气压系统安装与调试

气压传动教学要求重点难点本章目录气压传动是指以压缩空气作为工作介质来传递动力和实现控制的一门技术，它包含传动技术和控制技术两个方面的内容。气压传动具有防火、防爆、节能、高效、无污染等优点，在国内工业生产中的得到了广泛应用。教学要求1.掌握各种气动元件的原理、特点和应用。2.掌握各种气动基本回路的功用和组成。3.掌握分析气动系统工作原理的方法。4.了解气动逻辑元件的功用与原理5.了解气动系统的逻辑设计的方法。重点、难点气压传动的特点及应用，掌握气压传动常见元件的原理、性能、应用，会分析和设计简单气压传动系统。气源装置、气动控制元件、气动基本回路、气压系统的设计为本章的重点；气动逻辑元件行程控制回路设计方法为本章的难点目录课题引入认识数控铣床气动平口钳系统任务1.1气缸直接控制回路的安装与调试任务1.2气缸间接控制回路的安装与调试任务1.3逻辑与功能控制回路的安装与调试任务1.4逻辑或功能控制回路的安装与调试任务1.5记忆及速度控制回路的安装与调试任务1.6快速排气控制回路的安装与调试任务1.7压力控制回路安装与调试气动基本控制回路任务1.8时间控制回路安装与调试任务1.9顺序动作控制回路的安装与调试任务1.10自锁控制回路的安装与调试任务1.11互锁控制回路的安装与调试任务1.12多缸动作回路安装与调试课题引入认识数控铣床气动平口钳系统

数控铣床加工时常用气动平口钳作为夹紧装置，这样可以提高加工效率，减轻工人的劳动强度。气动平口钳是通过气动系统来控制的。本任务要求通过气动平口钳来认识气动系统的组成及其各组成部分的作用。数控铣床气动平口钳一、气动系统的组成

气压传动系统组成气源装置：压缩空气的发生装置以及压缩空气的存储、净化的辅助装置。为系统提供合乎质量要求的压缩空气。执行元件：将气体压力能转换成机械能的元件，如气缸、气马达。控制元件：控制气体压力、流量及运动方向的元件，如各种阀类、气动逻辑元件、气动信号处理元器件等。辅助元件：系统中的辅助元件，如消声器、管道、接头等。工作介质：系统的工作媒介。气压传动的优点1能源便宜2防火防爆3能源损失小4适合于高速间歇运动5自保持能力强6可靠性高,寿命长7安全方便气动传动的缺点1稳定性差2输出功率小3噪音大4润滑性差5难以实现精确定位气动技术的应用领域汽车制造业生产自动化机械设备电子半导体家电制造行业包装自动化……气源装置的组成1.气源装置气源装置工作流程图二、气源装置及辅助元件2.气源调节装置气源调节装置的组‘成

从空气压缩机输出的压缩空气并不能完全满足气动元件对气源质量的要求。通常在气动系统前面安装气源调节装置。气源调节装置的职能符号空气压缩机作用：将机械能转变成气体压力能分类：

按结构分：容积式—活塞式速度式—离心式

按输出压力：低压0.2~1MPa、中压1~10MPa、高压10~100MPa

超高压≥

100MPa按流量分：微型<1m3/min、小型~10m3/min

中型10~100m3/min

大型≥100m3/min按润滑方式分：有油润滑无油润滑工作原理

吸气过程：曲柄6回转带动气缸活塞2作直线往复运动，当活塞2向右运动时，气缸腔1容积增大形成局部真空，在大气压作用下，吸气阀7打开，大气进入气缸1。

排气过程：当活塞向左运动时，气缸1内容积缩小，气体被压缩，压力升高，排气阀8打开，压缩空气排出。空气压缩机的选用

空气压缩机选用的依据是气动系统所需的工作压力和流量。目前，气动系统常用的工作压力为0.1MPa~0.8MPa，可直接选用额定压力为0.7MPa~1MPa的低压空气压缩机，特殊需要时可选用中高压或超高压空气压缩机。空气净化装置

空气在被压缩机压缩的过程中形成高温高压，同时空气中的水分蒸发，压缩机中的润滑油气化,于是就吸入或生成了水汽、油汽、灰尘等混合杂质，这些杂质会对气动设备形成管道堵塞、元件磨损、零件腐蚀、运动不稳、故障频发等影响。因此需要将空压机产生的压缩空气，通过空气净化设备进行降温、过滤、干燥等处理。后冷却器

作用：把空压机排出的压缩空气的温度降低；将其中大部分的水汽、油汽冷凝转化成液态。类型：蛇管式、列管式、散热片式、套管式等。图例：蛇管式冷却器油水分离器

作用：利用回转离心、撞击、等方法使水滴、油滴及其他杂质颗粒从压缩空气中分离出来。类型：环形回转式、撞击挡板式、离心旋转式、水浴式等。图例：撞击挡板式油水分离器。贮气罐

作用：储存一定数量的压缩空气，减少气流脉动，减弱气流脉动引起的管道振动，进一步分离压缩空气的水分和油分。类型：立式贮气罐、卧式贮气罐干燥器

作用：进一步除去压缩空气中含有的水分、油分、颗粒杂质等，使压缩空气干燥；方法：吸附法、冷冻法；用于：对气源质量要求较高的气动装置、气动仪表等。分水滤气器

作用：除去空气中的灰尘、杂质，并将空气中的水分分离出来；原理：回转离心、撞击；性能指标：过滤度、水分离率、滤灰效率、流量特性气动三联件：

组成：分水滤气器、减压阀、油雾器

安装连接次序：分水过滤器、减压阀、油雾器。一般三件组合使用，有时也只用一件或两件。其他装置作用：将油变成雾状混入压缩空气的气流中，随气流带到需要润滑的地方。油雾器消声器

作用:

消除排气声音

安装：在气动元件排气口，用于消除声音

类型：吸收型、膨胀干涉型、膨胀干涉吸收型膨胀干涉吸收型吸收型任务1.1气缸直接控制回路的安装与调试任务目标：1.了解气缸的种类及工作原理2.掌握气缸的职能符号及表示方法3.能根据动作要求设计出分配装置的控制回路4.掌握气动直接控制回路的分析及连接方法分配装置将铝盒推入至工作站中，按下按钮，单作用气缸（１Ａ）的活塞杆伸出，当松开按钮后，活塞杆缩回。其示意图如图1-1所示。图1-1分配装置【任务要求】1．设计和画出系统回路图；2．在实训台上调试运行回路，动作顺序符合要求。气缸的分类按活塞受力状态分：单作用缸和双作用缸按结构特征分：活塞式缸、柱塞式缸、薄膜式缸、叶片式摆动缸、齿轮齿条式摆动缸等按功能分：普通缸和特殊缸一、气缸常见气缸的工作原理及用途普通气缸

普通汽缸与液压缸相似，由缸体、活塞，活塞杆、导向机构四部分组成，但是，汽缸重量较轻速度较快，耐压较低。

组成：气缸和液压缸组合而成。类型：串联、并联原理：以压缩空气为动力，以液压油作为阻力，来控制调节气缸的运动速度，即利用液体不可压缩的特性来获得的稳定的运动速度。活塞的移动速度可由节流阀来调节，油杯起补油作用。气液阻尼缸膜式气缸

原理：压缩空气推动非金属膜片推动活塞杆作往复运动，一般是单作用式气缸。特点：结构简单、紧凑、制造容易、维修方便、寿命长

类型：按照膜片的结构分平膜片、蝶形膜片和滚动膜片适用于：用于气动夹具，车辆制动等短行程的工作场合。冲击气缸

是将压缩空气的能量转化为活塞高速运动能量的气缸。

原理：分为复位、储能、冲击三个工作阶段：当气源由孔A供气孔B排气时，活塞上升至密封垫封住喷嘴；当气源由孔B进气孔A

排气时，由于上腔气压作用在喷嘴上面积较小，使上腔贮存很高的能量；上腔压力升高当上下腔压力比大于活塞与喷嘴面积比时，活塞离开喷嘴，上腔气体迅速充入活塞与中盖间的空间。活塞将以极大的加速度向下运动。

特点：结构简单、加工容易、成本低、使用可靠

回转气缸

原理：气缸的缸体连同缸盖及导气头阀芯可被携带回转，活塞及活塞杆只能作往复直线运动，导气头体外接管路而固定不动。

这是一种由回转式动力分配器与短行程双作用气缸制成一体的专用气缸，广泛用于机床主轴夹具的夹紧机构。气动马达

气动马达是将压缩空气的压力能转换成回转机械能的转换装置。

叶片式气动马达

工作原理：压缩空气由孔A输入后分为两部分，小部分经定子两端的密封盖的槽进入叶片底部，将叶片推出使叶片贴紧在定子内壁上；大部分压缩空气进入相应的密封空间而作用在两个叶片上，由于两叶片伸出长度不等，就产生了转矩差。径向活塞式气动马达

工作原理：压缩空气经进气孔进入分配阀后进入气缸体3，推动活塞4及连杆5组成的组件运动，再使曲轴旋转，在曲轴旋转的同时，带动固定在曲轴上的分配阀同步运动，使压缩空气随着分配阀角度位置的改变而进入不同的缸内，依次推动各个活塞运动。气动马达的特点和应用工作安全，具有防爆性能，环境适应性强;有过载保护作用，可以无级调速;可长期满载工作，而温升较小;功率范围及转速范围均较宽;具有较高的启动转矩，启动、停止迅速;结构简单，操纵方便，维修容易，成本低;但是，速度稳定性差。输出功率小，效率低，耗气量大，噪声大，容易产生振动;主要应用于矿山机械、专业性的机械制造、油田、化工、造纸、炼钢、船舶、航空、工程机械等行业。二、气缸直接控制回路对单作用气缸或双作用气缸的简单控制采用直接控制信号（图1-4气缸直接控制回路）。为直接控制用于驱动气缸所需气流相对较小的场合，控制阀的尺寸及所需操作力也较小。如果阀门太大，对直接手动操作来说，所需的操作力也可能太大。图1-4气缸直接控制回路三、参考回路四、回路连接直接控制回路的连接方法【课后作业】1、

空压系统的各个组成部分及其作用。

2、

根据气缸的结构特征，执行元件可分为哪几类？

3、

根据气缸的安装形式，执行元件可分为哪几类？

4、简述单作用和双作用气缸的工作特性。

5、试设计一个双气缸直接控制回路。

任务1.2气缸间接控制回路的安装与调试任务目标：1.了解换向阀的种类及工作原理；2.掌握换向阀的职能符号及表示方法；3.能根据动作要求设计出金属工件的分类装置的控制回路；4.掌握气动间接控制回路的分析及连接方法。【任务要求】1、以简化形式画出不带信号示意线的位移－步骤图；2、设计和画出系统回路图；3、在实训台上调试运行回路；4、动作顺序符合要求。通过手动按钮来控制阀体，金属工件放在随机的位置上，被要求分类后被气缸推送至另一个传送带上。单作用气缸(1A)的活塞杆前进行程的时间t=0.4秒。当松开按钮时，活塞杆缩回到初始位置。压力表要安装在单向节流阀前或后方。示意图见图2-1。图１－２－１金属工件的分类装置

从工件的分类装置的工作要求可以看出，其气动控制回路比较简单，它主要是应用方向控制阀对气缸实行简单的方向控制。因而要完成送料装置的控制回路设计必须对方向控制阀的控制方法、职能符号等有一个全面的了解。对高速或大口径的控制气缸来说，所需气流的大小决定了应采用的控制阀门的尺寸大小。如果要求驱动阀门的操作力较大，采用间接控制就比较合适。当气缸运动速度较高，或需要一个不能直接操作的大口径阀门时，也属于同样情况。这时控制元件要求口径大，流量大，要用控制端的压缩空气来克服阀门开启阻力，这就是间接控制。间接控制连接管道可以短些，因为控制阀可以靠近气缸安装。另一个优点是，信号元件尺寸可以小些，因为它仅提供一个操作控制阀的信号，无需直接驱动气缸。这个信号元件尺寸较小且开关时间短。图2-2为气缸间接控制回路。一、气缸间接控制回路图１－２－２气缸间接控制回路二、方向控制阀的分类三、手动控制换向阀的工作原理机械式3/2换向阀的工作原理四、气动控制换向阀的工作原理单气控3/2换向阀的工作原理五、电磁控制换向阀是利用电磁力的作用推动阀芯。分为直动式和先导式两大类。

1.直动式电磁换向阀

直动式电磁换向阀换向阀又分为单电控和双电控两种，工作原理与液压传动中的电磁换向阀相似。

2.先导式电磁换向阀由电磁先导阀和主阀组成分为外控式和内控式两种二位三通电磁阀原理：图示位置P截止A→O排气通电时衔铁被吸合，先导压力P1作用在主阀芯A1的右端面上，推动阀芯左移，使主阀换向，P→A接通，O截止。

二位五通电磁阀

原理：左电磁先导阀的线圈通电时主阀3的K1腔进气，K2腔排气，使主阀阀芯向右移动，P与A接通，同时B与O2接通。右电磁先导阀的线圈通电时，K2腔进气，K1腔排气，主阀芯向左移动，P与B接通，A口排气。六、单向阀

单向阀是使气流只能朝一个方向流动，而不能反向流动的阀。A)是单向阀进气腔P没有压缩空气时的状态。此时活塞在弹簧力和工作腔气体余压作用下处于关闭状态，从A向P方向气流不通。B)为进气腔P有压缩空气进入，气体压力克服弹簧力和摩擦力，单向阀处于开启状态，气流从P腔向A方向流动。七、参考回路【课后作业】1.双气缸间接控制回路与单气缸间接控制回路有何不同，试设计一个双气缸间接控制回路。

任务1.3逻辑与功能控制回路的安装与调试任务目标：1、了解双作用气缸的间接启动；2、掌握带弹簧复位的二位五通控制阀的使用；3、掌握“与”门阀（双压阀）的应用；4、掌握用“与”连接来控制一个执行机构（元件）。【任务要求】1、以简化形式画出不带信号示意线的位移－步骤图；2、设计和画出系统回路图；3、在实训台上调试运行回路；4、动作顺序符合要求。通过操作二个相同阀门的按钮开关（阀），使折边装置的成形模具向下锻压，将面积为405cm的平板折边。松开二个或仅是一个按钮开关，都使气缸（1.0）缓慢退回到初始位置。气缸两端的压力由压力表指示。示意图见图3-1。图3-1折边装置

从折边装置的工作要求可以看出，其气动控制回路比较简单，它主要是应用双压阀对气缸实行控制。因而要完成折边装置的控制回路设计必须对双压阀的控制方法、职能符号等有一个全面的了解。双压阀的作用相当于与门逻辑功能。下图所示为双压阀，有两个输入口L<1>、R<1>，一个输出口<2>。只有L<1>、R<1>同时输入时输出口<2>才有压力输出。1、双压阀图3-2“与”功能阀2、双压阀的逻辑功能3、逻辑与功能控制回路驱动一个气缸以前，要求考虑信号互锁，安全措施，以及满足运行条件。逻辑元件在回路中起着信号处理的作用，即加工信号，使其满足一定的条件。

如图3-3按下两个3/2阀的按钮，双作用气缸的活塞杆伸出。假如松开其中一个按钮，则气缸回到初始位置。图3-3逻辑与功能控制回路4、参考回路【课后作业】1、是否还能用其他元件实现逻辑与功能控制回路，试一试设计一个逻辑与功能回路。

任务1.4逻辑或功能控制回路的安装与调试任务目标：1、掌握用“或”连接和“与”连接回路来控制一个执行机构（元件）；2、了解二位五通气控双稳记忆阀的操作使用； 3、掌握“或”门阀（梭阀）的应用； 4、掌握二位三通滚轮杠杆式行程阀的应用。5、掌握逻辑或功能控制回路的分析及连接方法【任务要求】1、以简化形式画出不带信号示意线的位移－步骤图；2、设计和画出系统回路图；3、在实训台上调试运行回路；4、动作顺序符合要求。用于测量的松木杆长5米或3米，须以200mm的间隔标上红色。可以在两个按钮中进行选择以通过具有排气节流控制的气缸来控制测量杆的向前推进，只有当气缸伸出到位并按下回程按钮开关时气缸缩回。示意图见图4-1记号装置。图4-1记号装置

从记号装置的工作要求可以看出，它主要是应用逻辑“与”阀和“或”阀对气缸实行控制。因而要完成记号装置的控制回路设计必须对“或”阀的控制方法、职能符号等有一个全面的了解。“或”门元件也有两个输入控制信号和一个输出信号，它的逻辑含义是只要有任何一个控制信号输入，就有信号输出。1、“或”门元件2、“或”门元件逻辑功能

如图4-2所示，如果两个按钮或其中之一按下，双作用气缸伸出。假如两个按钮同时松开，则气缸回缩。

图4-2逻辑或功能控制回路3、逻辑或功能控制回路4、参考回路【课后作业】“或”门阀能否用其它元件代替，如能请问用什么元件代替？并画出回路图。

任务1.5记忆及速度控制回路的安装与调试任务目标：1、了解流量控制阀的工作原理； 2、掌握流量控制阀的应用； 3、掌握记忆及速度控制回路的分析及连接方法。【任务要求】1、以简化形式画出不带信号示意线的位移－步骤图；2、设计和画出系统回路图；3、在实训台上调试运行回路；4、动作顺序符合要求。在位置转换装置的帮助下，经过冷却的工件被传送至一个高或低位的传送带上。滑动杆(高或低位)的位置由阀的选择开关决定。双作用气缸(1A)前进运动的时间t1=3秒；缩回运动时间t2=2.5秒。对于初始位置，假设气缸处在缩回的末端位置。示意图见图5-1。图5-1位置转换装置

从位置转换装置的工作要求可以看出，它主要是应用流量阀对气缸实行速度控制。因而要完成转换装置的控制回路设计必须对流量阀的控制方法、职能符号等有一个全面的了解。1、气动流量控制元件

通过改变阀的通流面积来调节压缩空气的流量，从而控制气缸运动速度的气动控制元件。节流阀

原理：压缩空气由P口进入，经过节流后，由A口流出，旋转阀芯螺杆可改变节流口开度调节气体的流量。特点：结构简单，体积小

单向节流阀单向阀和节流阀并联而成。原理：当气流由P向A流动时，单向阀关闭，节流阀节流；反向流动时，单向阀打开，不节流。排气节流阀

安装在控制执行元件的换向阀的排气口上，调节排入大气的流量以改变执行元件的运动速度的一种控制阀。常带有消声器以降低排气噪声。

单向节流阀

单向节流阀是由单向阀和节流阀并联而成的组合式流量控制阀，它一般安装在主控阀和执行元件之间进行速度控制。在压装装置中，压装速度可以用单向节流阀来控制。单向节流阀a）节流进气b）快速排气c）职能符号d）实物图流量阀使用时须注意的问题：

用流量阀控制气体的流量难以得到稳定的运动速度，在使用流量阀时要注意：彻底防止管道中的泄漏；提高气缸内表面加工精度和粗糙度；保持气缸内的正常润滑状态；活塞杆上的载荷要稳定且避免偏载；流量控制阀尽量装在气缸附近。单向型控制阀单向阀

气体只能沿一个方向流动，反方向不能流动的阀。或门型梭阀

相当于两个单向阀的组合。原理：A或B有压缩空气输入时，C口就有压缩空气输出，但A口与B口不相通

双气控制阀具有记忆功能，即在它受到新的触发信号前具有保持原状态的特性。通过控制气体的流量可以实现气缸的速度控制。

如图5-5按下左面3/2按钮阀，双作用气缸的活塞杆伸出。气缸停留在伸出的位置，直到另一个3/2按钮阀被按下，且第一个按钮开关被松开。这时，气缸回到初始位置。在新的启动信号发出之前，气缸停留在初始位置。气缸向两个方向运动的速度均可调节。

5/2双端气控阀有所需的记忆功能。阀门将停留在原先的开关位置上，直到接收到一个换向的信号。正是因为这个原因，按钮装置发出的信号只需维持很短的时间。图中装了两个流量控制阀，目的是对活塞向两个方向运动时的排气进行节流。而供气是通过流量控制阀旁的两个单向阀，这样在供气时没有节流作用。2、记忆及速度控制回路图5-5记忆及速度控制回路4、参考回路【课后作业】1、简述进气节流和排气节流的特点和用途。

进气节流的特点和用途：

1、特点：压缩空气通过进气节流阀进入气缸时，气缸内的压力建立缓慢，则气缸的推力由小逐渐变大，压力成线性上升趋势，对变化的负载来说，气缸推动的速度变化较大，不太适合对速度要求高的场合。2、用途：一般用于单作用气缸的调速。排气节流的特点和用途：1、特点：如进入气缸内压缩空气不经过节流，则气缸内的压力建立立刻和气源压力相等，则气缸的推力达到最大，同时气缸另一侧内的空气通过排气节流阀排出时，形成排气背压，从而限制活塞的运动速度，可见排气节流调速对气缸推动速度变化不变。2、用途：用于双作用气缸的调速。任务1.6快速排气控制回路的安装与调试任务目标：1、了解常闭和常开位置的换向阀；2、了解快速排气阀的功能。3、掌握快速排气控制回路的分析及连接方法。【任务要求】1、以简化形式画出不带信号示意线的位移－步骤图；2、设计和画出系统回路图；3、在实训台上调试运行回路；4、动作顺序符合要求。工件分离装置将工件从一个传送带上推到X光仪器上。按下按钮后单作用气缸(1A)快速缩回。松开按钮后，活塞杆伸出。前进运动的时间t=0.9秒。压力表安装在单向节流阀的前或后方。示意图见图6-1。图6-1工件的分离装置

从工件分离装置的工作要求可以看出，它主要是应用流量阀对气缸实行速度控制。因而要完成工件分离装置的控制回路设计必须对流量阀的控制方法、职能符号等有一个全面的了解。1、快速排气阀

快速排气阀是为了使气缸快速排气，加快气缸的运动速度而设置的。它也称为快排阀，一般安装在换向阀和气缸之间，它属于方向控制阀中的派生阀。它有三个阀口1、2、3，1接气源，2接执行元件，3通大气。当1有压缩空气输入时，推动阀芯右移，1与2通，给执行元件供气；当1无压缩空气输入时，执行元件中的气体通过2使阀芯左移，堵住1、2通路，同时打开2、3通路，气体通过3快速排出。快速排气阀常装在换向阀和气缸之间，使气缸的排气不用通过换向阀而快速排出，从而加快了气缸往复运动速度，缩短了工作周期。

图6-2快速排气阀a）工作原理b）职能符号c）实物图1－进气口2－工作口3－排气口

在气动系统中，气缸、气阀等元件工作时，排气速度较高，气体体积急剧膨胀，会产生刺耳的噪声。噪声的强弱随排气的速度、排量和空气通道的形状而变化。排气的速度和功率越大，噪声也越大，一般可达100～120dB，长期在噪声环境下工作，会使人感到疲劳，工作效率低下，降低人的听力，影响人体健康，因而必须采用在排气口装消声器等方式来降低噪声。消声器消声器及应用方法

图6-3为快速排气回路，该回路增加了速度，提高了效率。2、快速排气控制回路图6-3快速排气控制回路4、参考回路【课后作业】1、简述快速排气阀的工作原理。2、还用哪些速度控制回路？请设计一个其他速度控制回路并说明工作原理。

任务1.7压力控制回路安装与调试任务目标：1、了解压力控制阀工作原理；2、了解压力控制回路工作原理；3、掌握压力控制回路连接及调试。当各种液体颜料倒入颜料桶中，用震动机将它们搅合。按下按钮开关，伸出的气缸(1A)的活塞杆退回到尾端位置，并在尾端某一行程范围内作往复运动。其震动的行程范围用处于尾端和处于中部的行程开关——滚轮杆行程阀来限位。震动频率的调节是通过压力调节阀控制供气量来实现。将工作压力置于p=4bar。当特定的时间间隔达到后，震动停止。双作用气缸的活塞杆完全伸出，达到前端位置，并压下前端的滚轮杆行程阀。设定的震动时间t=10s。示意图见图7-1。图7-1振动料桶装置【任务要求】1、以简化形式画出不带信号示意线的位移－步骤图；2、设计和画出系统回路图；3、在实训台上调试运行回路；4、动作顺序符合要求。

该装置主要是应用行程阀控制气缸的往复运动，用压力阀来控制振动频率。因而要完成该装置的控制回路设计必须对压力阀的控制方法、职能符号等有一个全面的了解。一、调压阀

调压阀也称为减压阀，在气动系统中，一般由空气压缩机先将空气压缩，储存在储气罐内，然后经管路输送给各个气动装置使用。而储气罐的空气压力往往比各台设备实际所需要的压力高些，同时其压力波动值也较大。因此需要用调压阀(减压阀)将其压力减到每台装置所需的压力，并使减压后的压力稳定在所需压力值上。调压阀

二、延时阀

不同控制类型的元件可以组合成一个整体的具有多重特性、多重结构的组合式阀门，称为组合阀。延时阀是由3/2阀、单向节流阀和储气室组合而成的。当控制口12有压缩空气进入，经节流阀进入储气室，单位时间内流入储气室的空气流量大小由节流阀调节，当储气室充满压缩空气达到一定程度时，即能克服弹簧的压力，使3/2阀的阀芯移动，使工作口2有压缩空气输出。延时阀三、压力顺序阀

可调压力顺序阀的工作原理：由一个压力顺序阀与一个3/2换向阀组合而成，当控制口12的压力能克服弹簧压力，使3/2阀换向时，输出口2有压缩空气输出，弹簧的设定压力可以通过手柄调节。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。可调压力顺序阀a）实物图b）工作原理图四安全阀（溢流阀）作用：压系统中防止管路、气罐等破坏，限制回路中最高压力。原理：当系统中的压力低于调定值时，阀处于关闭状态。当系统的压力升高到安全阀的开启压力时，压缩空气推动活塞上移，阀门开启排气，直到系统压力降至低于调定值时，阀口又重新关闭。安全阀的开启压力通过调整弹簧的预压缩量来调节。五、其它压力控制阀的种类及工作原理1.安全阀

安全阀相当于液压系统中的溢流阀，它在气动系统中限制回路中的最高压力，以防止管路破裂及损坏，起着过载保护作用。安全阀a）静止状态b）工作状态c）职能符号d）实物图d）2.顺序阀

顺序阀是依靠气路中压力的作用而控制执行元件按顺序动作的压力控制阀，它根据弹簧的预压缩量来控制开启压力。顺序阀a）静止状态b）工作状态c）职能符号d）单向顺序阀

一次压力控制回路，空气压缩机由电动机驱动,当启动电动机后,空气压缩机产生的压缩空气经单向阀进入储气罐,储气罐内的压力上升，电接点式压力表显示压力值。当储气罐内的压力值上升到气压传动系统的最大限定值时，电接点式压力表内的指针碰到上触点,即控制其内的中间继电器断电，使电动机停止转动，空气压缩机也停止运转储气罐内的压力不再上升。2、压力控制回路二次压力控制回路：是指经过一次压力控制回路的压缩空气再经过减压阀二次减压，作为气压传动系统的工作气压使用。由分水滤气器、溢流减压阀和油雾器(也称气动三联件)组成的二次压力控制回路。主要利用溢流式减压阀来实现二次压力调节与控制。油雾器用于给油润滑的气压传动系统中的气压方向控制阀和气压执行元件的润滑。图7-5二次压力控制回路1-分水滤气器2-调压阀3-油污器高低压选择回路由多个减压阀控制，实现多个压力同时输出。

用于系统同时需要高低压力的场合。图7-6高低压选择回路高低压切换回路利用换向阀和减压阀实现高低压切换输出。用于系统分别需要高低压力的场合图7-7高低压切换回路4、参考回路【课后作业】1、调节振动频率还可以用什么方法？请简述之。2、试设计一回路气缸向前的推力达到一定值后自动返回。

气动基本控制回路气动基本回路是组成气动控制系统的基本单元，也是设计气动控制回路的基础。气动基本回路分为压力控制、速度控制和方向控制基本回路。压力控制回路

作用：调压、稳压一次压力控制回路

指用调压阀将空气压缩机的输出压力控制在0.8MPa左右。二次压力控制回路

指把经一次调压后的压力p1再经减压阀减压稳压后所得到的输出压力p2（称为二次压力），作为气动控制系统的工作气压使用。高低压选择回路高低压选择回路

由多个减压阀控制，实现多个压力同时输出。

用于系统同时需要高低压力的场合。高低压切换回路

利用换向阀和减压阀实现高低压切换输出。

用于系统分别需要高低压力的场合方向控制回路单作用气缸换向回路

利用电磁换向阀通断电，将压缩空气间歇送入气缸的无杆腔，与弹簧一起推动活塞往复运动。双作用气缸换向回路

分别将控制信号接到气控换向阀的K1、K2的控制腔，使换向阀的阀芯移动换向，从而控制压缩空气的流向，实现使气缸的活塞往复运动。差动控制回路用二位三通手拉阀控制差动联接气缸。实现气缸的差动控制。多位运动控制回路给各三位换向阀分别加入开关量信号时，各气缸可分别完成向左、向右、停止三种运动状态。当信号解除后，缸可以停止在原位；若更换不同中为机能的三位换向阀，缸可以得到不同的停留状态。速度控制回路单作用气缸速度控制回路双向调速回路

采用二只单向节流阀串联分别实现进气节流和排气节流，控制气缸活塞的运动速度。

慢进快退调速回路

在图示回路中当有控制信号

K时，换向阀换向，其输出经节流阀、快排阀入单作用缸的无杆腔，使活塞杆慢速伸出，伸出速度的大小取决于节流阀的开口量；当无控制信号K时，换向阀复位，缸无杆腔余气经快排阀排入大气，活塞在弹簧作用下缩回。双作用缸速度控制回路双向调速回路

在换向阀的排气口上安装排气节流阀，两种调速回路的调速效果基本相同。慢进快退回路控制活塞杆伸出时采用排气节流控制，活塞杆慢速伸出；活塞杆缩回时，无杆腔余气经快排阀排空，活塞杆快速退回。

缓冲回路

对于气缸行程较长速度较快的应用场合，可以通过回路来实现缓冲；

图a为快速排气阀和溢流阀配合使用缓冲回路；

图b为单向节流阀与二位二通行程阀配合使用的缓冲回路。延时控制回路延时断开回路图a为延时断开回路。当按下手动阀A后，5/2换向阀B立即换向，活塞杆伸出，同时压缩空气经节流阀进入气罐C中。经过一定时间后，气罐中压力升高到一定值，阀B自动换向，活塞杆返回。调节节流阀开度可获得不同的延时时间。图a延时断开回路延时接通回路图b为延时接通回路。按下阀A，压缩空气经阀A和节流阀进入气罐C，一段时间后，气罐中气压达到一定数值，使阀B换向，气路接通，活塞杆伸出。

图b延时接通回路

气—液联动速度控制回路

在气—液联动速度控制回路中，采用气—液联动目的，使气缸得到平稳的运动速度。常用两种方式：气—液阻尼缸的回路；用气—液转换器的回路。

气—液阻尼缸调速回路慢进快退回路

在气—液阻尼缸中，气缸是动力缸，油缸是阻尼缸，气缸与阻尼缸串联联接。变速回路

气液缸串联调速回路

通过单向节流阀，利用液压油不可压缩的特点，实现气缸单方向的无级调速，油杯用于补充油缸漏油。

气液缸串联变速回路当活塞杆右行到撞块碰到机动换向阀后开始作慢速运动。改变撞块的安装位置，即可改变开始变速的位置。气~液转换器的调速回路气~液转换器是一种气液共存又可以相互转换的气~液转换元件。其作用是在一段输入压缩空气时，另一端输出液体。图a)为双作用缸慢进快退的回路，活塞的慢进运动速度通过节流阀2控制气缸的右腔与气—液转换器间油液的流量调节。图b)为可以实现快慢速换接的慢进快退的回路当挡快压下行程阀6时，活塞实现快慢速换接。

安全保护回路互锁回路

单缸互锁回路只有a和b两个信号同时存在时，换向阀换向，气缸活塞杆伸出，否则活塞保持缩回状态。多缸互锁回路

在操作换向阀（1）（2）时，只允许与所操作换向阀相应的气缸动作，其余气缸被锁于原位置。

过载保护回路当气缸活塞杆外伸超载时，气缸左腔压力升高，顺序阀5打开，压缩空气经梭阀排出，换向阀3换向并处于右位，活塞杆缩回。因而，防止了系统因过载而可能造成的事故。往复运动回路一次往复运动回路

回路1

手动按钮阀1与行程阀3交替控制换向阀4换向，使气缸往复运动。

回路2

手动按钮阀1与顺序阀4交替控制换向阀2换向，使气缸往复运动。

回路3

手动阀、梭阀、换向阀、气罐交互作用，使气缸活塞连续二次往复运动。连续往复运动回路操作手动阀通过两个行程阀交替控制换向阀换向使气缸活塞连续往复运动供气点选择回路操作手动阀（1）经梭阀（1ˊ）控制换向阀（3〞）使换向阀（1〞）换向向1号供气点供气。通过对四个手动阀的操作分别给1～4号供气点供气。

任务1.8时间控制回路安装与调试【教学目的】

1、

了解延时阀的工作原理；

2、掌握时间控制回路的分析与连接方法；

3、能够设计时间控制回路。【任务引入】

双作用气缸(1A)将圆柱形工件推向测量装置。工件通过气缸的连续运动而被分离。通过控制阀上的旋钮使气缸的进程时间t1=1.5秒，回程时间t3=1秒。气缸在前进的末端位置停留时间t2=1.5秒，周期循环时间t4=4秒。示意图见图8-1。图8-1圆柱工件的分离装置参考回路

任务1.9顺序动作控制回路的安装与调试【教学目的】

1、了解顺序动作控制回路的构成和性能；

2、掌握顺序动作回路的应用。

3、掌握顺序动