學習目標

電氣-氣動控制安全保護沖壓裝置回路設計與裝調1.說出單電控二位三通換向閥、單作用氣缸結構及工作原理。2.能正確認知單電控二位三通換向閥、單作用氣缸圖形符號。3.能說出單電控二位三通換向閥、單作用氣缸特點及適用場合。4.能說出電源、手動開關、行程開關、接近開關、繼電器和觸點、電磁線圈等圖形符號及功能。5.能對回路進行設計與裝調。

電氣-氣動控制安全保護沖壓裝置回路設計與裝調

為了保證安全，要求沖壓或剪切過程中，在啟動時必須采用雙手操作，即與沖壓頭或剪切刀頭相連的氣缸活塞桿必須在用兩只手同時按下兩個操作按鈕后才能伸出，且當松開任意按鈕時氣缸活塞桿即回縮。圖1-2所示為沖壓氣動系統的示意圖和實物。

1.單電控二位三通換向閥

（1）實物及圖形符號

單電控二位三通換向閥屬于氣動控制元件，它依靠電磁力和彈簧力實現換向。單電控二位三通換向閥有一個輸入口、一個輸出口、一個呼氣口和一個電磁線圈，其實物與圖形符號如圖1-3所示。

一、元件介紹圖1-3單電控二位三通換向閥實物及圖形符號a）實物b）常開型圖形符號c）常閉型圖形符號d）電磁閥圖形符號

1.單電控二位三通換向閥

（2）工作過程

常開型單電控二位三通換向閥圖形符號如圖1-3b所示。當電磁線圈失電時，單電控二位三通換向閥在彈簧作用下復位，1口關閉，2口和3口相接；當電磁線圈得電時，1口與2口接通。如果沒有電壓作用在電磁線圈上，單電控二位三通換向閥也可以手動驅動。常閉型單電控二位三通換向閥動作過程與此相反。一、元件介紹

1.單電控二位三通換向閥

（3）特點及使用場合

電磁閥具有換向頻率高、響應速度快和動作準確的特點，但由于電磁吸力有限，只能適用于小型自動化電氣控制系統或者大型電氣控制系統的信號控制。一、元件介紹

2.單作用氣缸

（1）實物及圖形符號

單作用氣缸屬于氣動執行元件。單作用氣缸實物與圖形符號如圖1-4所示。

一、元件介紹圖1-4單作用氣缸實物及圖形符號a）實物b）圖形符號

2.單作用氣缸

（2）結構及工作過程

結構：單作用氣缸由進、排氣口，呼氣口，活塞桿，復位彈簧，缸筒，缸蓋和密封圈組成，如圖1-5a所示。

一、元件介紹圖1-5單作用氣缸結構及工作過程a）結構b）工作過程

2.單作用氣缸

（2）結構及工作過程

工作過程：當壓縮空氣從進、排氣口進入，作用于活塞的無桿腔，空氣的推力大于彈簧的反作用力時，氣缸內通過呼氣口與大氣相通不構成阻力。此時，活塞桿伸出，如圖1-5b所示。

進、排氣口保持足夠壓縮空氣可使活塞桿一直處于伸出狀態。當外部壓縮空氣撤去，缸內的壓縮空氣從進、排氣口排出時，在復位彈簧的作用下，活塞桿縮回。

一、元件介紹

2.單作用氣缸

（3）特點及適用場合

單作用氣缸結構簡單，耗氣少，由于缸體內安裝復位彈簧，使得氣缸有效行程減少；但由于復位彈簧的反作用力會隨著壓縮行程的增大而增大，使得活塞桿最后的輸出力大大減小，所以單作用氣缸多用于行程短且對活塞桿輸出力和運動速度要求不高的場合。

一、元件介紹

3.相關電氣常識介紹

（1）電源

電源相關元件的圖形符號及功能見表1-1。

一、元件介紹

3.相關電氣常識介紹

（2）手動開關

手動開關的圖形符號及功能見表1-2。

一、元件介紹

3.相關電氣常識介紹

（3）行程開關

行程開關的圖形符號及功能見表1-3。

一、元件介紹

3.相關電氣常識介紹

（4）接近開關

接近開關的圖形符號及功能見表1-4。

一、元件介紹

3.相關電氣常識介紹

（5）繼電器和觸點

繼電器和觸點的圖形符號及功能見表1-5。

一、元件介紹

3.相關電氣常識介紹

（5）繼電器和觸點

繼電器和觸點的圖形符號及功能見表1-5。

一、元件介紹

3.相關電氣常識介紹

（6）電磁線圈

電磁線圈的圖形符號及功能見表1-6。

一、元件介紹

圖1-6所示為電控安全保護沖壓裝置控制回路。

二、控制回路工作原理圖1-6電控安全保護沖壓裝置控制回路a）氣動回路b）電控回路

圖1-6所示為電控安全保護沖壓裝置控制回路。

二、控制回路工作原理

當氣源送到輸入口1時，輸入口1關閉，輸出口2與呼氣口3接通（換向閥處于零位狀態），主控閥（1V1）不動作，單作用氣缸（1A1）的活塞桿在彈簧的作用下處于縮回狀態。

圖1-6所示為電控安全保護沖壓裝置控制回路。

二、控制回路工作原理

當同時按下SB1和SB2按鈕時，電磁線圈（1Y1）得電，在主控閥（1V1）上的電磁鐵動作，主控閥換向，則主動閥（1V1）的輸入口1與輸出口2接通，壓縮空氣從1口進，到2口出，驅動單作用氣缸（1A1）活塞伸出，進行沖壓。

圖1-6所示為電控安全保護沖壓裝置控制回路。

當釋放SB1或SB2任意一個按鈕時，1Y1線圈失電，主控閥（1V1）在彈簧的作用下復位，驅動單作用氣缸（1A1）的力消失，單作用氣缸（1A1）的活塞在彈簧的作用下縮回，沖壓結束。二、控制回路工作原理

1．設備和工具準備三、技能訓練（1）訓練用氣壓控制閥若干。（2）工具：數字式萬用表、剝線鉗、尖嘴鉗、旋具、剪刀等。（3）輔料：導線、氣管、T型三通、煤油等。

2．回路的設計與裝調三、技能訓練（1）氣動回路的設計氣動回路設計如圖1-6所示。同時按下SB1和SB2按鈕后，所得回路如圖1-7所示。

2．回路的設計與裝調三、技能訓練（1）氣動回路的設計釋放SB1或SB2任意一個按鈕時，電磁換向閥和氣缸運動情況如圖1-8和圖1-9所示。

2．回路的設計與裝調三、技能訓練（2）元件選擇根據任務要求選擇元件，檢查元件是否完好，并在表1-7中填寫元件在回路中的作用。

2．回路的設計與裝調三、技能訓練（3）氣路安裝按照圖1-6a所示氣動回路安裝。（4）任務調試按照圖1-6a所示接好管線，調試氣壓，查看單作用氣缸運行情況等，分析和解決在訓練中出現的不正常情況，根據后面要求記錄訓練結果。

3．注意事項三、技能訓練（1）熟悉訓練設備的使用方法（氣源的開關、氣壓的調整、管線的連接等）。（2）檢查元件的安裝與固定是否牢固。（3）安裝完畢后，檢查現場有無漏裝的元件。（4）打開氣源時，手握氣源開關觀察一