液压与气压传动教程 气动技术 第6章 气动控制回路(3)

图6-12a为采用气液转换器的速度控制回路：它利用气液转换器将气压变成液压，利用液压油驱动液压缸，从而得到平稳且容易控制的活塞运动速度。通过调节两个节流阀的开度实现气缸两个运动方向的速度控制。采用此回路时应注意气液转换器的容积应大于液压缸的容积，气、液问的密封要好，避免气体混入油中。

图6-12b为采用气液阻尼缸的速度控制回路。此回路采用两缸并联形式，调节连接液压缸两腔回路中设置的可变节流阀即可实现速度控制。其优点是比串联形式结构紧凑，气、液不易相混。不足之处是，如果安装时两缸轴线不平行，会由于机械摩擦导致运动速度不平稳。

二、压力控制回路

 气压传动多数用气缸作执行元件，把气压能转换成机械能。气缸输出力是由供排气压力和活塞面积来决定的，因此可以通过改变压力和受压面积来控制气缸力。一般情况下，对于已选定的气缸，可通过改变进气腔的压力来实现气缸出力控制。

图6-13所示为由两个减压阀和换向阀构成的高低压转换回路，可控制气缸输出两种大小不同的力。

近年来，由于计算机技术、微电子技术与气动技术的结合，电气比例控制技术的应用日益广泛。图6-14所示为采用比例阀构成的压力控制回路。气缸有杆腔的压力由减压阀调为定值，而无杆腔的压力由计算机输出的控制信号控制比例阀的输出压力来实现，从而使气缸的输出力得到连续控制。

三、转矩控制回路

1、气马达转矩控制回路

气马达是产生转矩的气动执行元件。一般情况下，对于已选定的气马达，其转矩是由进排气压差决定的。图6-15所示为活塞式气马达转矩控制回路。通过改变减压阀的设定压力，即可改变气马达的输出转矩。

2、摆动马达转矩控制回路

摆动马达转矩控制与气马达类似，通过调节供气压力来改变输出转矩。图6-16所示为其转矩控制回路。在转矩控制回路中，气马达或摆动马达的速度控制可参考前述速度控制回路。

四、位置控制回路

气动执行元件的位置控制包括气压控制方式、内外部挡块方式、锁定机构方式和气液变换方式等。

1、采用三位阀的方法

 图6-17a所示为使用中位封闭式三位五通阀的位置控制回路。当阀处于中位时，气缸两腔的压缩空气被封闭，活塞可以停留在行程中的某一位置。这种回路不允许系统有内泄漏，否则气缸将偏离原停止位置。另外，由于气缸活塞两端作用面积不同，阀处于中位后活塞仍将移动一段距离。为了克服这一缺点，可以在活塞面积较大的一侧和控制阀之间增设调压阀，调节调压阀的压力，使作用在活塞上的合力为零，见图6-17b。当使用对称气缸(活塞两侧作用面积相等)时，可采用如图6-17c所示的中位加压式(也可使用中位封闭式)三位五通换向阀。由于空气的可压缩性，采用纯气动控制方式难以得到较高的控制精度。

2、机械挡块方法

 图6-18所示为采用机械挡块辅助定位的控制回路。该回路简单可靠，在定位状态下驱动气缸始终压紧挡块，不产生间隙，可以完全停止在确定位置上，其定位精度取决于挡块的机械精度。使用挡块定位机构必须注意的问题是：为防止系统压力过高，应设置安全阀以及为保证精度应考虑冲击的吸收及挡块的刚性。

3、机械式制动器方法

图6.7.19为气缸内带有制动机构的位置控制回路。当活塞到达期望位置时，制动机构靠摩擦力强制活塞杆停止运动。

4、气液转换方法