项目9工作任务9.2 气动压铆装置气动系统综合控制回路装调

《液压与气动项目教程》项目9气动及电气动系统控制回路的装调工作任务9.2气动压铆装置气动系统综合控制回路装调【教学目标】1.理解气动系统的换向控制、压力控制及流量控制回路的工作原理，能够通过回路图分析描述回路工作过程。2.能够根据控制要求，设计基本的气动系统控制回路，并选取恰当的气动元件组建气路。3.能够调试和维护气动回路，并对气路的一般故障进行排故分析。4.增强“增效提质”的生产理念，培养逆向思维和开拓创新的能力。项目9气动及电气动系统控制回路的装调

工作任务9.2气动压铆装置气动系统综合控制回路装调1.气动互锁回路图9-15气动互锁回路1、2、3-双作用气缸；4、5、6-梭阀；7、8、9-弹簧复位式双气控换向阀；10、11、12-复位式手动换向阀如图9-15所示的回路，利用梭阀与双气控换向阀实现互锁，以防止各缸的活塞同时动作。当按下手动换向阀10时，弹簧复位式双气控换向阀7的气控口有信号，换向左位，气缸1活塞杆伸出。与此同时，气缸1的进气管路的气体经梭阀4和5分别送到双气控换向阀8和9的右侧位，此时，即使按下点动按钮阀11和12，换向阀8和9都不会换向，气缸2和3也就不会动作，松开手动换向阀10，弹簧复位式双气控换向阀7的左位没有气信号，在弹簧作用下复位右侧，气缸1活塞杆缩回。同理，按下换向阀11时，换向阀10和12被锁，按下换向阀12时，换向阀10和11被锁。如果要改换缸的动作，必须使前面动作的缸复位后才行。工作任务9.2气动压铆装置气动系统综合控制回路装调2.安全保护回路安全生产必须依靠科学技术，气动技术作为实现自动化生产的重要手段之一，在使用过程中由于执行元件的过载、气压的突降以及气动执行机构的快速动作等都可能危及操作人员或设备的安全，因此在气动回路中加入安全保护是非常必要的，除采用常见的溢流阀外（可参考液压控制部分的内容），常有如下的一些安全保护回路。2.1过载保护安全回路图9-16过载保护回路1-气缸；2-双气控换向阀；3-复位式手动换向阀；4-行程阀；5-顺序阀；6-梭阀图9-16所示是一种过载保护回路。当气缸活塞杆伸出途中遇到某障碍或因其他原因使气缸过载时，气缸1无杆腔压力升高，当压力升高超过顺序阀5的预定值时，顺序阀5打开，压缩空气经梭阀5将双气控换向阀2换向至右位，使活塞杆返回，气缸无杆腔气体经主控阀2排出，从而防止系统过载，或防止活塞杆与障碍物发生严重磕碰或挤压。工作任务9.2气动压铆装置气动系统综合控制回路装调2.2双手操作安全回路2.安全保护回路（a）二位三通手动换向阀串联

（b）双压阀的逻辑“与”功能图9-

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双手操作回路1-双作用气缸；2-单气控换向阀；3、4-复位式手动换向阀；5-双压阀双手操作回路有两种方式实现，一种是如图9-17a所示，将两个常闭型二位三通手动换向阀串联，另一种如图9-17b所示，利用双压阀的逻辑“与”功能控制。两种方式具备相同的控制逻辑，如果只按下其中一个复位式手动换向阀3或4，控制气缸动作的单气控换向阀2并不会换向。只有同时按下两个复位式手动换向阀3和4，才能使单气控换向阀2的控制口通入压力信号，使其换向，达到启动气缸动作的目的。工作任务9.2气动压铆装置气动系统综合控制回路装调3.往复动作回路3.1位置控制的单往复动作回路利用行程阀等来检测气缸的终端位置，可以实现气缸的往复动作。如图9-18所示，按下手动换向阀，双气控二位五通换向阀换向，气缸活塞杆伸出，当活塞杆伸出位置到达行程阀A1时，行程阀的滚轮被压下，气信号经行程阀到达双气控二位五通换向阀右位，气缸活塞杆缩回，完成一个往复运动。每按动一次手动换向阀，气缸就往复动作一次。图9-18位置控制的单往复动作回路

工作任务9.2气动压铆装置气动系统综合控制回路装调3.往复动作回路3.2压力控制的单往复动作回路图9-19压力控制的单往复动作回路1-双作用气缸；2-双气控二位五通换向阀；3-手动换向阀；4-压力顺序阀图9-19是利用压力顺序阀控制的单往复动作回路。按下手动换向阀3，使双气控二位五通换向阀2换向左位，气缸1活塞杆伸出。当气缸1无杆腔的压力达到压力顺序阀4的调定压力时，压力顺序阀4打开，换向阀2换至右位工作，活塞杆缩回，完成一次往复动作循环。需注意的是，气缸活塞杆是否后退取决于压力顺序阀4的调定压力，正常工作时，压力达到顺序阀的调定压力时活塞杆后退，而活塞杆在伸出过程中碰到过载情况时也会产生后退动作，所以，该回路还起到过载保护作用，过载时无法保证活塞到达行程终点。工作任务9.2气动压铆装置气动系统综合控制回路装调3.3时间控制的单往复动作回路3.往复动作回路图9-20时间控制的单往复动作回路1-双作用气缸；2-双气控二位五通换向阀；3-手动换向阀；4-压力容器；5-单向节流阀；6-行程阀图9-20是利用气容和单向节流阀实现时间控制的单往复动作回路。按下手动换向阀3，使双气控二位五通换向阀2换至左位，气缸1活塞杆伸出。当活塞杆伸出位置到达行程阀6时，行程阀6的滚轮被压下，气信号经行程阀6和单向节流阀5后，先进入压力容器4内，经过一段时间延迟，当压力容器4出口压力达到换向阀2的换向气信号压力值时，换向阀2换至右位，气缸1活塞杆缩回，完成一个往复运动。调节单向节流阀的开度，就可以调节气缸活塞杆返回的时间。这种回路结构简单，适用于活塞杆到达行程终端时作短暂停留的情况。工作任务9.2气动压铆装置气动系统综合控制回路装调3.4单缸连续往复动作回路3.往复动作回路图9-21单个气缸连续往复动作回路1-双作用气缸；2-双气控二位五通换向阀；3-自锁换向阀；4、5-行程阀连续往复动作回路是回路根据自身的动作信号判断气缸的伸出和缩回。图9-21所示为单个气缸连续往复动作回路，行程阀4发出缩回位置气信号，行程阀5发出伸出位置气信号。工作初始状态下，气缸1活塞杆是缩回状态，此时缩回位置的行程阀4的滚轮是被按下去的，当按下自锁换向阀3时，行程阀4获得压缩空气，压缩空气经行程阀4到达换向阀2左位，则气缸1活塞杆伸出，同时行程阀4的滚轮被释放而关闭，当活塞杆伸出位置到达行程阀