液壓與氣動(dòng)技術(shù) 課件 氣壓傳動(dòng) 項(xiàng)目四 沖壓裝置氣動(dòng)回路的設(shè)計(jì)與裝調(diào)

液壓與氣動(dòng)技術(shù)目錄模塊一氣壓傳動(dòng)項(xiàng)目一工件運(yùn)轉(zhuǎn)裝置氣動(dòng)回路的識(shí)讀與裝調(diào)項(xiàng)目二壓蓋裝置氣功回路的設(shè)計(jì)與裝調(diào)項(xiàng)目三料倉卸料裝置氣動(dòng)回路的設(shè)計(jì)與裝調(diào)項(xiàng)目四沖壓裝置氣動(dòng)回路的設(shè)計(jì)與裝調(diào)項(xiàng)目五壓裝裝置電、氣動(dòng)回路的設(shè)計(jì)與裝調(diào)

項(xiàng)目四沖壓裝置氣動(dòng)回路的設(shè)計(jì)與裝調(diào)學(xué)習(xí)任務(wù)一氣動(dòng)邏輯元件的認(rèn)識(shí)與選用學(xué)習(xí)任務(wù)二邏輯控制氣動(dòng)回路設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)三安裝調(diào)試折邊機(jī)回路學(xué)習(xí)任務(wù)一氣動(dòng)邏輯元件的認(rèn)識(shí)與選用1.1認(rèn)識(shí)氣動(dòng)邏輯元件氣動(dòng)邏輯元件是一種以壓縮空氣為工作介質(zhì)，通過元件內(nèi)部可動(dòng)部件的動(dòng)作，改變氣體的流動(dòng)方向，從而實(shí)現(xiàn)一定邏輯功能的氣動(dòng)控制元件。邏輯元件也稱為開關(guān)元件。氣動(dòng)邏輯元件，具有氣流通徑較大、抗污染能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、工作壽命長(zhǎng)、響應(yīng)速度慢等特點(diǎn)。氣動(dòng)邏輯元件按邏輯功能可以分為是門元件、與門元件、非門元件、雙穩(wěn)元件等，按工作壓力可以分為高壓元件（工作壓力0.2～0.8MPa）、低壓元件（工作壓力0.02～0.2MPa）和微壓元件（工作壓力低于0.02MPa）三種，按結(jié)構(gòu)形式可以分為截止式元件、膜片式元件、滑閥式元件和球閥式元件等。學(xué)習(xí)任務(wù)一氣動(dòng)邏輯元件的認(rèn)識(shí)與選用1.2高壓截止式邏輯元件高壓截止式邏輯元件的動(dòng)作是依靠氣壓信號(hào)推動(dòng)閥芯或通過膜片變形推動(dòng)閥芯動(dòng)作，改變氣流的通道以實(shí)現(xiàn)一定的邏輯功能。其特點(diǎn)是:1)行程短，流量大;2)工作壓力較高(0.2~0.8)MPa,且對(duì)凈化程度要求不高;3)帶有顯示和手動(dòng)裝置,便于檢查和維修;4)品種齊全，應(yīng)用方便。學(xué)習(xí)任務(wù)一氣動(dòng)邏輯元件的認(rèn)識(shí)與選用1.2高壓截止式邏輯元件1.是門元件和與門元件圖示為是門元件的結(jié)構(gòu)、工作原理圖和圖形符號(hào)。圖中a為信號(hào)輸入口，s為信號(hào)輸出口，中間口接氣源P。當(dāng)a口沒有壓縮空氣輸入信號(hào)時(shí)，閥片在彈簧及氣源壓力作用下處于圖示位置，堵住P、s之間的通道，此時(shí)s與排氣口相通，s口沒有輸出。當(dāng)a有壓力信號(hào)輸入時(shí)，膜片在有壓力氣體作用下向下移動(dòng)，從而推動(dòng)閥芯也向下移動(dòng)，堵住了排氣通道，P口與s口相通，s口有壓力氣體輸出。所以a口與s口有以下關(guān)系：1）當(dāng)a口無信號(hào)輸入時(shí)，s口無輸出。2）當(dāng)a口有信號(hào)輸入時(shí)，s口有輸出。（a)結(jié)構(gòu)

（b）工作原理

（c）圖形符號(hào)是門元件的結(jié)構(gòu)、工作原理和圖形符號(hào)1-手動(dòng)按鈕：2-膜片：3-顯示活塞：4-上閥體：5-閥桿：6-中閥體：7-截止膜片；8-鋼球：9-密封膜片：10-彈簧：11-下閥體：12-0形圈學(xué)習(xí)任務(wù)一氣動(dòng)邏輯元件的認(rèn)識(shí)與選用1.2高壓截止式邏輯元件1.是門元件和與門元件如圖所示，中間口不接氣源P，而是接另一個(gè)有壓信號(hào)輸入b，此時(shí)該元件就成為“與門”元件。此時(shí)a口、b口與s口有如下關(guān)系：1）當(dāng)a口沒有信號(hào)輸入、b口沒有信號(hào)輸入時(shí)，s口無輸出。2）當(dāng)a口有信號(hào)輸入、b口沒有信號(hào)輸入時(shí)，s口無輸出。3）當(dāng)a口沒有信號(hào)輸入、b口有信號(hào)輸入時(shí)，s口無輸出。4）當(dāng)a口有信號(hào)輸入、b口有信號(hào)輸入時(shí)，s口有輸出。（a）工作原理圖

（b）圖形符號(hào)與門元件的工作原理圖和圖形符號(hào)1-膜片；2-閥芯學(xué)習(xí)任務(wù)一氣動(dòng)邏輯元件的認(rèn)識(shí)與選用1.2高壓截止式邏輯元件2.或門元件圖示是“或門”元件的結(jié)構(gòu)和圖形符號(hào)，圖中a、b是信號(hào)輸入口，s是信號(hào)輸出口。當(dāng)a口有信號(hào)輸入時(shí)，閥芯在輸入信號(hào)的作用下向下移動(dòng)并堵住信號(hào)口b，氣流經(jīng)s口輸出。當(dāng)b口有信號(hào)輸入時(shí)，閥芯在輸入信號(hào)的作用下向上移動(dòng)并堵住信號(hào)口a，氣流經(jīng)s口輸出。當(dāng)a、b口都有信號(hào)輸入時(shí)，閥芯在兩個(gè)信號(hào)的作用下或向下移動(dòng)，或向上移動(dòng)，或保持在中位。但是不管閥芯處于哪個(gè)位置，s口都有輸出。由此得出如下結(jié)論：在a、b兩個(gè)輸入端中，有一個(gè)信號(hào)或同時(shí)有兩個(gè)信號(hào)，s口都有輸出?；蜷T元件的結(jié)構(gòu)和圖形符號(hào)1一下閥座；2一閥芯；3一上閥座學(xué)習(xí)任務(wù)一氣動(dòng)邏輯元件的認(rèn)識(shí)與選用1.2高壓截止式邏輯元件3.“非門”與“禁門”元件圖是“非門”元件，a口為信號(hào)輸入口，s口為信號(hào)輸出口，中間口接氣源P。當(dāng)a口無信號(hào)輸入時(shí)，閥片在氣源壓力作用下向上移動(dòng)，堵住輸出口s與排氣口之間的通道，s口有信號(hào)輸出。當(dāng)a口有輸入信號(hào)時(shí)，膜片在輸入信號(hào)的作用下，推動(dòng)閥桿向下移動(dòng)，堵住氣源口P，s口無信號(hào)輸出。（a）結(jié)構(gòu)（b）圖形符號(hào)非門元件的結(jié)構(gòu)和圖形符號(hào)1-閥體；2-截止膜片；3-上閥體；4-頂桿；5-膜片；6-下閥體學(xué)習(xí)任務(wù)一氣動(dòng)邏輯元件的認(rèn)識(shí)與選用1.2高壓截止式邏輯元件3.“非門”與“禁門”元件圖示，中間口不接氣源P，而是接另一個(gè)有壓信號(hào)輸入b，此時(shí)該元件就成為“禁門”元件。當(dāng)a、b都有信號(hào)輸入時(shí)，閥桿及閥芯在a輸入信號(hào)的作用下堵住b口，s口無輸出。當(dāng)a口無信號(hào)輸入，b口有信號(hào)輸入時(shí)，s就有輸出。。（a）禁門元件原理圖（b）圖形符號(hào)禁門元件的原理和圖形符號(hào)學(xué)習(xí)任務(wù)一氣動(dòng)邏輯元件的認(rèn)識(shí)與選用1.2高壓截止式邏輯元件4.或非元件圖示為或非元件的結(jié)構(gòu)原理與圖形符號(hào)。它是在非門元件的基礎(chǔ)上增加兩個(gè)信號(hào)輸入端，即具有A、B、C三個(gè)輸入信號(hào)，中間孔P接氣源，S口為信號(hào)輸出端。當(dāng)三個(gè)輸入端均無信號(hào)輸入時(shí)，閥芯在氣源壓力作用下上移，使P口與S口接通，S口有輸出。當(dāng)三個(gè)信號(hào)端中任一個(gè)有輸入信號(hào)，相應(yīng)（a）或非元件原理圖（b）圖形符號(hào)或非元件的原理和圖形符號(hào)的膜片在輸入信號(hào)壓力作用下，都會(huì)使閥芯下移，切斷P口與S口的通道，S口無輸出?；蚍窃且环N多功S=A+B+C能邏輯元件，用它可以組成與門、是門、或門、非門、雙穩(wěn)等邏輯功能元件。學(xué)習(xí)任務(wù)一氣動(dòng)邏輯元件的認(rèn)識(shí)與選用1.2高壓截止式邏輯元件5.“雙穩(wěn)”元件雙穩(wěn)元件的結(jié)構(gòu)如圖所示。在氣壓信號(hào)的控制下，閥芯4帶動(dòng)滑塊6移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出端的控制功能。當(dāng)接通氣源壓力后，如果加入控制信號(hào)a，閥芯4被控制信號(hào)a推至右端，（a）禁門元件原理圖b）圖形符號(hào)雙穩(wěn)元件的結(jié)構(gòu)1-連接板；2-閥體；3-手動(dòng)桿；4-閥芯；5-密封圈；6-滑塊氣源的壓縮空氣由P通至s1輸出，而s2與排氣口O相通。撤去控制信號(hào)a，閥芯仍保持右位，s1保持有輸出，記憶了控制信號(hào)a。若b有控制信號(hào)輸入，則閥芯4移至左端，S2與氣源P相通，s1與排氣口相通。撤去控制信號(hào)b，s2仍保持有輸出，記憶了控制信號(hào)b。雙穩(wěn)元件的這一功能稱為記憶功能，或稱這種元件具有記憶性。學(xué)習(xí)任務(wù)一氣動(dòng)邏輯元件的認(rèn)識(shí)與選用

1.3高壓膜片式邏輯元件高壓膜片式邏輯元件是利用膜片式閥芯的變形來實(shí)現(xiàn)其邏輯功能的。其工作原理是由帶閥口的氣室和能夠擺動(dòng)的膜片構(gòu)成。當(dāng)采用一定手段使膜片的兩側(cè)造成壓力差時(shí),即可迫使膜片向某一側(cè)擺動(dòng),從而關(guān)閉或打開相應(yīng)的閥口,使氣氣流的流向、流路切換，以實(shí)現(xiàn)各種邏輯功能及控制功能。主要由“三門”元件或由“三門”元件派生出的“四門”元件組合而成。其特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可動(dòng)部件只有膜片；工作壓力(0.3~0.7)MPa。學(xué)習(xí)任務(wù)一氣動(dòng)邏輯元件的認(rèn)識(shí)與選用

1.3高壓膜片式邏輯元件1.“三門”元件（采用泄壓方式形成膜片的壓力差）

“三門”元件有三個(gè)口，故稱三門。圖所示為三門元件的工作原理。它由上、下氣室及膜片組成，下氣室有輸入口A和輸出口S，上氣室有一個(gè)輸入口B，膜片將上、下兩個(gè)氣室隔開。因?yàn)樵灿腥齻€(gè)口，所以稱為三門元件。A口接氣源(輸入)，s口為輸出口，B口接控制信號(hào)。學(xué)習(xí)任務(wù)一氣動(dòng)邏輯元件的認(rèn)識(shí)與選用

1.3高壓膜片式邏輯元件1.“三門”元件（采用泄壓方式形成膜片的壓力差）

若B口無控制信號(hào)，則A口輸入的氣流頂開膜片從s口輸出，如圖b;如s口接大氣，若A口和B口輸入相等的壓力，由于膜片兩邊作用面積不同，受力不等，s口通道被封閉，A、s氣路不通，如圖c。若s口封閉，A、B口通入相等的壓力信號(hào)，膜片受力平衡，無輸出，如圖d所示。但在S口接負(fù)載時(shí)，三門的關(guān)斷是有條件的，即S口降壓或B口升壓才能保證可靠地關(guān)斷。利用這個(gè)壓力差作用的原理，關(guān)閉或開啟元件的通道，可組成各種邏輯元件，如圖e。學(xué)習(xí)任務(wù)一氣動(dòng)邏輯元件的認(rèn)識(shí)與選用

1.3高壓膜片式邏輯元件2.“四門”元件:四門元件的工作原理如圖所示。膜片將元件分成上、下兩個(gè)氣室，下氣室有輸入口A和輸出口B，上氣室有輸入口C和輸出口D，因?yàn)楣灿兴膫€(gè)口，所以稱之為四門元件。四門元件是-一個(gè)壓力比較元件。就是說膜片兩側(cè)都有壓力且壓力不相等時(shí)，壓力小的一側(cè)通道被斷開，壓力高的一-側(cè)通道被導(dǎo)通;若膜片兩側(cè)氣壓相等，則要看那一-通道的氣流先到達(dá)氣室.先到者通過，遲到者不能通過。學(xué)習(xí)任務(wù)一氣動(dòng)邏輯元件的認(rèn)識(shí)與選用

1.3高壓膜片式邏輯元件

2.“四門”元件:

當(dāng)A、C口同時(shí)接氣源，B口通大氣，D口封閉時(shí)，則D口有氣無流量，B口關(guān)閉無輸出，如圖4-10b；此時(shí)若封閉B口，情況與上述狀態(tài)相同，如圖4-10c，此時(shí)放開D，則c至D氣體流動(dòng)，放空，下氣室壓力很小，膜片上氣室氣體由A輸入，為氣源壓力，膜片下移，關(guān)閉D口，則D無氣，B有氣但無流量，如圖4-10d；同理，此時(shí)再將D封閉，元件仍保持這一狀態(tài)。學(xué)習(xí)任務(wù)二邏輯控制氣動(dòng)回路設(shè)計(jì)2.1異地控制回路異地控制回路的工作原理如下：氣源1為系統(tǒng)提供壓縮空氣，壓縮空氣進(jìn)入氣動(dòng)三聯(lián)件2，氣動(dòng)三聯(lián)件對(duì)壓縮空氣進(jìn)行凈化、調(diào)壓和潤(rùn)滑處理。初始狀態(tài)下，壓縮空氣通過二位五通單氣控?fù)Q向閥6進(jìn)入雙作用氣缸7的有桿腔，活塞桿處于縮回狀態(tài)。按下二位三通按鈕式換向閥3，壓縮空氣經(jīng)過閥3的進(jìn)、出氣口到達(dá)或門型梭閥5的左進(jìn)氣口，把閥芯推到右側(cè)并堵住右進(jìn)氣口，從而左進(jìn)氣口和上側(cè)出口相通，壓縮空氣到達(dá)閥6的控制口推動(dòng)閥芯換向，壓縮空氣能通過閥6進(jìn)入雙作用氣缸7的無桿腔，推動(dòng)活塞桿伸出。松開閥3，其閥芯復(fù)位，閥6控制口無壓縮空氣，其閥芯復(fù)位，雙作用氣缸7活塞桿縮回。同理，按下閥4，雙作用氣缸7活塞桿伸出，松開閥4，雙作用氣缸7活塞桿縮回。所以該回路可以實(shí)現(xiàn)異地控制功能。異地控制回路圖1一氣源；2一氣動(dòng)三聯(lián)件；3,4一二位三通按鈕式換向閥；5一或門型梭閥；6一二位五通單氣控?fù)Q向閥；7-雙作用氣缸學(xué)習(xí)任務(wù)二邏輯控制氣動(dòng)回路設(shè)計(jì)

2.2“或門”元件控制回路

圖示為采用梭閥作“或門”元件的控制回路。當(dāng)信號(hào)a及b均無輸入時(shí)（圖4-12所示狀態(tài)），氣缸處于原始位置。當(dāng)信號(hào)a或b有輸入時(shí)，梭閥S有輸出，使二位四通閥克服彈簧力作用切換至上方位置，壓縮空氣即通過二位四通閥進(jìn)入氣缸下腔，活塞上移。當(dāng)信號(hào)a或b解除后，二位三通閥在彈簧作用下復(fù)位，S無輸出，二位四通閥也在彈簧作用下復(fù)位，壓縮空氣進(jìn)入氣缸上腔，使氣缸復(fù)位?！盎蜷T”元件控制回路學(xué)習(xí)任務(wù)二邏輯控制氣動(dòng)回路設(shè)計(jì)

2.3“禁門”元件組成的安全回路

圖示為用二位三通按鈕式換向閥和邏輯“禁門”元件組成的雙手操作安全回路。當(dāng)兩個(gè)按鈕閥同時(shí)按下時(shí)，“或門”的輸出信號(hào)S，要經(jīng)過單向節(jié)流閥3進(jìn)入氣容4，經(jīng)一定時(shí)間的延時(shí)后才能經(jīng)邏輯“禁門”5輸出，而“與門”的輸出信號(hào)S2是直接輸入到“禁門”6上的，因此S2比S，早到達(dá)“禁門”6，“禁門”6有輸出。輸出信號(hào)S4一方面推動(dòng)主控?fù)Q向閥8換向使氣缸7前進(jìn)，另一方面又作為“禁門”5的一個(gè)輸入信號(hào)，由于此信號(hào)比S，早到達(dá)“禁門”5，故“禁門”5無輸出。如果先按閥1，后按閥2，且按下的時(shí)間間隔大于回路中延時(shí)時(shí)間t，“禁門”元件組成的安全回路1,2一按鈕閥；3-單向節(jié)流閥；4一氣容；5,6-禁門；7一氣缸；8-換向閥那么，“或門”的輸出信號(hào)S，先到達(dá)“禁門”5，“禁門”5有輸出信號(hào)S，輸出，而輸出信號(hào) S3是作為“禁門”6的一個(gè)輸入信號(hào)的，由于S3比S2早到達(dá)“禁門”6，故“禁門”6無輸出，主控?fù)Q向閥不能切換，氣缸7不能動(dòng)作。若先按下閥2，后按下閥1，則其效果與同時(shí)按下兩個(gè)閥的效果相同。但若只按下其中任一個(gè)閥，則換向閥8不能換向。學(xué)習(xí)任務(wù)二邏輯控制氣動(dòng)回路設(shè)計(jì)2.4沖壓裝置氣動(dòng)回路1.沖壓回路主要用于薄板沖床、壓配壓力機(jī)等，由于在實(shí)際沖壓過程中，往往僅在最后很小一段行程里做功，其他行程不做功。因面宜采用低壓-高壓二級(jí)回路，無負(fù)載時(shí)低壓，做功時(shí)高壓。如圖示，電磁換向閥通電后，壓縮空氣進(jìn)入氣液轉(zhuǎn)換器，使工作缸動(dòng)作。當(dāng)活塞前進(jìn)到某一位置，觸動(dòng)三通高低壓轉(zhuǎn)換閥時(shí)，該閥動(dòng)作，壓縮空氣供入增壓器，使增壓器動(dòng)作。由于增壓器活塞動(dòng)作，氣液轉(zhuǎn)換器到增壓器的低壓液壓回路被切斷（內(nèi)部結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)），高壓油作用于工作缸進(jìn)行沖壓做功。當(dāng)電磁閥復(fù)位時(shí)，氣壓進(jìn)入增壓器活塞及工作缸的回程側(cè)，使之分別回程。學(xué)習(xí)任務(wù)二邏輯控制氣動(dòng)回路設(shè)計(jì)2.4沖壓裝置氣動(dòng)回路2.沖擊回路沖擊回路是利用氣缸的高速運(yùn)動(dòng)給工件以沖擊的回路，如圖4-15所示。此回路由壓縮空氣的儲(chǔ)氣罐、快速排氣閥及操縱氣缸的換向閥組成。在初始狀態(tài)時(shí)，由于機(jī)械式換向閥處于壓下狀態(tài)，氣缸活塞桿一側(cè)通大氣。二位五通電磁閥通電后，二位三通氣控閥換向，氣罐內(nèi)的壓縮空氣快速流入沖擊氣缸，氣缸啟動(dòng)，快速排氣閥快速排氣，活塞以極高的速度運(yùn)動(dòng)，該活塞具有的動(dòng)能給出很大的沖擊力。使用該回路時(shí)，應(yīng)盡量縮短各元件與氣缸之間的距離。【知識(shí)鏈接】

氣動(dòng)邏輯回路是把氣動(dòng)回路按照邏輯關(guān)系組合而成的回路。按照邏輯關(guān)系可把氣信號(hào)組成“是”、“或”、“與”、“非”等邏輯回路。用這些邏輯回路的主要目的是進(jìn)行信號(hào)變換。例如用“與”、“禁”、“脈沖”等回路可消除信號(hào)間的障礙，用記憶回路可將短信號(hào)變?yōu)殚L(zhǎng)信號(hào)，這有助于控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。學(xué)習(xí)任務(wù)三安裝調(diào)試折邊機(jī)回路1.識(shí)讀折邊機(jī)回路圖

折邊機(jī)回路的工作原理如下：氣源1為系統(tǒng)提供壓縮空氣，壓縮空氣進(jìn)入氣動(dòng)三聯(lián)件2，氣動(dòng)三聯(lián)件對(duì)壓縮空氣進(jìn)行凈化、調(diào)壓和潤(rùn)滑處理。初始狀態(tài)下，壓縮空氣通過二位五通氣控?fù)Q向閥6進(jìn)入雙作用氣缸8的有桿腔，活塞桿處于縮回狀態(tài)。按下二位三通按鈕式換向閥3，壓縮空氣經(jīng)過閥3的進(jìn)出氣口到達(dá)與門型梭閥5的左進(jìn)氣口，把閥芯推到右側(cè)并堵住左進(jìn)氣口，壓縮空氣不能繼續(xù)流動(dòng)；1一氣源；2一氣動(dòng)三聯(lián)件；3,4一二位三通按鈕式換向閥；5-與門型梭閥：6一二位五通單氣控?fù)Q向閥；7一單向節(jié)流閥；8-雙作用氣缸學(xué)習(xí)任務(wù)三安裝調(diào)試折邊機(jī)回路1.識(shí)讀折邊機(jī)回路圖同理，按下二位三通按鈕式換向閥4，壓縮空氣經(jīng)過閥4的進(jìn)出氣口到達(dá)閥5的右進(jìn)氣口，把閥芯推到左側(cè)并堵住右進(jìn)氣口，壓縮空氣不能繼續(xù)流動(dòng)；按下閥3和4，壓縮空氣進(jìn)入閥5左、右進(jìn)氣口，閥5出氣口有壓縮空氣流出，壓縮空氣到達(dá)閥6的控制口推動(dòng)閥芯換向，壓縮空氣能通過閥6進(jìn)入雙作用氣缸8的無桿腔，推動(dòng)活塞桿伸出，單向節(jié)流閥7控制活塞桿伸出的速度。松開換向閥3或4，閥6控制口無壓縮空氣，其閥芯復(fù)位，雙作用氣缸8活塞桿縮回，單向節(jié)流閥7不能控制活塞桿縮回的速度。1一氣源；2一氣動(dòng)三聯(lián)件；3,