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(共24张PPT)
液压传动与气动技术
CONTENTS
目录
模块二 动力元件与执行元件的维修
模块一 液压传动系统的认知
模块三 方向控制回路的设计
第一篇 液 压 传 动
CONTENTS
目录
模块六 液压系统的分析与维护
模块五 速度控制回路的设计
模块四 压力控制回路的设计
CONTENTS
目录
模块八 单缸控制回路的设计
模块七 气压传动系统的认知
第二篇 气 动 技 术
模块九 双缸控制回路的设计
CONTENTS
目录
模块十一 气动系统的分析与维护
模块十 真空吸附回路的设计
模块四 压力控制回路的设计
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课题二 切割装置回路的设计
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学习目标
1.掌握顺序阀的结构及工作原理。
2.掌握顺序阀在回路中的应用。
3.掌握顺序控制回路的控制方法。
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任务引入
如图1所示为切割装置的工作示意图，它的夹紧缸装置及切削缸装置都是由液压系统控制的。它的动作要求是：夹紧缸夹紧工件→切削缸伸出切削工件→切削缸退回退刀→夹紧缸松开取出工件。
本任务要求设计符合该要求的液压控制回路。
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图1 切割装置工作示意图
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任务分析
在切割装置的工作过程中，为了避免在工件未夹紧状态下对其进行切削而造成工件飞出的事故，要求只有当夹紧缸夹紧工件后，切削缸才能带动刀具对工件进行切削，同时，在切削完成前，夹紧缸始终要将工件夹紧。液压回路中压力的大小由负载大小决定，为此，可以通过检测夹紧缸夹紧油路的压力来确定（夹的越紧，油路压力越高），即当压力达到一定值时工件被夹紧，这时切削缸才带动刀具对工件进行切削。
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顺序阀是把压力作为控制信号，自动接通或切断某一油路，控制执行元件做顺序动作的压力控制阀。根据控制油路的不同，可分为直控顺序阀（简称顺序阀）和液控顺序阀（远控顺序阀）。
顺序阀和溢流阀都是当进口油液的压力达到一定值时开启的，它有直动式和先导式两种不同的结构形式，一般使用的顺序阀多为直动式。直动式顺序阀的结构和工作原理与直动式溢流阀相似。
图2所示是一种直动式顺序阀的结构图和图形符号。
一、直控顺序阀
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图2 直动式顺序阀
a）结构图 b）图形符号
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p1为进油口压力，p2为出油口压力。进油口的压力油通过阀芯中间的小孔作用在阀芯的底部。当进油口的压力较低时，阀芯在上部弹簧力的作用下处于下端位置，进、出油口被隔开。当进油口压力p1大于弹簧所调定的压力时，阀芯上移，进油口的压力油就从出油口流出，以操纵另一个油缸或其他元件动作。
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如下图3所示为液控顺序阀，它与直控顺序阀的主要区别在于液控顺序阀阀芯的下部有一个控制油口K。当与油口K相通的外来控制油压超出阀芯上部弹簧的调定压力时，阀芯上移，进、出油口相通，液控顺序阀的泄油口L接回油箱。如将顺序阀当做卸荷阀使用时，可将出油口接回油箱。这时将阀盖转一个角度，使它上面的小泄漏孔从内部与阀体上的出油口接通（图中未标出），可以省掉一根回油管路。
二、液控顺序阀
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图3 液控顺序阀
a）实物图
b）图形符号
c）作为卸荷阀时的图形符号
d）结构图
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根据切割装置的工作要求，设计出如下图4所示的切割装置液压控制回路。
阀1和阀2是由顺序阀与单向阀构成的组合阀，称为单向顺序阀。夹紧缸和切削缸按照“夹紧→切割→退刀→松开”的顺序动作。
三、控制回路的初步设计
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图4 切割装置液压控制回路
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动作开始时，扳动二位四通换向阀，使其左位接入系统，压力油只能进入夹紧缸的左腔，回油经阀2中的单向阀流回油箱，实现夹紧动作。活塞右行到达终点后，系统压力升高，打开阀1中的顺序阀，压力油进入切削缸左腔，回油经换向阀流回油箱，实现切削动作。切削完毕后松开手柄，扳动换向阀换向，使回路处于图示状态，压力油先进入切削缸右腔，回油经阀1中的单向阀及手动换向阀流回油箱，实现退刀动作。活塞左行到达终点后，油压升高，打开阀2中的顺序阀，压力油进入夹紧缸右腔，回油经换向阀流回油箱，实现松开动作，至此完成一个工作循环。
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该回路的可靠性在很大程度上取决于顺序阀的性能和压力调定值。为了保证严格的动作顺序，应使顺序阀的调定压力大于8×105Pa。否则，顺序阀可能在压力波动下先行打开，影响工作的可靠性。此回路应用于液压缸数量不多、负荷变化不大的场合。
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上图4所示的切割装置液压控制回路，虽然能满足切割装置对液压控制回路的要求，但在实际工作中，有时会遇到突然停电等情况，这时刀具在惯性的作用下还会继续转动一段时间，而此时由于油泵的停转，夹紧缸的夹紧回路中的压力油供给却突然中断，就可能发生工件飞出的事故，为此，在上图4所示切割装置控制回路的基础上进行完善，得到如图5所示的切割装置控制回路。
四、控制回路锁紧控制的完善
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图5 完善后的切割装置控制回路
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其改进之处是在夹紧缸的夹紧供油回路中增加一个液控单向阀，当遇到特殊情况，液压泵不供油时，液控单向阀不工作，使夹紧缸左腔的液压油不能通过液控单向阀流回油箱，从而把工件牢牢夹紧在工位上。
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思考与应用
1．溢流阀在液压系统中有什么作用？
2．直动式溢流阀与先导式溢流阀的区别是什么？
3．减压阀在液压系统中有什么作用？
4．顺序阀、溢流阀、减压阀在结构及工作原理上有什么区别？
5．参考用行程阀控制的顺序动作回路，用行程阀设计出切割装置的控制回路。
6．利用压力继电器设计一夹紧装置的液压回路图，夹紧力一定，但小于系统压力。(共39张PPT)
液压传动与气动技术
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模块二 动力元件与执行元件的维修
模块一 液压传动系统的认知
模块三 方向控制回路的设计
第一篇 液 压 传 动
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模块六 液压系统的分析与维护
模块五 速度控制回路的设计
模块四 压力控制回路的设计
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模块八 单缸控制回路的设计
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第二篇 气 动 技 术
模块九 双缸控制回路的设计
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模块十一 气动系统的分析与维护
模块十 真空吸附回路的设计
模块四 压力控制回路的设计
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课题一 半自动车床夹紧回路的设计
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学习目标
1.掌握溢流阀、减压阀的结构及工作原理。
2.了解溢流阀、减压阀在回路中的正确应用。
3.熟悉简单的压力控制回路。
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任务引入
图1a所示为一台半自动车床，该半自动车床在加工工件时，工件的夹紧是由如图1b所示的夹紧装置——液压卡盘来完成的。当液压缸右腔输入压力油后，活塞向箭头所示方向运动，并通过摇臂使卡爪向中心运动，从而夹紧放在卡爪中的工件。为了保证加工安全，液压系统必须能够提供稳定的工作压力以便夹紧工件，且压力大小可调。
本任务要求设计半自动车床液压卡盘的液压控制回路。
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图1 半自动车床夹紧装置
a）半自动车床 b）液压卡盘
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任务分析
半自动车床在进行切削时，液压卡盘起装夹工件的作用，由于被加工工件的材质、类型不同（如薄壁工件），液压卡盘的夹紧力一方面要能保证工件在切削过程中不松动，同时又要防止夹紧力过大造成工件被夹变形，这就要求液压卡盘的夹紧力是可控制的。在液压系统中，可以通过选用压力控制阀控制进入液压卡盘液压缸的液压油的压力来控制夹紧力的大小。
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在液压系统中，控制工作液体压力的阀称为压力控制阀，简称压力阀。常用的压力阀有溢流阀、减压阀和顺序阀等。它们的共同特点是利用作用于阀芯上的油液压力和弹簧力相平衡的原理进行工作。
1．溢流阀
图2所示为溢流阀的实物图、职能符号和工作原理图。
一、压力控制阀
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图2 溢流阀
a）实物图 b）职能符号
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图2 溢流阀
c）工作原理图
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其中，弹簧用来调节溢流阀的溢流压力，p为作用在滑阀端面上的液压力，F为弹簧力，假定滑阀左端的工作面积为A。由图可知，当pF/A时，弹簧被压缩，阀芯右移，阀口打开，部分油液流回油箱，限制系统压力继续升高，使压力保持在p=F/A的恒定数值。调节弹簧压力F，即可调节系统压力的大小。所以，溢流阀工作时阀芯随着系统压力的变动而左右移动，从而维持系统压力接近于恒定。
在液压系统中常用的溢流阀有直动式和先导式两种。直动式用于低压系统，先导式用于中、高压系统。
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1．溢流阀
1.1直动式溢流阀
直动式溢流阀能够使作用在阀芯上的进油压力直接与弹簧力相平衡。下图所示为直动式溢流阀的结构图，P是进油口，T是回油口，进口压力油经阀芯上的阻尼小孔后直接作用在阀芯的左端面上。
a）阀芯闭合 b）阀芯弹开
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1．溢流阀
1.2先导式溢流阀
先导式溢流阀有多种结构，图3所示为一种典型的先导式溢流阀，它由先导阀和主阀两部分组成。
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图3 先导式溢流阀
1-锥式先导阀
2-先导阀座
3-阀盖
4-阀体
5-阻尼孔
6-主阀芯
7-主阀座
8-主阀弹簧
9-调压弹簧
10-调节螺钉
11-调节手轮
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先导式溢流阀的工作原理是：
锥式先导阀1、主阀芯上的阻尼孔5（固定节流孔）及调压弹簧9一起构成先导级半桥分压式压力负反馈控制，负责向主阀芯6的上腔提供经过先导阀稳压后的主级指令压力p2。主阀芯是主控回路的比较器，上端面作用有主阀芯的指令压力p2A2，下端面作为主回路的测压面，作用有反馈力p1A1，其合力可驱动阀芯，调节溢流口的大小，最后达到对进口压力p1进行调压和稳压的目的。
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1．溢流阀
1.3溢流阀在液压系统中的功用
1.3.1溢流稳压。
在液压系统中用定量泵和节流阀进行调速时，溢流阀可使系统的压力恒定，并且节流阀调节的多余压力油可以从溢流阀溢流回油箱。
1.3.2限压保护。
在液压系统中用变量泵进行调速时，变量泵的压力随负载变化，这时需防止过载，即设置安全阀（溢流阀用作安全阀）。在正常工作时，此阀处于常闭状态，过载时打开阀口溢流，使压力不再升高。
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1．溢流阀
1.3.3卸荷。
先导式溢流阀与电磁阀组成电磁溢流阀，控制系统卸荷。
1.3.4远程调压。
将先导式溢流阀的外控口接上远程调压阀，便能实现远程调压。
1.3.5作背压阀使用。
在系统回油路上接上溢流阀，造成回油阻力，形成背压，可改善执行元件的运动平稳性。背压的大小可通过调节溢流阀的调定压力来获得。
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2．减压阀
按调节性能的不同，减压阀可分为定压（定值）减压阀、定比减压阀和定差减压阀。其中定压减压阀应用最广。
图4所示为定压减压阀的实物图、职能符号和结构图。其中，p1为进油口压力，p2为出油口压力。如图4c所示，阀不工作时，主阀芯在弹簧力作用下处于最下端位置，阀的进、出油口是相通的，即阀是常开的。
一、压力控制阀
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图4 定压减压阀
a）实物图 b）职能符号 c）结构图
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先导式减压阀与先导式溢流阀相比较，有以下不同点：
减压阀在非工作状态时，先导阀阀口关闭，而主阀口处于最大开度状态；用出油口的压力油控制阀口的开度，保持出油口压力基本恒定；经先导阀的泄油必须由单独的泄油口L流回油箱。
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二、压力控制回路
1．调压回路
液压设备工作时，系统的压力必须与负载相适应，这是通过调压回路来实现的。调压回路能控制整个系统或局部的压力，使之保持恒定或限定其最高值。
常见的调压回路有以下几种。
1.1单级调压回路
图5所示为单级调压回路。系统由定量液压泵供油，采用溢流阀以调节进入液压缸的流量，使活塞获得需要的运动速度。
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图5 单级调压回路
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1．调压回路
1.2远程调压回路
下图所示为远程调压回路，图中将先导式溢流阀的遥控口接远程调压阀进油口，远程调压阀的作用与溢流阀的先导阀相同。
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1．调压回路
1.3多级调压回路
电磁换向阀和溢流阀有机组合，可以组成多级调压回路。多级调压是指液压回路能实现二级及以上不同级别压力的液压调压回路。
图6所示为用三个溢流阀控制的三级调压回路。在图示位置时，系统压力由溢流阀1控制；当换向阀的电磁铁YA1通电时，系统压力由溢流阀2控制；当电磁铁YA2通电时，系统压力由溢流阀3控制。三个溢流阀中，溢流阀2和溢流阀3控制的压力都低于溢流阀1控制的压力。
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图6 三级调压回路
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2．减压回路
当液压泵的输出压力是高压而局部回路或支路要求低压时，可以采用减压回路，如机床液压系统中的定位、夹紧回路，分度以及液压元件的控制油路等。减压回路较为简单，一般是在所需低压的支路上串接减压阀。采用减压回路虽能方便地获得某支路稳定的低压，但压力油经减压阀口时要产生压力损失，这是它的缺点。
二、压力控制回路
最常见的减压回路如图7所示，回路中的溢流阀用来稳定整个液压系统的工作压力，而减压阀则用来调定液压系统支路的工作压力。
为了使减压回路工作可靠，减压阀的最低调定压力应不小于0.5MPa，最高调定压力至少应比系统压力小0.5MPa。当减压回路中的执行元件需要调速时，调速元件应放在减压阀的后面，以避免减压阀泄漏（指由减压阀泄油口流回油箱的油液）对执行元件的速度产生影响。
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图7 减压回路
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三、执行元件和主控阀的确定
根据半自动车床的工作要求，选择液压缸作为执行元件，选择单电控的二位四通换向阀作为主控阀。主回路如下图所示。
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四、压力控制的设计
为了保证液压卡盘在夹紧工件的同时又不损坏工件，并提高整个系统的工作效率，可采用二级调压的方法，快速切换压力油的工作压力，使夹紧力能按需要得到快速调节。
据此，设计出如图8所示的液压卡盘液压控制回路。回路中溢流阀6起稳定整个系统和溢流作用，调定的工作压力要大于夹紧回路的工作压力。
另外，在回路中加入一个单向阀3，这样，当驱动液压泵的电动机突然断电时，还可以使夹紧液压缸保持一定的压力油来夹紧工件，使工件不致从卡盘中飞出。因为进入夹紧液压缸的液压油失去液压泵的输出压力油，此时夹紧液压缸里的压力大于液压泵的出口压力，油液便向液压泵回流，而单向阀正好截断液压泵至夹紧缸的逆向回路。
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1-油泵
2-减压阀
3-单向阀
4-二位二通电磁换向阀
5、6-溢流阀
7-二位四通电磁换向阀
8-液压缸
9-活塞
图8 液压卡盘液压回路
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五、回路分析
正常夹紧时：YA1通电，二位四通电磁换向阀7处于右位工作位置，YA2不通电，二位二通电磁换向阀4关闭。此时，来自油泵的压力油经减压阀2调压后，再经单向阀3通过二位四通电磁换向阀7进入液压缸8右腔，活塞9向左移动，工件夹紧，左腔的压力油经二位四通电磁换向阀7流回油箱。
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夹薄壁类特殊工件时：YA1通电，二位四通电磁换向阀7处于右位工作位置，同时YA2通电，二位二通电磁换向阀4导通，这时，来自液压泵的压力油经减压阀2后再经单向阀流出，因二位二通电磁换向阀4处于导通状态，因此，进入二位四通电磁换向阀7的油液压力由溢流阀5控制，经溢流阀控制的压力油进入液压缸8的右腔，活塞9向左移动，完成夹紧动作，左腔的油经二位四通电磁换向阀7流回油箱。
通过上述分析，不难发现，在工作中只需要控制二位二通电磁换向阀4的工作位置，即可控制液压卡盘液压回路的工作压力。
*(共45张PPT)
液压传动与气动技术
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模块三 方向控制回路的设计
第一篇 液 压 传 动
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模块十 真空吸附回路的设计
模块十一 气动系统的分析与维护
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课题二 压印装置控制系统的维护
与故障诊断
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学习目标
1.了解气动系统常见故障及排除方法。
2.掌握气动系统日常维护的内容。
3.掌握气动系统故障分析的方法。
4.掌握逻辑框图的分析与绘制方法。
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任务引入
图1所示为压印装置的工作示意图，它的工作过程为：
当踏下启动按钮后，压印气缸伸出对工件进行压印，从第二次开始，每次压印都延时一段时间，等操作者把工件放好后，才对工件进行压印。如果发现当踏下启动按钮后，气缸不工作，应当如何查寻系统的故障点并排除故障呢 另外，在平时应该怎样维护压印装置的气动系统呢
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图1 压印装置工作示意图
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任务分析
要对压印装置进行日常维护，必须掌握气动控制系统日常维护的内容与要求。要对系统进行故障诊断，应掌握故障诊断的方法及步骤。
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气动系统日常维护保养工作的中心任务是保证给气动系统清洁干燥的压缩空气；保证气动系统的密封性；保证润滑元件得到必要的润滑；保证气动元件和系统得到规定的气压等工作条件，以保证气动执行元件机构按预定的要求进行工作。
维护工作可以分为经常性维护工作和定期性维护工作。经常性维护工作是指每天必须进行的维护工作，而定期性维护工作是指每周、每月或每季度进行的维护工作。
一、气动系统的日常维护保养
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1．经常性维护工作的内容
日常维护的主要内容是：冷凝水排放、检查润滑油和空压机系统的管理。
冷凝水排放遍及整个气动系统，从空压机、后冷却器、储气罐、管道系统直到各处空气过滤器、干燥器和自动排水器等。在每天工作结束后，应将各处冷凝水排放掉，以防夜间温度低于0℃时导致冷凝水结冰。
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在气动装置运转时，每天应检查一次油雾器的滴油量是否符合要求，油色是否正常，即油中不要混入灰尘和水分等。
空压机系统的日常检查工作是：后冷却器冷却水位是否正常；空压机是否有异常声音和异常发热；润滑油位是否正常。
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2．定期性维护工作的内容
每周维护工作的主要内容是漏气检查和油雾器管理，并注意空压机是否要补油、传动带是否松动、干燥器的露点有无变动、执行元件有无松动，目的是在早期发现故障的苗头。油雾器最好一周补油一次，补油时，要注意油量的减少情况。若耗油量太少，应重新调整滴油量，若调整后滴油量仍少或不滴油时，应检查通过油雾器的流量是否减少，油道是否堵塞。
每月或每季度的维护工作应比每日和每周的维护更仔细，但仍限于外部能够检查的范围。其主要内容是：仔细检查各处泄漏情况，紧固松动的螺钉和管接头，检查换向阀排出空气的质量，检查各调节部分的灵活性，检查指示仪表的正确性，检查电磁阀切换动作的可靠性，检查气缸活塞杆的质量以及一切从外部能够检查的内容。每季度的维护工作见表1。
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表1 每季度的维护工作
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续表
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常用的气动系统故障诊断方法有经验法和推理分析法。
1．经验法
经验法指依靠实际经验，并借助简单的仪表诊断故障发生的部位，找出故障原因的方法。经验法可按中医诊断病人的四字“望、闻、问、切”进行。
二、气动系统的故障诊断方法
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1．经验法
1.1望。
例如，看执行元件的运动速度有无异常变化；各测压点的压力表显示的压力是否符合要求，有无大的波动。
1.2闻。
包括听和嗅。例如，气缸及换向阀换向时有无异常声音。
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1．经验法
1.3问。
即查阅气动系统的技术档案，了解系统的工作程序、运行要求及主要技术参数。
1.4切。
例如，触摸相对运动件外部的手感和温度，电磁线圈处的温升等。
经验法简单易行，但由于每个人的感觉、实践经验和判断能力的差异，诊断故障会存在一定的局限性。
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2．推理分析法
推理分析法是利用逻辑推理、步步逼近，寻找出故障真实原因的方法。
2.1推理步骤
从故障的症状，推理出故障的真正原因，可按下面三步进行：
2.1.1从故障的症状，推理出故障的本质原因。
2.1.2从故障的本质原因，推理出故障可能存在的原因。
2.1.3从各种可能的常见原因中，推理出故障的真实原因。
二、气动系统的故障诊断方法
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2．推理分析法
2.2推理方法
推理的原则是：由简到繁、由易到难、由表及里逐一进行分析，排除掉不可能的和非主要的故障原因；故障发生前曾调整或更换过的元件先查；优先查故障概率高的常见原因。
2.2.1仪表分析法。利用检测仪器仪表，如压力表、压差计、电压表、温度计、电秒表及其他电仪器等，检查系统或元件的技术参数是否合乎要求。
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2．推理分析法
2.2.2部分停止法。暂时停止气动系统某部分的工作，观察对故障征兆的影响。
2.2.3试探反证法。试探性地改变气动系统中的部分工作条件，观察对故障征兆的影响。
2.2.4比较法。用标准的或合格的元件代替系统中相同的元件，通过工作状况的对比，来判断被更换的元件是否失效。
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由于故障发生的时期不同，故障的内容和原因也不同。因此，可将气动系统故障分为初期故障、突发故障和老化故障。
1．初期故障
在调试阶段和开始运转的两三个月内发生的故障称为初期故障。其产生的原因主要有零件毛刺没有清除干净，装配不合理或误差较大，零件制造误差或设计不当。
三、气动系统故障的种类
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2．突发故障
系统在稳定运行时期内突然发生的故障称为突发故障。例如，油杯和水杯都是用聚碳酸酯材料制成的，如果它们在有机溶剂的雾气中工作，就有可能突然破裂；空气或管路中残留的杂质混入元器件内部，突然使相对运动件卡死；弹簧突然折断、软管突然爆裂、电磁线圈突然烧毁；突然停电造成回路误动作等。
有些突发故障是有先兆的，如排出的空气中出现杂质和水分，表明过滤器失效，应及时查明原因，予以排除，不要酿成突发故障。但有些突发故障是无法预测的，只能采取安全保护措施加以防范，或准备一些易损备件，以便及时更换失效的元件。
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3．老化故障
个别或少数元件达到使用寿命后发生的故障称为老化故障。参照系统中各元件的生产日期、开始使用日期、使用的频繁程度以及已经出现的某些征兆，如声音反常、泄漏越来越严重等，可以大致预测老化故障的发生期限。
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为了便于分析故障的真实原因，列表说明气动系统中一些元器件的常见故障及排除方法，见表1、表2、表3。
四、气动系统常见故障及排除方法
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表1 气缸常见故障及排除方法
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续表
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续表
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表2 调压阀常见故障及排除方法
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表3 方向阀常见故障及排除方法
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在实际应用中，为了从各种可能的常见故障原因中推理出故障的真实原因，可根据上述推理原则和推理方法，画出故障诊断逻辑推理框图，以便快速准确地找到故障的真实原因。
在绘制故障诊断逻辑推理框图时，首先要对气动控制原理图进行仔细分析，分析压缩空气的工作路线，以及各元器件的控制状态，初步确定哪些元器件处可能是故障产生的原因。
五、压印装置气动控制原理图的分析
图2所示为压印装置的控制原理图，当踏下启动按钮后，由于延时阀1.6已有输出，所以，双压阀1.8有压缩空气输出，使主控阀1.1换向，压缩空气经主控阀的左位再经单向节流阀1.02进入气缸1.0的左腔，使气缸1.0伸出。
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图2 压印装置控制原理图
如上述故障原因所述，踏下启动按钮气缸不动作，该故障有可能产生的元器件为气缸1.0、单向节流阀1.02、主控阀1.1、压力调节阀0.3、双压阀1.8、延时阀1.6、行程阀1.4及启动按钮1.2。
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图3所示为压印装置踏下启动按钮后气缸不动作的故障诊断逻辑推理框图。
首先查看单向节流阀1.02是否有压缩空气输出，如果有压缩空气输出则说明气缸1.0有故障，如果没有压缩空气输出则有两种情况，一种是单向节流阀1.02有故障，另一种是主控阀1.1有故障。
六、绘制故障诊断逻辑推理框图
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图3 压印装置气缸不动作故障的逻辑推理框图
在判别主控阀时，首先应当检查主控阀是否换向，如不换向则应当是控制信号没有输出或主控阀有故障；而主控阀换向则可能是主控阀1.1有故障或压力调节阀0.3有故障。如果主控阀没有控制信号输出，也就是双压阀1.8没有压缩空气输出。双压阀没有压缩空气输出有三种情况，第一种是双压阀有故障，第二种是启动按钮有故障或延时阀没有信号输出，第三种是在延时阀没有信号输出时又存在两种情况，一是延时阀存在故障，二是行程阀存在故障。
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在检查过程中，还要注意管子的堵塞和管子的连接状况，有时往往是管子堵塞或管接头没有正确连接所引起的故障。还要注意输出压缩空气的压力，有时可能有压缩空气输出，但压力较小，这主要是由泄漏引起的。漏气时常采用在各检查点涂肥皂液等检查方法。
在系统中有延时阀时，还要注意延时阀的节流口是否关闭或者节流调节是否过小，节流口关闭或节流调节过小也会使延时阀延时过长而没有输出。
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思考与应用
1．在对气动系统进行分析时有哪些要求？
2．常用的管道连接有哪些？
3．图1所示为某切割机的气动控制回路图，它完成的工作循环为：A0B1。试对该系统进行分析。
4．气动系统经常性维护的工作内容有哪些？
5．气动系统定期性维护的工作内容有哪些？
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思考与应用
6．气动系统常用的故障诊断方法是什么？
7．气动系统故障的种类有哪些，各有什么特点？
8．如图1所示的切割机回路图，如果按下按钮后气缸2.0不动作，画出该故障的逻辑推理框图。
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图1 切割机气动系统回路图(共25张PPT)
液压传动与气动技术
CONTENTS
目录
模块二 动力元件与执行元件的维修
模块一 液压传动系统的认知
模块三 方向控制回路的设计
第一篇 液 压 传 动
CONTENTS
目录
模块六 液压系统的分析与维护
模块五 速度控制回路的设计
模块四 压力控制回路的设计
CONTENTS
目录
模块八 单缸控制回路的设计
模块七 气压传动系统的认知
第二篇 气 动 技 术
模块九 双缸控制回路的设计
CONTENTS
目录
模块十一 气动系统的分析与维护
模块十 真空吸附回路的设计
模块十一 气动系统的分析与维护
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课题一 颜料调色振动机气动系统的分析
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学习目标
1.掌握气动系统分析的基本要求及方法。
2.掌握气动系统各组成部分的工作特点。
3.能对气动系统进行优化及合理化的改进。
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任务引入
图1所示为颜料调色振动机的工作示意图。当把各种颜料倒入颜料桶内后，调节好定时旋钮的时间，按下启动按钮，颜料桶在气缸的作用下，在调定的时间内振动，把颜料桶内的各种颜料调匀，产生新颜色的颜料。
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图1 颜料调色振动机
图2所示为颜料调色振动机的气动控制回路图。试根据该系统的工作要求及控制回路图，对该气动系统进行分析，并且对其中不合理之处进行改进。
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图2 颜料调色振动机气动控制回路图
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任务分析
前面学习了气动系统各个元器件的作用，以及简单气动系统回路的设计方法。本任务要求掌握对气动系统回路进行分析的能力。在分析气动系统时，要求做到以下四点：
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1．仔细研究各元器件之间的联系，掌握各个元器件的性能及其在系统中的作用。
2．弄清各个元器件的初始状态和工作状态，以及压缩空气的控制路线。
3．对系统控制要求的合理性提出一定的意见，并能对一些元器件进行代用和替换。
4．可以提出对系统进行完善、改进的一些合理的建议和方案。
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1．颜料调色振动机控制回路的运动分析
1.1初始状态
图3所示为颜料调色振动机的初始位置，主控阀1.1右位接通，气缸1.0处于回缩的状态，活塞杆压下行程阀1.8，3/2双气控阀1.4处于左位接通。
1.2工作状态
一、颜料调色振动机气动控制回路分析
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图3 颜料调色振动机时间-位移-步骤图
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2．画出执行元件的时间-位移-步骤图
根据上述的运动分析，可以画出如图3所示的时间-位移-步骤图，延时阀调节的振动时间是15s左右。从图中可以看出，活塞杆前伸后一直在行程阀1.3和1.6之间往复运动，大约15s后，回到初始状态。
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1．延时阀1.7与3/2双气控阀1.4
延时阀1.7与3/2双气控阀1.4组合，用于控制颜料调色振动机的振动时间。当延时阀1.7动作后，输出压缩空气，使3/2双气控阀1.4换位，切断行程阀1.6、1.8的输入，从而使两行程阀被活塞杆压下后没有输出，使主控阀1.1保持右位接入系统，气缸回到初始位置。
二、分析主要元器件的作用
调节延时阀1.7中节流口的大小，可以控制延时阀延时输出信号的时间，从而控制颜料调色振动机振动的时间长短，颜料调色振动机中所示的定时旋钮即为调节延时阀中节流口大小的旋钮。
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2．或阀1.10与行程阀1.6、1.8
或阀1.10把行程阀1.6和1.8组合成一个控制信号，以控制气缸的伸出。只要行程阀1.6和1.8中任何一个阀有信号输出，就会使气缸前伸。
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1．颜料桶振动频率的改进
从颜料调色振动机的系统回路来看，最大的缺点是不能改变振动的频率，而在实际加工中为了得到更好的调色效果及加工效率，应可以根据不同颜料的调色效果而采用不同的振动频率。在进行气动系统改进时，可以用压力调节阀和节流阀来调节振动频率。
三、系统回路的改进
如图4所示，主控阀用单独的气源，以压力调节阀来改变主控阀的供气压力，从而调节颜料桶振动的频率。
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图4 用压力调节阀调节振动频率
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如图5所示，用两个带有消声器的节流阀来控制、调节主控阀排气口的排气量，改变排气量就能改变颜料桶的振动频率，消声器还可以减小由于排气所带来的噪声。而且用这种方式来调节振动频率，用的是排气节流的方法，能产生一定的背压，起到运动稳定和缓冲保护气缸的作用。
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图5 用压力调节阀调节振动频率
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2．执行气缸的改进
由于要产生振动效果，气缸必须在两个行程阀间高速往复运动，而且运动距离相对较短，这样对气缸两端会产生较大的冲击力。为了更好地保护气缸，延长设备的使用寿命，可以用双向可调式缓冲气缸来代替普通气缸，以减小活塞对气缸两端所产生的冲击力，如图5所示。
三、系统回路的改进

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