第12章气压传动常用回路

1-三位五通换向阀 2-梭阀3-二位二通阀
12.2程序控制回路 自学12.2.1顺序动作回路
图示位置，两缸处于左端， 当按下二位三通手动阀使其处 于上位时，控制气体使上面的 二位五通双气控制换向阀处于 左位，因此压缩空气进入缸A 左腔，使其活塞先实现动作 A1；
12.2程序控制回路 12.2.1顺序动作回路
12.2.4计数回路
1.二进制计数回路
自学
三进制计数回路
12.2.5同步动作回路
图中缸A的下腔与缸B的上腔 相连，内部封入一定量的液压油， 且缸A的有效面积A1和缸B的有 效面积A2相等，以保证两缸的 同步运动。 注意：如果发生液压油的泄露 或油中混入空气现在，会破坏同 步动作精度，因此要经常打开放 气装置，放掉混入油液中的空气 并补入油液。改回路可得到较高 的同步精度。
12.3.2其他安全保护回路
2.过载保护回路
此回路是当气缸工作过程中，遇 到故障造成气缸过载，而使活塞自 动退回的回路。 气动系统正常工作时，按下手动 阀1，使主控换向阀2切换至左位， 压缩空气进入气缸左腔，使其活塞 向右前进，当缸上挡块压下行程阀 5时，控制气体使阀2又换至右位， 压缩空气进入气缸右腔，其活塞向 左退回。 当气缸活塞向右运动中，若负载 过大，使气缸左腔压力也进入到气 缸右腔，使活塞自动向左退回，气 缸左腔的气体经阀2排气，防止系 统过载。
12.1.1利用气液转换器的控制回路
1.利用气液转换器的速度控制回路
利用气液转换器将 气压变成液压，驱 动液压缸运动，调 节节流阀的开度， 就可改变液压缸的 运动速度。 充分发挥了气动供 气方便和液压速度 容易控制的特点。
气液转换器
将气压信号转换为液压信号的一种转换器。 常用于将气动调节仪表或气动手动操作器的输出信号 转换为液压信号，驱动液动执行机构动作。液动执行 器具有功率大、机械刚性好、动态响应快等特点，因 此在精密控制系统、重型机床、汽车、船舶和航空中 都有广泛的应用。而气动仪表对各种环境有很强的适 应性，而且容易维护、维修、系统投资费用低，因此 在上述应用方面常常采用气动仪表与液动执行器相结 合的自动控制系统，这时就要采用气液转换器。常用 的气液转换器是与液压执行机构制成一体的。
第12章
气压传动基本回路
气压传动的基本回路和液压回路一样，也是 一些相关的气动传动元件组成，并完成气动 系统的某一特定的功能。气动系统一般由最 简单的基本回路组成。虽然基本回路相同， 但由于组合方式不同，所得到的系统的性能 却各有差异。所以必须熟悉各种基本回路和 经过长期生产实践总结出的常用回路。
12.3.2其他安全保护回路
3.急停保护回路
左图为切断全部气源的急 停回路，是自动控制系统 中重要的安全保护措施， 在工作进程中，出现意外 事故时，按急停按钮，可 将信号系统、控制系统和 执行机构的空气全部排空， 实现立即停车，由于回路 处于排气状态，便于维修 和检查。若急停后重新开 车，要求系统继续按程序 进行工作。可按动急停复 位阀即可。
2.用气液转换器和增压器的增压回路
图所示是用双侧控制气液增压器的增压回路。 一般气液转换器或气液阻尼缸都只能得到与气 压相同的液压力，在要求推力很大时，将使缸 的结构尺寸过大，为此可采用气液增压器来提 高工作压力，以缩小缸的结构尺寸。当二位四 通电磁铁换向阀通电处于上位时，压缩空气进 入气液增压器1，并使增压后的液体驱动液压缸 向右慢速前进，其速度由单向节流阀5调节，当 换向阀断电处于下位时，压缩空气经气液转换 器3使受压油液通过单向节流阀4进入缸的右腔， 缸活塞退回。 适用于单向增压且要求负载在两个方向运动平 稳的场合。
气液增压器
优点主要以压缩空气作为动力源，不需要另加油，操 作异常简单；以较低空气压作动力，即可产生高压油 压输出力；调整油缸作动压力也极为方便，只要在油 缸前端加装一个油压调节阀，即可控制油压之高压出 力；在控制方面也很简单，只要一个气动用作普通电 磁阀；动作速度也较油压系统快，不会产生喷油现象； 且售后维修方面较为简单等特点；但缺陷表现在安装 方式较为单一，只可横向安装或直立式安装；对于用 油量较为多的情况下不适宜安装。
气液增压器
气液增压器
工作原理类似于压力增压器，对大径空气驱动活塞施 加一个很低的压力，当此压力作用于一个小面积活塞 上时，产生一个高压。通过一个二位五通气控换向阀， 增压泵能够实现连续运行。由单向阀控制的高压柱塞 不断的将液体排出，增压泵的出口压力大小与空气驱 动压力有关。当驱动部分和输出液体部分之间的压力 达到平衡时，增压器会停止运行，不再消耗空气。当 输出压力下降或空气驱动压力增加时，增压泵会自动 启动运行，直到再次达到压力平衡后自动停止采用单 气控非平衡气体分配阀来实现泵的自动往复运动，泵 体气驱部分采用铝合金制造。接液部分根据介质不同 选用碳钢或不锈钢，泵的全套密封件均为进口优质产 品，从而保证了气液增压泵的性能 。
气液转换器
该产品是将气压直接转换成油压的元件，它是 一个垂直安装的缸筒，里面灌满油，压缩空气， 从筒空上端进气口进入缸体内，缸体内有一个 特殊挡板使空气均匀分布在液面上，使油产生 与气体同样的压力，经缸筒下端出油口，输送 到执行元件。
12.1.1利用气液转换器的控制回路
1.利用气液转换器的速度控制回路
气动基本常用回路
气液联动回路 程序动作回路 安全保护回路
12.1 气液联动回路
由于气体的可压缩性，运动速度不稳定，定位精 度不高。在气动调速、定位不能满足要求的场合， 可采用气液联动。在气压回路中，采取气液联动， 相当于把气压传动转换为液压传动，它充分利用了 油液的近似不可以压缩性及排量容易控制的特点和 气动的快速性，能使执行元件的速度调节更稳定， 运动能平稳。若采用气液增压回路，还能得到更大 的推力。
2、气液转换器的速度控制回路
调节行程阀的安装位置，就可以调 节缸速度转换的起点，而当换向阀 回复图示位置时，压缩空气进入气 液转换器并使油液被挤出气液转换 器经单向阀进入动力缸右腔。缸的 活塞快速向左退回，实现“快进、 工进、快退”的动作循环。由于缸 的一腔是压缩空气，另一腔是油液。 所以活塞严格密封，避免气液串通， 是保证速度稳定的关键。
采用气液转换器实现双向调速 的气液联动回路，图中压缩空 气经换向阀进入气液转换器的 气腔中，并以同样大小的压力 传递到油压腔，即将气压力转 换为液压力，使油液强行挤出 经过两个单向阀分别调节缸活 塞两个方向的运动速度。
2、气液转换器的速度控制回路
当二位五通单气控换向阀处于下 位接通时，压缩空气作用于动力 缸左腔活塞上，使缸右腔内油液 经行程阀进入气液转换器，气液 转换器内的气体排到大气中，同 时缸的活塞实现快速右移，当挡 块压下行程阀时，切断该阀右腔 后，油液只能通过节流阀进入气 液转换器，使动力缸转化为慢速 前进。
1-三位五通换向阀 2-梭阀3-二位二通阀
12.1.2用气液阻尼缸的控制回路
当换向阀1处于下位，压缩空气进 入缸右腔，并通过梭阀2使二通阀3 处于接通位置，这时液压缸左腔油 液受到挤压并经二通阀3和单向阀快 速进入液压缸右腔，于是气液阻尼 缸实现快速向左退回；当换向阀1断 电处于中间位置，二通阀3自动复位 关闭，使气液阻尼缸立即停止运动， 这种回路利用二通阀3可使活塞停在 任意位置且定位精度高。但对气、 液间密封要求高。 适用于气动设备要求精度定位高 的场合。
12.2.3延时控制回路
气动延时是延缓系统中某信 号的输出，使所控制的动作滞 后于某一动作。主要用于气动 延时元件，相当于时间继电器。 常用于易燃、易爆等不允许使 用时间继电器的场合。
12.2.3延时控制回路
左图为延时接通气动回路，延时 元件在主控先导信号输入侧形成进 气节流，当输入先导信号A后，使 二位三通换向阀2切换至上位，压 缩空气经节流阀进入气容，待经过 一段时间t1，使气容中的压力升高 到一定值后，主控制阀1才能换向 接通输出F。延时时间可由节流阀 调节。
12.3安全保护回路 12.3.1双手操作安全回路 自学
12.3.2其他安全保护回路
1.动作联锁安全保护回路
气缸B的主控换向阀2的控制 口，通过手动阀3与气缸A的左 腔相连通。按下手动阀1后，缸 A左腔进入切换至上位时，压缩 空气使阀2切换至左位，这时缸 B下腔进入压缩空气，其活塞才 能向上运动，因此只有缸A动作 之后，缸B才能动作。
3.用气液转换器的位置控制回路
利用二位二通电磁换向阀可控制液 压缸在任意位置停留，当二位二通 阀断电时，液压缸实现左右运动， 当二通阀通电处于左位时，即切断 缸左腔进入或排出油液，使缸实现 任意位置的停留。 适用于定位精度要求较高的场合。
12.1.2用气液阻尼缸的控制回路
利用二位二通单气控换向阀 3即可控制气液阻尼缸在任意 位置停留。当三位五通换向阀 1处于左位，压缩空气进入气 缸左腔，并通过梭阀2使二通 阀3处于接通位置，液压缸右 腔油液经节流阀、二通阀3进 入液压缸左腔，使气液阻尼缸 向右慢速前进。其速度可由节 流阀调节。
12.2.2往复动作回路
2.连续往复动作回路
按下手动阀后，使单气控换向 阀处于右位，气缸左腔进入压缩 空气，使活塞向右前进，由于气 缸松开行程阀1，使该阀自动复位 而将控制气路封闭，使换向阀仍 处于右位；当活塞到达终点，挡 块压下行程阀2时，使换向阀的控 制气路经行程阀2排气，换向阀恢 复至左位，这时压缩空气进入气 缸右腔，使其活塞向左退回。在 气缸返回到原位并再次压下行程 阀1后，换向阀又重新换至右位， 使气缸左腔重新进入压缩空气， 重复上述循环动作。
12.2.3延时控制回路
左图为延时切断气动回路，图中， 延时元件组成排气节流回路。当输入 信号A后，单向阀被推开，主控换向阀 迅速切换为上位，压缩空气立即有信 号F输出， 当输入信号A在主控换向阀 上端，需经延时一定时间t2后，主控 换向阀才能恢复原位，这时输出F才能 被切断。延时时间可由节流阀调节。
一旦缸A向右运动并松开二位三 通行程阀1后，使行程阀1自动复位， 换向阀左侧控制气体排到大气，但 该换向阀仍处于左位，使缸A直到 压下右侧的二位五通行程阀3后， 使下面的二位五通单气控换向阀也 换至左位，此时缸B左腔也进入压 缩空气，其活塞开始向右实现动作 B1（此时缸B松开下面的二位二通 行程阀2，使其自动复位）