丝绳等组成的机械传动机构完成门的开关动作，机械锁闭机构可以使车门可靠地固定在关闭位置。每扇门的气动控制系统由三个二位三通电磁换向阀、四个节流阀、两个快速排气阀、门控气缸、解钩气缸、气源装置、管路等组成。MV1、MV2、MV3三个均为二位三通电磁换向阀，分别为开门、关门、解锁电磁换向阀。节流阀共有四个，其功能分别为调节开门速度、关门速度、开门缓冲、关门缓冲。快速排气阀共有二个。主气缸两端排气管是通过快速排气阀排向大气的，它相当于一个双向选择阀，它的排气口是常开的，当主气缸通过它充气时，其阀芯将排气口关闭。门控气缸是开关门动作的执行元件，其中的活塞是一个对称的带有台阶的非等直径的活塞，即两侧直径为20mm，中部为40mm；其气缸的内径也是非等直径的，两端头的公称内径为20mm，中间为40mm。这样的结构可使活塞变速运动。（2）工作原理压缩空气从P口进入集成体。而电磁换向阀均为失电状态。下面将分别叙述开、关门时，压缩空气的流程及气缸活塞的动作。1．开门开门的空气流程图如下：进气：排气：活塞左移→主气缸排气A2→开门缓冲节流阀→快速排气阀→大气。当活塞的左端头进入气缸左端的小直径处侧A2出口被封堵，大气缸内的气体只能从02一个出气口并经过缓冲节流阀到快速排气阀最终排至大气。由于A2出口的被堵整个排气速度就大大降低，就使开关门的速度有了一个极大的缓冲。2．关门关门的空气流程如下：MV3（失电）→门锁气缸排气活塞缩回→门钩复位（在扭簧作用下）。排气：活塞杆右移→主气缸排气口A1→关门缓冲节流阀→快速排气阀→大气。关门缓冲的原理与开门缓冲的原理相同。由于活塞杆的端头与一扇门叶及钢丝绳的一边相连接，而另一扇门叶与钢丝绳的另一边相连接，则使门叶在活塞杆运动时,能同步反向移动。而运动的速度则由快速至突然缓慢，最后使门叶完全关闭或打开。3．数控加工中心气动换刀系统的组成和工作原理如图所示为数控中心气动换刀系统组成和工作原理图，该系统由气动三联件1、换向阀2、3、6、9、单向节流阀3、5、10、11、梭阀7、8等组成。该系统在换刀过程中能实现主轴定位、主轴松刀、拔刀、向主轴锥孔吹孔吹气和插刀动作。（1）主轴定位当数控系统发出换刀指令时，主轴停止转动，同时4YA通电，压缩空气经气动三联件1、换向阀4、单向节流阀5进入主轴定位缸A的右腔，缸A活塞杆左移伸出，使主轴自动定位。（2）主轴松刀定位后压下无触点开关，使6YA得电，压缩空气经换向阀6、快速排气阀8进入气液增压缸B的上腔，增压腔的高压油使活塞杆伸出，实现主轴松刀。（3）拔刀主轴松刀的同时，8YA得电，压缩空气经换向阀9、单向节流阀11进入缸C的上腔，缸C下腔排气，活塞下移实现拔刀。（4）吹气由回转刀库交换刀具，同时1YA得电，压缩空气经换向阀2、单向节流阀3向主轴锥孔吹气。（5）插刀1YA失电、2YA得电，吹气停止，8YA失电，7YA得电，压缩空气经换向阀9、单向节流阀10进入缸C下腔，活塞上移实现插刀动作，同时活塞碰到行程限位阀，使6YA失电、5YA得电，则压缩空气经阀6进入气液增压缸B的下腔，使活塞退回，主轴的机械机构使刀具夹紧。气液增压缸B的活塞碰到行程限位阀后，使4YA失电、3YA得电，缸A的活塞在弹簧力作用下复位，回复到初始状态，完成换刀动作。4．气液动力滑台的组成和工作原理如图所示为气液动力滑台的组成和工作原理图，气液动力滑台由手动阀1、3、4、行程阀2、6、8、节流阀5、单向阀7、9、补油箱10等组成。气液动力滑台能完成“快进—慢进—快退—停止”和“快进—慢进—慢退—快退—停止”两种工作循环（1）快进—慢进—快退—停止当手动阀3切换到右位时，给予进刀信号，在气压作用下，气缸中的活塞开始向下运动，液压缸中活塞下腔的油液经行程阀6的左位和单向阀7进入液压缸活塞的上腔，实现快进。当快进到活塞杆上的挡铁B切换行程阀6后（使它处于右位），油液只经节流阀5进入活塞上腔，调节节流阀的开度，即可调节气－液缸运动速度，所以活塞开始慢进（工作进给）。工进到挡铁C使行程阀2复位时，阀3切换到左位，气缸活塞向上运动。液压缸活塞上腔的油液经阀8的左位和手动阀中的单向阀进入液压缸下腔，实现快退。当快退到挡铁A将阀8切换到图示位置而使油液通道被切断时，活塞停止运动。（2）快进—慢进—慢退—快退—停止当手动阀4处于左位时，可实现该动作的双向进给程序。动作循环中的快进－慢进的动作原理与上述相同。当慢进至