《液压传动与气动技术》模块十

模块十 单缸控制回路

课题一 送料装置的控制系统设计

知识点： ◎ 方向控制阀的分类、结构原理及应用； ◎ 方向控制阀的职能符号及表示方法； ◎ 气动控制系统回路的表示及分析方法。 技能点： ◎ 根据工作要求设计出回路图； ◎ 根据气动控制系统回路图能找出各个元器件； ◎ 管子的正确连接与系统回路的检验。 一、任务引入

如图10-1送料装置工作示意图所示，工作要求为：当工件加工完成后，按下按钮，送料气缸伸出，把未加工的工件送入加工位置，松开按扭气缸收回，以待把下一个未加工工件送到加工位置，试根据所述要求，设计送料装置的控制系统回路。

图10-1 送料装置工作示意图

二、任务分析

从送料装置上述的工作要求可以看出，要完成所述要求，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系统回路设计必须

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对方向控制阀的控制方法、职能符号等有一个全面了解。 三、相关知识

（一）方向控制阀

方向控制阀用以控制压缩空气所流过的路径，控制气流的通、断或流动方向，它是气动系统中应用最多的一种控制元件。

1.方向控制阀的职能符号的表示方法 （1）基本符号的含义

有气动技术和液压技术中所采用的元件符号是相同的，只是在控制介质上有所不同，各自有自己的特征。如表10－1所示方向控制阀基本符号的含义。

在方块外所绘的短线表示阀口的接口，绘的接口的方块代表阀芯的初始位置，也就是阀芯的常态位置或系统中阀的最初工作位置。 （2）方向控制阀的职能符号

方向控制阀可以用其控制的接口数目来表示，每一个位置对应一个单独的方块。如图10-2方向阀的表示方法所示，根据表10－1所示含义图10-2a所示的阀有两个位置，也就是二位阀，

图10-2 方向阀的表示方法

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在一个位置上有两上接口数目，称之为二通，这样该方向阀就称之为二位二通阀。也可写作2/2阀，其中分母表示阀芯位置数，分子表示每个位置上接口数，读作二位二通阀。方块外面的短线表示阀芯的初始位置，在初始位置上压缩空气气流路径是切断的，不能流通，象这样在初始位置流通路径被断开的也称之为常断型，反之向图10-2b所示在初始位置流通路径接通的称之为常通型二位二通方向控制阀。同理图10-2c称之为常断型二位三通方向控制阀，图10-2d称之为常通型二位三通方向控制阀。

2.阀门的控制方式

当使用方向控制阀时，用什么方式对阀进行控制，如何复位，这也是选择阀的一个重要

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依据。这两种不同的控制方式一般在阀符号的两侧，有的阀还可能有附加操作方式，具体如下表10－2阀门的控制方式所示。

3.方向控制阀的表示方法

为说明在实际系统中的阀门的位置及保证线路的连接的正确性，明确控制回路和所用元件的关系，所以规定阀的的接口及控制接口加以一定的表示。现在常用的表示方法有数字符号和字母符号两种表示方法，表法的方法如表10－3所示。 表10－3 方向控制阀的表示方法 接 口 压缩空气输入口 排气口 压缩空气输出口 使1-2、1-4导通的控制接口 使阀门关闭的接口 辅助控制管路

如图10-3所示方向控制阀的表示具体实例。在用字母符号表示时，一般把Z表法左边控

字母表示方法 P R、S A、B Z、Y Z、Y Pz 数字表示方法 1 3、5 2、4 12、14 10 81、91 图10-3 方向控制阀表示方法

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制口，而Y表示右边控制口，在现在的实际应用中一般都是以数字符号的居多。有了这些符号，在分析、连接系统回路时就较方便，不易出差错。 四、任务实施

为更好地掌握上述所学内容，再根据任务要求，设计出系统回路图，并在操作实验台上完成回路的连接，以检验设计的正确性。

1.气缸的直接控制

如图10-4所示，是根据送料装置的工作要求设计出的系统控制回路图。那么这种控制方法是否正确，能否满足送料装置的工作要求，因而就要对回路图进行分析，判断该设计是否能满足送料装置的工作要求。

图10-4 送料装置直接控制回路图

如图10-4 a所示，在初位置时，在弹簧力的作用下，5/2阀的右位接入系统，压缩空气经阀的进气口1到达4出口，进入气缸的右腔，活塞收回；当按下按钮，如图10-4b)所示， 5/2阀左位接入系统，压缩空气从阀的进气口1到达2出口，压缩空气进入气缸的左腔，使得活塞杆伸出；当释放按钮，在弹簧力的作用下，5/2阀右位接入系统，使活塞杆收缩回到初始位置。

通过分析可以看出，如图10-4所示的控制方法可以满足送料装置的工作要求，象这样的控制方法称之为直接控制法，一般用于驱动气缸所需的气流较小，控制阀的尺寸及所需操作力也较小的场合。

2.气缸的间接控制

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