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气动回路设计基本知识
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回路分类

1.换向控制回路

2.压力（力）控制回路

3.位置控制回路

4.速度控制回路

5.同步控制回路

6.气动逻辑回路

7.其它应用控制回路

换向控制回路

回路的初始由三通阀的弹簧控制阀处于常闭状态

电磁阀得电，三通阀换向，单作用气缸活塞杆向前伸出

电磁阀失电，三通阀回到初始状态，单作用气缸活塞杆在弹簧作用下退回

——单作用气缸换向回路

换向控制回路

回路的初始由三通阀的弹簧控制阀处于常闭状态

电磁阀得电，三通阀换向，单作用气缸活塞杆向前伸出

电磁阀失电，三通阀回到初始状态，单作用气缸活塞杆在弹簧作用下退回

——单作用气缸换向回路

换向控制回路

——双作用气缸换向回路

换向控制回路

采用二位五通阀的换向控制回路

使用双电控阀具有记忆功能，电磁阀失电时，气缸仍能保持在原有的工作状态

初始状态

——双作用气缸换向回路

换向控制回路

采用二位五通阀的换向控制回路

使用双电控阀具有记忆功能，电磁阀失电时，气缸仍能保持在原有的工作状态

得电

——双作用气缸换向回路

换向控制回路

采用二位五通阀的换向控制回路

使用双电控阀具有记忆功能，电磁阀失电时，气缸仍能保持在原有的工作状态

失电

电磁阀仍然

保持在失电前

的位置，

因此气缸始终

处于伸出状态

——双作用气缸换向回路

换向控制回路

采用三位五通阀的换向控制回路

三种三位机能

中位封闭式

中位加压式

中位排气式

——双作用气缸换向回路

换向控制回路

采用三位五通阀的换向控制回路

中位封闭式

能使气缸定位

在行程中间任

何位置，但因为

阀本身的泄漏，

定位精度不高

中位会有泄漏

——双作用气缸换向回路

换向控制回路

采用三位五通阀的换向控制回路

中位封闭式

活塞杆伸出

——双作用气缸换向回路

换向控制回路

采用三位五通阀的换向控制回路

中位封闭式

活塞杆缩回

——双作用气缸换向回路

换向控制回路

采用三位五通阀的换向控制回路

中位加压式

中位时进气口与

两个出气口同时相通，

因活塞两端作用面积不相等，

故活塞杆仍然会向前伸出

A1

A2

——双作用气缸换向回路

换向控制回路

采用三位五通阀的换向控制回路

中位排气式

中位时两个出气口

与排气口相通

气缸活塞杆可以任意推动

压力（力）控制回路

——气源压力控制回路

压力（力）控制回路

气源压力控制主要是指实空压机的输出压力保持在储气罐所允许的额定压力以下

溢流阀控制气罐

的最大允许压力

Ps

P≤Ps

——工作压力控制回路

压力（力）控制回路

为保持稳定的性能，应提供给系统一种稳定的工作压力，该压力设定是通过三联件（F.R.L)来实现的

——双压驱动回路

压力（力）控制回路

在气动系统中，有时需要提供两种不同的压力，来驱动双作用气缸在不同方向上的运动

采用减压阀的双压驱动回路

减压阀设定

较低的返

回压力

——双压驱动回路

压力（力）控制回路

在气动系统中，有时需要提供两种不同的压力，来驱动双作用气缸在不同方向上的运动

电磁铁得电，气缸以高压伸出

——双压驱动回路

压力（力）控制回路

在气动系统中，有时需要提供两种不同的压力，来驱动双作用气缸在不同方向上的运动

电磁铁失电，由减压阀控制气缸以较低压力返回

在一些场合，需要根据工件重量的不同，设定低、中、高三种平衡压力

压力（力）控制回路 ——多级压力控制回路

P1

P3

P2

先导式减压阀

压力（力）控制回路 ——多级压力控制回路

利用电气比例阀进行压力无级控制，电气比例阀的入口应该安装微雾分离器

电气比例阀

微雾分离器

先导式减压阀

位置控制回路

位置控制回路 ——多位气缸

利用双位气缸,可以实现多达三个定位点的位置控制

SD1

SD2

A

B

位置控制回路 ——多位气缸

利用双位气缸,可以实现多达三个定位点的位置控制

SD1

SD2

A

B

位置控制回路 ——多位气缸

利用双位气缸,可以实现多达三个定位点的位置控制

SD1

SD2

A

B

位置控制回路 ——制动气缸

利用制动气缸,可以实现中间定位控制

SD1

SD2

SD3

二位三通电磁阀SD3失电，制动气缸缩紧制动；得电，制动解除

速度控制回路

速度控制回路 ——入口节流和出口节流

速度控制回路 ——高速驱动回路

利用快速排气阀，减少排气背压，实现高速驱动

速度控制回路 ——双速驱动回路

利用高低速两个节流阀实现高低速切换

图中节流阀S1调节为高速，节流阀S2调节为低速

SD2

SD1

S1

S2

高速

低速

速度控制回路 ——双速驱动回路

利用高低速两个节流阀实现高低速切换

图中节流阀S1调节为高速，节流阀S2调节为低速

SD2

SD1

S1

S2

低速

速度控制回路 ——双速驱动回路

利用高低速两个节流阀实现高低速切换

图中节流阀S1调节为高速，节流阀S2调节为低速

SD2

SD1

S1

S2

高速

同步控制回路

同步控制回路 ——节流阀同步回路

利用节流阀使流入和流出执行机构的流量保持一致

同步控制回路 ——机械连接的同步回路

气缸的活塞杆通过机械结构连接起来，实现同步动作

机械结构

同步控制回路 ——气液转换缸的同步回路

气液转换缸

利用两个气液缸

实现同步动作

同步控制回路 ——气液转换缸的同步回路

气液转换缸

利用两个气液缸

实现同步动作

气动逻辑回路

"与"回路

1

2

3

12

10

1

2

3

12

10

X

Y

Z

X Y Z

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

"与"回路

1

2

3

12

10

1

2

3

12

10

X

Y

Z

X Y Z

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

"与"回路

X Y Z

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

1

2

3

12

10

1

2

3

12

10

X

Y

Z

"与"回路

X Y Z

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

1

2

3

12

10

1

2

3

12

10

X

Y

Z

"非"回路

2

3

1

12

10

Z

X

X Z

0 1

1 0

"非"回路

2

3

1

Z

X

X Z

0 1

1 0

12

10

"或"回路

X

Y

Z

X Y Z

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 1

1

2

3

12

10

1

2

3

12

10

"或"回路

X

Y

Z

1

2

3

12

10

X Y Z

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 1

1

2

3

12

10

"或"回路

X Y Z

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 1

X

Y

Z

1

2

3

12

10

1

2

3

12

10

"或"回路

X Y Z

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 1

X

Y

Z

1

2

3

12

10

1

2

3

12

10

高压

低压

其它控制回路

其它控制回路 ——缓冲回路

利用溢流阀产生缓冲背压

中位时气缸下腔的

压力由溢流阀

设定，产生背压

其它控制回路 ——防止起动飞出回路

在气缸起动前使其排气侧产生背压

采用中位加压式

电磁阀使气缸

排气侧产生背压

P

P

其它控制回路 ——防止起动飞出回路

采用入口节流调速

入口节流

调速防止

起动飞出

其它应用控制回路 ——终端瞬时加压回路

采用SSC阀来实现

同样可以实现防止活塞杆高速伸出

SSC阀，控制气缸

起动时低速伸出，

接触到工件后

瞬时加压

其它应用控制回路 ——终端瞬时加压回路

采用SSC阀来实现

同样可以实现防止活塞杆高速伸出

SSC阀，控制气缸

起动时低速伸出，

接触到工件

P1较低

其它控制回路 ——终端瞬时加压回路

采用SSC阀来实现

同样可以实现防止活塞杆高速伸出

SSC阀，控制气缸

起动时低速伸出，

接触到工件，P1

升高，SSC阀换向，

高压驱动工件

P1升高

其它控制回路 ——落下防止回路

采用制动气缸

其它控制回路 ——落下防止回路

采用先导式单向阀

张力控制回路

准确的压力设定—灵敏度为0.2%F.S.（满值）以内的张力控制

一般需使用低摩擦气缸。

必须使用精密减压阀IR系列。

精密减压阀IR前必须使用油雾分离器。

接触压力控制回路

研磨过程中，工件和磨石之间的接触压力控制是通过定盘上的气缸的压力进行控制的。

气缸的输出力可控制空气压力而得到必要的接触压力。

需要提高气缸输出力的控制精度的场合，可使用低摩擦气缸。

接触压力控制回路

一般需使用低摩擦气缸。

必须使用精密减压阀IR系列。

精密减压阀IR前必须使用油雾分离器。

多级压力控制

根据实际需要，气缸可以输出不同的力。

各精密减压阀设定成不同的压力。

平衡压力设定回路

平衡和驱动正确的平衡压力设定。

电气比例阀，根据电信号输出相应的压力。

外部先导减压阀，根据先导压力输出相应的主路压力。

泄漏测试回路

必须选用零泄漏的两位两通阀，阀后面的配管等处不允许有任何泄漏。

压力开关，压力低于设定压力时触点发生切换。

时间控制回路

动作顺序

1、B口有压力；

2、20秒后A口有压力；

3、40秒后B口有压力；

4、60秒后A、B口均没有压力。

延时阀可以在60秒内任意设定切换时间。

通过拾放来搬运工件

用电动执行器，容易进行中间停止和减速控制等。

工件夹持

由于使用摆台（MSQ系列），使气爪安装容易，且省空间，省工时。

电动执行器和气缸组合的Z轴

Z轴上使用的电动执行器上组合了气缸，让工件的负载与气缸保持平衡，则使用的电动执行器的电机输出力可变小。

电动执行器的电机输出力变小，不但省能，而且设备成本降低。

气缸垂直使用时的落下防止

气缸垂直使用时，在气源压力释放时，能防止气缸的落下。

防止落下的危险及工件的破损。

搬送时工件托板的停止

可使用止动气缸让供给工件用的托板停止在传送线上指定的位置。

回转夹紧

用具有回转和直进运动的回转夹紧气缸(MK系列)进行工件的夹紧。

回转夹紧气缸具有回转和直进动作。未夹紧时、工件上表面的空间可有效地利用。

用增压阀的夹紧

用增压阀(VBA系列)，将空气压力增压，可得到大的夹紧力。

使用增压阀，可使气路中的压力变成2倍或4倍的空气压力。

要注意增压后的空气压力不要超过各元件的最高使用压力。

用液压缸夹紧

需要很强的工件夹紧力的场合，可使用的液压缸进行夹紧。

使用薄型液压缸(CHQ、CHK系列)可节省空间。

用气液增压器夹紧

利用空气压力想得到很强的夹紧力的场合，可使用气液增压器把空气压转换成高压的油压来进行。

根据气液增压器的增压比可产生高压的油压，不需要液压单元。

在上面的回路中，液压缸驱动时，与空气压力相同，变成低压驱动，仅在行程末端变成高压，得到强的夹紧力。

工件位置的确认

用气动位置传感器(ISA系列)，从托板上的孔吹气，检测被工件阻挡所产生的压力，来确认工件的位置。

为防止切屑末堵塞孔板上的孔及冷却液的进入，不检测时应进行吹气。

适用于不能用电气开关进行托板上工件位置检出的环境中(如冷却液飞散、有切屑末等)。

冷却液和吹气控制

加工时进行冷却液送给，加工后进行吹气，以清除切屑末及冷却液。

XTO-674-03的最高使用压力为1.0MPa,故冷却液侧的压力应在1.0MPa以下。

冷却液的回收

水溶性冷却液回收形式是用引射器直接吸引回收。油性冷却液回收形式因冷却液易雾化而先回收至容器内。

双手同步操作回路

使用最新的双手按钮阀VR51系列，注意双手按钮阀出口和气控阀的距离不要超过2M，否则要加装一个调速阀

谢谢大家