簡(jiǎn)單氣路設(shè)計(jì)

1、簡(jiǎn)單氣路設(shè)計(jì) 回路的構(gòu)成回路的構(gòu)成 氣源 氣源處 理裝置 壓力 控制閥 方向 控制閥 流量 控制閥 驅(qū)動(dòng)裝置 空氣壓縮機(jī)過濾器 油霧器 減壓閥電磁閥 氣壓控制閥 速度控制閥 氣缸 擺動(dòng)缸 空氣馬達(dá) 電源 操作裝置 指示裝置 控制（運(yùn)算） 回路 檢測(cè)裝置 按鈕開關(guān) 選擇開關(guān) 按鈕閥 指示燈 計(jì)數(shù)器 蜂鳴器 繼電器 定時(shí)器 電子元件 預(yù)制計(jì)數(shù)器 順序控制器 氣動(dòng)控制元件 限位開關(guān) 光電管 限位閥 接近開關(guān) 傳感器 （驅(qū)動(dòng)部分） （控制部分）（檢測(cè)部分） 簡(jiǎn)單回路簡(jiǎn)單回路 一、氣動(dòng)換向回路一、氣動(dòng)換向回路 簡(jiǎn)單回路簡(jiǎn)單回路 二、速度控制回路二、速度控制回路 簡(jiǎn)單回路簡(jiǎn)單回路 二、二、速度控制回路速度

2、控制回路 簡(jiǎn)單回路簡(jiǎn)單回路 三、速度控制回路三、速度控制回路 簡(jiǎn)單回路簡(jiǎn)單回路 四、壓力控制回路四、壓力控制回路 簡(jiǎn)單回路簡(jiǎn)單回路 五、位置控制回路五、位置控制回路 氣動(dòng)基本回路氣動(dòng)基本回路 單作用氣缸控制回路單作用氣缸控制回路 氣缸活塞桿運(yùn)動(dòng)方向靠壓縮空氣驅(qū)動(dòng)，另一個(gè)方向則靠其它外力，如重力、彈 簧力等驅(qū)動(dòng)。回路簡(jiǎn)單，可選用簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的兩位三通閥來控制。 常斷二位三通電磁閥控制回路 常通二位三通電磁閥控制回路 三位三通電磁閥控制回路 通電時(shí)活塞桿伸 出 ，斷電時(shí)活 塞桿返回 斷電時(shí)活塞桿上 升，通電時(shí)靠外 力返回 控制氣缸的換向 閥帶有全封閉型 中間位置，可使 氣缸活塞停止在 任意位置，但定

3、位精度不高 兩個(gè)二位二通閥 同時(shí)通電換向， 可使活塞桿伸出。 斷電后，靠外力 返回 例題例題1 設(shè)計(jì)一個(gè)雙向調(diào)速的氣路：設(shè)計(jì)一個(gè)雙向調(diào)速的氣路： 要求：要求：1、執(zhí)行元件為單作用氣缸、執(zhí)行元件為單作用氣缸 2、其它元件任選、其它元件任選 例題例題2 用單作用氣缸設(shè)計(jì)一個(gè)生產(chǎn)流水線上的阻擋機(jī)構(gòu)，要求氣缸開始為伸出狀態(tài)，當(dāng)接用單作用氣缸設(shè)計(jì)一個(gè)生產(chǎn)流水線上的阻擋機(jī)構(gòu)，要求氣缸開始為伸出狀態(tài)，當(dāng)接 觸產(chǎn)品并且完成此處工序后迅速縮回使工件通過。觸產(chǎn)品并且完成此處工序后迅速縮回使工件通過。 要求：要求：1、選擇合適的氣缸類型、選擇合適的氣缸類型 2、畫出氣路圖、畫出氣路圖 例題例題3 設(shè)計(jì)一個(gè)氣路設(shè)計(jì)一

4、個(gè)氣路 現(xiàn)有單動(dòng)押出型氣缸現(xiàn)有單動(dòng)押出型氣缸 1條條 兩位三通常通式彈簧復(fù)位手動(dòng)閥兩位三通常通式彈簧復(fù)位手動(dòng)閥 1個(gè)個(gè) 兩位三通常閉式彈簧復(fù)位手動(dòng)閥兩位三通常閉式彈簧復(fù)位手動(dòng)閥 1個(gè)個(gè) 梭閥梭閥 1個(gè)個(gè) 兩位三通單氣控兩位三通單氣控 1個(gè)個(gè) 堵頭、氣管若干堵頭、氣管若干 要求：氣缸在伸出與縮回狀態(tài)都能長(zhǎng)時(shí)間自保持，無須用手長(zhǎng)按。要求：氣缸在伸出與縮回狀態(tài)都能長(zhǎng)時(shí)間自保持，無須用手長(zhǎng)按。 兩位三通閥除用來控制單作用氣缸外，也常用作選擇閥和分配閥使用。 對(duì)于封閉的氣動(dòng)回路進(jìn)行高低壓轉(zhuǎn)換時(shí)，如從高壓 轉(zhuǎn)換成低壓，則必須排出多余的壓縮空氣。此時(shí)需要用 溢流閥和減壓閥組合來實(shí)現(xiàn)。 雙作用氣缸控制回路雙作

5、用氣缸控制回路 氣缸活塞桿伸出或縮回兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)都靠壓縮空氣驅(qū)動(dòng)，通常選用兩位五通閥來 控制。 采用單電控兩位五通 閥的控制回路 雙電控控制回路中間封閉型三位五通 閥控制回路 中間排氣型三位五通 閥控制回路 通電時(shí)活塞桿伸出， 斷電時(shí)活塞桿返回 采用雙電控電磁閥， 換向電信號(hào)可為脈沖 信號(hào)，因此電磁鐵發(fā) 熱少，并具有斷電保 持功能 左側(cè)電磁鐵通電時(shí)， 活塞桿伸出。右側(cè)電 磁鐵通電時(shí)，活塞桿 縮回。左右側(cè)電磁鐵 同時(shí)斷電時(shí)，活塞可 停止在任意位置，但 定位精度不高 當(dāng)電磁閥處于中間位 置時(shí)活塞桿處于自由 狀態(tài)，可由其他機(jī)構(gòu) 驅(qū)動(dòng) 雙作用氣缸控制回路雙作用氣缸控制回路 氣缸活塞桿伸出或縮回兩個(gè)方

6、向的運(yùn)動(dòng)都靠壓縮空氣驅(qū)動(dòng)，通常選用兩位五通閥來 控制。 中間加壓型三位五通 閥控制回路 中間加壓型三位五通 閥控制回路 電磁遠(yuǎn)程控制 當(dāng)左、右側(cè)電磁鐵同時(shí)斷電 時(shí)，活塞可停止在任意位置， 但定位精度不高。采用一個(gè) 壓力控制閥，調(diào)節(jié)無桿腔的 壓力，使得活塞雙向加壓時(shí)， 保持力的平衡 采用帶有雙活塞桿的氣缸， 使活塞兩端受壓面積相等， 當(dāng)雙向加壓時(shí)，也可保持力 的平衡。以上兩種回路，均 可使活塞停止在任意位置 采用兩位五通氣控閥作為主 控閥，其先導(dǎo)控制壓力用一 個(gè)兩位三通電磁閥進(jìn)行遠(yuǎn)程 控制。該回路可應(yīng)用于有防 爆等要求的特殊場(chǎng)合 例題例題4 設(shè)計(jì)一簡(jiǎn)單氣路設(shè)計(jì)一簡(jiǎn)單氣路 要求：要求：1、可以進(jìn)行

7、手動(dòng)或自動(dòng)控制、可以進(jìn)行手動(dòng)或自動(dòng)控制 2、可以進(jìn)行速度調(diào)節(jié)，要求氣缸運(yùn)行速度平穩(wěn)、可以進(jìn)行速度調(diào)節(jié)，要求氣缸運(yùn)行速度平穩(wěn) 例題例題5 使用沖壓等機(jī)器時(shí)，若一手拿沖料，另一手操作啟動(dòng)閥，很容易造成工傷事故。若使用沖壓等機(jī)器時(shí)，若一手拿沖料，另一手操作啟動(dòng)閥，很容易造成工傷事故。若 改用兩手同時(shí)操作，沖床才動(dòng)作的話，可保護(hù)雙手安全。改用兩手同時(shí)操作，沖床才動(dòng)作的話，可保護(hù)雙手安全。 已知負(fù)載的為已知負(fù)載的為750N，使用空氣壓力為，使用空氣壓力為0.5MPa,負(fù)載率為負(fù)載率為50%。 要求：要求： 1、選擇合適的氣缸、選擇合適的氣缸 2、選擇合適的閥、選擇合適的閥 3、設(shè)計(jì)該氣路、設(shè)計(jì)該氣路 典

8、型應(yīng)用回路典型應(yīng)用回路 1、自動(dòng)往復(fù)回路、自動(dòng)往復(fù)回路 單缸連續(xù)往復(fù)氣控回路 例題例題6 把下圖連接起來，使其實(shí)現(xiàn)自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)把下圖連接起來，使其實(shí)現(xiàn)自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng) 典型應(yīng)用回路典型應(yīng)用回路 2、同步回路、同步回路 利用單向節(jié)流閥實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的同步控制 這種同步回路的同步精度差，易受負(fù)載變化的 影響，如果氣缸的缸徑相對(duì)于負(fù)載來說足夠大， 若工作壓力足夠高，可以取得一定的同步效果。 此外，如果使用兩只電磁閥，使兩只氣缸的給 排氣獨(dú)立，相互之間不受影響，同步精度會(huì)好 些 利用氣/液轉(zhuǎn)換缸實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的同步控制 可以進(jìn)行油液補(bǔ)充，即使有少量泄漏，也不會(huì) 影響同步 典型應(yīng)用回路典型應(yīng)用回路 3、延時(shí)回路、延時(shí)回

9、路 典型應(yīng)用回路典型應(yīng)用回路 例題例題7 設(shè)計(jì)能控制氣缸伸出時(shí)間的氣動(dòng)回路設(shè)計(jì)能控制氣缸伸出時(shí)間的氣動(dòng)回路 1、雙作用氣缸在用手動(dòng)閥按一次伸出后，在一定時(shí)間延遲后自動(dòng)縮回的單往復(fù)回、雙作用氣缸在用手動(dòng)閥按一次伸出后，在一定時(shí)間延遲后自動(dòng)縮回的單往復(fù)回 路。路。 2、設(shè)計(jì)一個(gè)能控制時(shí)間的連續(xù)自動(dòng)往復(fù)回路、設(shè)計(jì)一個(gè)能控制時(shí)間的連續(xù)自動(dòng)往復(fù)回路 典型應(yīng)用回路典型應(yīng)用回路 4、緩沖回路、緩沖回路 氣缸的負(fù)載可分為阻性負(fù)載（靜負(fù)載）和慣性負(fù)載（有慣性力的負(fù)載）阻性負(fù)載（靜負(fù)載）和慣性負(fù)載（有慣性力的負(fù)載）。當(dāng)慣性負(fù) 載較大時(shí)，氣缸停止運(yùn)動(dòng)時(shí)的沖擊能量較大。通常在氣缸內(nèi)設(shè)置墊緩沖或氣緩沖墊緩沖或氣緩沖來

10、吸收這種沖擊能量。若沖擊能量超過氣缸自身能吸收的能量時(shí)，通常是在外部設(shè)置 液壓緩沖器或設(shè)計(jì)緩沖回路液壓緩沖器或設(shè)計(jì)緩沖回路來解決。 典型應(yīng)用回路典型應(yīng)用回路 4、緩沖回路、緩沖回路 氣缸的負(fù)載可分為阻性負(fù)載（靜負(fù)載）和慣性負(fù)載（有慣性力的負(fù)載）阻性負(fù)載（靜負(fù)載）和慣性負(fù)載（有慣性力的負(fù)載）。當(dāng)慣性負(fù) 載較大時(shí)，氣缸停止運(yùn)動(dòng)時(shí)的沖擊能量較大。通常在氣缸內(nèi)設(shè)置墊緩沖或氣緩沖墊緩沖或氣緩沖來 吸收這種沖擊能量。若沖擊能量超過氣缸自身能吸收的能量時(shí)，通常是在外部設(shè)置 液壓緩沖器或設(shè)計(jì)緩沖回路液壓緩沖器或設(shè)計(jì)緩沖回路來解決。 典型應(yīng)用回路典型應(yīng)用回路 5、位置（角度）控制回路、位置（角度）控制回路 氣動(dòng)

11、系統(tǒng)中，氣缸通常只有兩個(gè)固定的定位點(diǎn)。如果要求氣缸在運(yùn)動(dòng)過程中的某個(gè) 中間位置停下來，則要求氣動(dòng)系統(tǒng)具有位置控制功能。由于氣體具有壓縮性壓縮性，因此 只利用三位五通換向閥三位五通換向閥對(duì)氣找兩腔進(jìn)行給排氣操作的純氣動(dòng)方法難以得到高精度高精度的 位置控制。對(duì)于定位精度要求較高的場(chǎng)合，應(yīng)采用機(jī)械輔助定位或氣機(jī)械輔助定位或氣/液轉(zhuǎn)換器液轉(zhuǎn)換器等控 制方法。 a、利用機(jī)械擋塊的位置（角度）控制、利用機(jī)械擋塊的位置（角度）控制 為了使氣缸在行程中間定位，最可靠的方法是采用如圖所示的方法，即在定位點(diǎn)設(shè) 置機(jī)械擋塊。該方法的定位精度取決于機(jī)械擋塊的設(shè)置精度。為了維持高的定位精 度，擋塊的設(shè)置既要考慮有較高的

12、剛度，又要考慮具有吸收沖擊的緩沖能力。 擋塊 利用外部擋塊定位的方法 典型應(yīng)用回路典型應(yīng)用回路 b、利用氣缸結(jié)構(gòu)的位置控制、利用氣缸結(jié)構(gòu)的位置控制 使用多位氣缸，可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)位置控制，其基本構(gòu)成如圖所示。氣缸A、B、C的行程 各不相同。當(dāng)三通換向閥1通電時(shí)，氣缸A的活塞桿推動(dòng)活塞B、C伸出，到達(dá)氣缸A 的行程終點(diǎn)。當(dāng)三通電磁閥2通電時(shí)，活塞A保持不動(dòng)，活塞C向右移動(dòng)。 使用多位氣缸的位置控制回路 典型應(yīng)用回路典型應(yīng)用回路 c、利用氣、利用氣/液轉(zhuǎn)換器的位置控制液轉(zhuǎn)換器的位置控制 如前所述，通過在規(guī)定位置設(shè)置位移傳感器或行程開關(guān)，根據(jù)行程信號(hào)控制三位閥 的切換，可實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的中間定位控制。但在氣缸的

13、運(yùn)動(dòng)速度較快的場(chǎng)合，由于氣體 的壓縮性，難以獲得高的定位精度。為了保證定位精度，可以在一定程度上犧牲運(yùn) 動(dòng)速度，采用氣/液轉(zhuǎn)換器來實(shí)現(xiàn)。 使用氣/液轉(zhuǎn)換器的中間定位控制回路 典型應(yīng)用回路典型應(yīng)用回路 d、利用制動(dòng)氣缸的位置控制、利用制動(dòng)氣缸的位置控制 利用制動(dòng)氣缸可以實(shí)現(xiàn)中間定位控制，其回路如圖所示。該回路中，三位五通電磁 換向閥1的中位機(jī)能應(yīng)為中位加壓型。電磁閥2用來控制制動(dòng)活塞的動(dòng)作，因?yàn)橹苿?dòng) 氣缸4的制動(dòng)活塞有雙作用型和單作用型兩種，所以若制動(dòng)活塞為雙作用型，電磁 閥2應(yīng)采用二位五通閥；若制動(dòng)活塞為單作用型，電磁閥2應(yīng)采用二位三通閥。利用 帶單向閥的減壓閥3來進(jìn)行負(fù)載的壓力補(bǔ)償。當(dāng)電磁閥

14、1、2不通電時(shí)，氣缸在行程 中間定位并制動(dòng)；當(dāng)電磁閥2通電時(shí)，制協(xié)解除。 使用制動(dòng)氣缸的中間定位控制回路 典型應(yīng)用回路典型應(yīng)用回路 6、過載保護(hù)回路、過載保護(hù)回路 主要利用順序閥設(shè)定壓力，實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。主要利用順序閥設(shè)定壓力，實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。 典型應(yīng)用回路典型應(yīng)用回路 6、過載保護(hù)回路、過載保護(hù)回路 主要利用順序閥設(shè)定壓力，實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。主要利用順序閥設(shè)定壓力，實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。 典型應(yīng)用回路典型應(yīng)用回路 例題例題8 改正下圖的連接，使實(shí)現(xiàn)其功能改正下圖的連接，使實(shí)現(xiàn)其功能 實(shí)用氣路設(shè)計(jì)實(shí)用氣路設(shè)計(jì) 1、設(shè)計(jì)一個(gè)檢驗(yàn)試臺(tái)（如檢測(cè)電磁閥），裝置如圖所示、設(shè)計(jì)一個(gè)檢驗(yàn)試臺(tái)（如檢測(cè)電磁閥），裝置如圖所示

15、動(dòng)作原理：當(dāng)按下開關(guān)動(dòng)作原理：當(dāng)按下開關(guān)1，夾緊缸動(dòng)作把閥夾緊；當(dāng)按下開關(guān)，夾緊缸動(dòng)作把閥夾緊；當(dāng)按下開關(guān)2，開始進(jìn)氣（低壓，開始進(jìn)氣（低壓 1.5kgf/cm2.）當(dāng)按下）當(dāng)按下3進(jìn)氣變?yōu)楦邏?。試設(shè)計(jì)以下氣路。進(jìn)氣變?yōu)楦邏?。試設(shè)計(jì)以下氣路。 實(shí)用氣路設(shè)計(jì)實(shí)用氣路設(shè)計(jì) 2、設(shè)計(jì)一個(gè)檢驗(yàn)試臺(tái)（如檢測(cè)調(diào)壓閥），裝置如圖所示、設(shè)計(jì)一個(gè)檢驗(yàn)試臺(tái)（如檢測(cè)調(diào)壓閥），裝置如圖所示 動(dòng)作原理：當(dāng)開啟手動(dòng)閥，動(dòng)作原理：當(dāng)開啟手動(dòng)閥，A、B缸缸，進(jìn)氣處進(jìn)氣處同時(shí)動(dòng)作把檢測(cè)物夾緊并通氣，同時(shí)動(dòng)作把檢測(cè)物夾緊并通氣， 在測(cè)試過程中可通過腳踏閥進(jìn)行斷排氣。在測(cè)試過程中可通過腳踏閥進(jìn)行斷排氣。 實(shí)用氣路設(shè)計(jì)實(shí)用氣路設(shè)計(jì)

16、3、設(shè)計(jì)一個(gè)開門機(jī)構(gòu)、設(shè)計(jì)一個(gè)開門機(jī)構(gòu) 動(dòng)作原理：現(xiàn)有一糧倉(cāng)，共有兩種車分大車和小車來搬糧食，要求當(dāng)小車來的時(shí)候動(dòng)作原理：現(xiàn)有一糧倉(cāng)，共有兩種車分大車和小車來搬糧食，要求當(dāng)小車來的時(shí)候 門只開一半，大車來的時(shí)候門全開。由于設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)陋，需人員在現(xiàn)場(chǎng)操作。門只開一半，大車來的時(shí)候門全開。由于設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)陋，需人員在現(xiàn)場(chǎng)操作。 要求：要求： 1、選擇合適類型的氣缸、選擇合適類型的氣缸 2、選擇合適類型的閥并設(shè)計(jì)該回路、選擇合適類型的閥并設(shè)計(jì)該回路 3、開門動(dòng)作要求速度緩慢且平穩(wěn)、開門動(dòng)作要求速度緩慢且平穩(wěn) 應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例1、自動(dòng)調(diào)節(jié)病床、自動(dòng)調(diào)節(jié)病床 在醫(yī)院的住院病人中，有一些是行動(dòng)不便的，特別是大小便需要有人照料。自動(dòng)調(diào) 節(jié)病床為這類病人解決了難題，病人只需輕輕壓下一個(gè)按鈕，便桶就可以從床下自 動(dòng)移至對(duì)病人合適的位置，用完后病人只需松開按鈕，便桶就可以移回原位，如圖 1所示。 自動(dòng)調(diào)節(jié)病床由兩只氣缸控 制，水平氣缸A使便桶水平 移動(dòng)，垂直氣缸B使可動(dòng)床 墊移開或復(fù)位。操作步驟如 下：當(dāng)病人壓下按鈕時(shí)，氣 缸B后退，退到底后，A氣缸 退回，便桶到位；當(dāng)病人松 開按鈕時(shí)，氣缸A前進(jìn)，進(jìn) 到頭后，B氣缸