1、 职 业 教 育 示 范 性 规 划 教 材 职业院校技能大赛备赛指导丛书 气动与液压控制技术 庄汉清 编 著 副主 主 主 内 容 简 介 本书是根据职业院校机电专业主干课程教学大纲，同时参考了全国职业院校技能大赛“液压与气动系统装调与维护”项目竞赛规程编写而成的。本书设置了气压传动简单控制回路的搭建、气压传动电气联合控制回路的搭建、液压传动系统控制回路的搭建、气动与液压综合实训四个项目，共 12 个任务。主要内容包括气动液压元件的结构与工作原理，气动与液压基本回路及应用回路的搭建，气动与液压系统的安装、调试与维护，继电器、传感器及PLC 控制技术的综合应用等。本书编写体例新颖，图文并茂，充
2、分体现项目引领、任务驱动形式的理实一体化教学理念。本书可作为职业院校机电类专业及相关专业的学生用书，也可作为全国职业院校技能大赛“液压与气动系统装调与维护”项目竞赛选手及指导老师的备赛指导丛书。未经许可，不得以任何方式复制或抄袭本书之部分或全部内容。版权所有，侵权必究。图书在版编目（CIP）数据 气动与液压控制技术/庄汉清编著北京：电子工业出版社，2018.2 ISBN 978-7-121-32322-5.气.庄.气动技术职业教育教材液压控制职业教育教材.TH138 TH137 中国版本图书馆 CIP 数据核字（2017）第 182532 号 策划编辑：白 楠 责任编辑：裴 杰 印 刷：装 订
3、：出版发行：电子工业出版社 北京市海淀区万寿路 173 信箱 邮编 100036 开 本：7871 092 1/16 印张：9 字数：230 千字 版 次：2018 年 2 月第 1 版 印 次：2018 年 2 月第 1 次印刷 定 价：21.00 元 凡所购买电子工业出版社图书有缺损问题，请向购买书店调换。若书店售缺，请与本社发行部联系，联系及邮购电话：（010）88254888，88258888。质量投诉请发邮件至 ，盗版侵权举报请发邮件至 。本书咨询联系方式：（010）88254592，。编审委员会（按姓氏笔画排序）王 冠 方清化 吕子乒 庄汉清 刘小飞 刘海周 许顺隆 杜德昌 李乃夫
4、 李国令 李修霖 杨少光 杨森林 邱文棣 汪军明 张 超 陈 忠 陈大路 陈亚琳 陈传周 陈振源 陈继权 林育兹 郑一凤 郑振耀 郑捷敏 黄江波 黄海珍 葛金印 程 周 曾志斌 曾晓敏 曾祥富 本书是根据职业院校机电专业主干课程教学大纲，同时参考了全国职业院校技能大赛“液压与气动系统装调与维护”项目竞赛规程编写而成的，可供职业院校机电专业及相关专业的学生使用。气动与液压控制技术是职业院校机电专业的主干课程，内容包括气动与液压的基本知识、气动与液压元件、气动与液压基本回路、动力装置以及典型气动与液压传动系统，主要讲述气动与液压元件的结构特点、工作原理，基本回路构成的工作原理及其工程上的应用。本书
5、具有以下特色。（1）教材的编写采用“工作任务相关知识完成工作任务指导工作任务评价表思考与练习”的体例结构，突显职业教育特色。（2）教材的内容以气压传动为主，液压传动为辅；系统回路的搭建从简单到复杂，将PLC 控制技术融入其中，突出气动与液压控制技术在实际工程上的应用。（3）教材的结构体例新颖、图文并茂，文字描述通俗易懂，便于自主学习。（4）教学模式采用“做中教，做中学”理实一体化形式，强化学生实践能力和技术应用能力的培养。（5）教学评价采用过程评价体系，充分发挥评价的教育和激励作用，促进学生的全面发展。本课程建议教学总学时为 80100 学时，各部分内容学时分配参考建议如下：序号 教学内容 课
6、时分配 1 项目一 气压传动简单回路的搭建 2024 2 项目二 气压传动电-气联合控制回路的搭建 1618 3 项目三 液压传动系统控制回路的搭建 1618 4 项目四 气动与液压综合实训 1822 5 附录 A YL-381B 型 PLC 控制的气动与液压实训装置 1018 附录 B 发密科仿真软件学习指南 合计 80100 本书由庄汉清编著，参与本书编写工作的还有郑捷敏、张乙鹏、王文兴、陈紫晗、杜鹭鹭等老师。在本书的编写过程中，还得到浙江亚龙教育装备股份有限公司、厦门汇浩电子科技有限公司、厦门市兄弟职业院校支持与协助，以及本书编审委员会中各位专家的指导与帮助，在此一并表示衷心感谢！本书在
7、编写中参考了相关文献和资料，在此也对相关作者表示衷心感谢！由于编者水平和经验有限，书中难免存在错误和不当之处，敬请广大读者批评指正，以便及时修订。编著者 项目一 气压传动简单控制回路的搭建/1 任务 1-1 单作用气缸的直接控制回路的搭建/1 一、气源装置及气辅元件/2 二、方向控制阀/7 三、气缸/10 任务 1-2 单作用气缸的间接控制回路的搭建/17 一、气压控制换向阀/18 二、直接控制与间接控制/19 任务 1-3 单作用气缸的逻辑控制回路的搭建/25 一、或门型梭阀与“或”逻辑控制/25 二、与门型梭阀与“与”逻辑控制/26 任务 1-4 双作用气缸的延时控制回路的搭建/34 项目
8、二 气压传动电-气联合控制回路的搭建/44 任务 2-1 延时返回的单往复控制回路的搭建/44 一、电磁控制换向阀/45 二、电气符号/46 任务 2-2 连续往复继电器控制回路的搭建/52 一、速度控制回路/53 二、位置控制回路/54 任务 2-3 双气缸连续往复 PLC 控制回路的搭建/60 一、磁性开关/61 二、可编程控制器基础知识/61 项目三 液压传动系统控制回路的搭建/73 任务 3-1 液控单向阀单向闭锁控制回路的搭建/73 一、液压泵/74 二、液压缸/75 三、方向控制阀/77 VI 任务 3-2 双油缸顺序动作控制回路的搭建/86 一、溢流阀/87 二、减压阀/87 三
9、、顺序阀/88 四、压力继电器/88 任务 3-3 调速阀并联调速 PLC 控制回路的搭建/95 一、节流口/96 二、节流阀/97 三、调速阀/98 项目四 气动与液压综合实训/106 任务 4-1 气动机械手 PLC 控制装置的安装与调试/106 一、气动机械手/108 二、传感器/109 任务 4-2 液压钻床 PLC 控制装置的安装与调试/115 一、液压设备的安装/117 二、液压设备的调试/118 三、XX 型液压钻床液压系统工作原理/120 附录 A YL-381B 型 PLC 控制的气动与液压实训装置简介/125 一、设备概况/125 二、实训内容/126 附录 B 发密科仿真
10、软件入门学习指南/127 一、发密科仿真软件概述/127 二、发密科仿真软件特点/129 三、发密科仿真软件的仿真实验/132 参考文献/137 项目一 气压传动简单控制回路的搭建 气压传动系统由气源、气路、控制元件、执行元件及辅助元件等组成，并能够完成规定的动作。任何一个复杂的气动系统，都是由一些具有一定功能的气动基本回路、功能回路及应用回路组成的。本项目通过完成单作用气缸的直接控制回路的搭建、单作用气缸的间接控制回路的搭建、单作用气缸的逻辑控制回路的搭建、双作用气缸的延时控制回路的搭建等工作任务，了解气压传动基本回路的构成和简单应用；掌握气压传动基本回路中各个元件的结构、工作原理及其作用；
11、初步掌握合理选用气动元件、搭建与调试气动回路的方法和技能。任务 1-1 单作用气缸的直接控制回路的搭建 工作任务 气动机械手结构示意图如图 1-1-1 所示，气动机械手工作要求：按下按钮单作用气缸活塞杆伸出，机械手将工件抓紧；松开按钮，活塞杆缩回，机械手将工件松开。单作用气缸动作采用直接控制。请你完成以下工作任务：图 1-1-1 气动机械手结构示意图 2（1）根据气动机械手的动作要求，绘制单作用缸的直接控制回路原理图。（2）正确选择气压传动元件，并检查各元件的质量。（3）将气压传动元件固定在实训装置上，按原理图连接好气管。（4）调试气动回路，并达到控制要求。相关知识 一、气源装置及气辅元件 气
12、源装置是气压传动系统的动力元件，它为气压传动系统提供具有一定压力和流量的清洁干燥的压缩空气。一般气源装置由空气压缩机、净化处理装置和传输管路系统等组成。气源装置如图 1-1-2 所示，气源装置各部件的名称及作用如表 1-1-1 所示。1空气压缩机；2后冷却器；3油水分离器；4气罐 1；5干燥器；6空气过滤器；7气罐 2 图 1-1-2 气源装置 表 1-1-1 气源装置部件名称及作用 序 号 部件名称 作用 1 空气压缩机 产生压缩空气，一般由电动机带动。其吸气口装有空气过滤器以减少进入空气压缩机中气体的杂质 2 后冷却器 降温冷却压缩空气，使净化的水、油凝结出来 3 油水分离器 分离并排出降
13、温冷却的水滴、油滴、杂质等 4 气罐 1 贮存压缩空气，稳定压缩空气的压力并除去部分水分和油分，其输出的压缩空气可供一般要求的气压传动系统使用 5 干燥器 进一步吸收或排除压缩空气中的水分和油分，使之成为干燥空气 6 空气过滤器 进一步过滤压缩空气中的灰尘等杂质 7 气罐 2 其输出的压缩空气可用于要求较高的气动系统装置 气压传动简单控制回路的搭建 项目一 3 1空气压缩机 空气压缩机简称为空压机，是一种气压发生装置，将机械能转化为气体压力能的能量转换装置。（1）空压机的分类 空气压缩机的种类很多，按工作原理、输出压力和流量的不同，可分为：根据工作原理分为容积型压缩机和速度型压缩机。根据输出压
14、力等级可分为低压型（0.2MPap1.0MPa）、中压型（1.2MPap10MPa）、高压型（10MPap100MPa）、超高压型压缩机（p100MPa）。根据输出流量的大小可分为微型（q1m3/min）、小型（1m3/minq10m3/min）、中型（10m3/minq100m3/min）和大型（q100m3/min）。（2）空压机的工作原理 气压传动系统中最常用的空气压缩机是往复活塞式。如图 1-1-3 所示，当活塞向左运动时，气缸内活塞右腔的压力低于大气压力，吸气阀被打开，空气进入气缸内，这个过程称为吸气过程。当活塞向右运动时，吸气阀在缸内压缩气体的作用下而关闭，缸内气体被压缩，这个过程
15、称为压缩过程。当气缸内空气压力升高到略大于输气管内压力后，排气阀被打开，压缩空气进入输气管道，这个过程称为排气过程。活塞的左右来回运动是由电动机带动曲柄转动，然后通过连杆、滑块、活塞杆转化为直线往复运动而产生的，不断产生压缩空气。1曲柄；2连杆；3滑道；4滑块；5活塞杆；6活塞；7气缸；8排气阀；9吸气阀 图 1-1-3 空气压缩机工作原理图（3）空压机的选用 空气压缩机的选用应以气压传动系统所需要的工作压力和流量两个参数为主要依据。同时也需要考虑其工作可靠性、经济性与安全性。一般气压传动系统工作压力为 0.50.6MPa，可选用低压型空压机。2气源净化装置 气源净化装置一般包括后冷却器、油水
16、分离器、贮气罐、干燥器、过滤器等，其结构简图、图形符号及作用说明如表 1-1-2 所示。4 表 1-1-2 气源净化装置名称与作用部件 名称 结 构 简 图 图 形 符 号 作 用 说 明 后冷 却器 后冷却器安装在空气压缩机出口处，其作用是将空压机排出的压缩空气的温度由 140170降至 4050，使压缩空气中的油雾和水蒸气迅速达到饱和，析出并凝结成油滴和水滴，以便经油水分离器排出 油水分离器 油水分离器安装在后冷却器出口管道上，其作用是分离并排出压缩空气中凝结的油分、水分和灰尘杂质等，使压缩空气得到初步净化 贮气罐 其作用是用来贮存一定量的压缩空气，以解决短时间内用气量大于空气压缩机输出气量的矛盾，或作为应急气源维持短时间供气。同时，可减少气源输出气流的脉动，保证输出气流的连续性和平稳性 气压传动简单控制回路的搭建 项目一 5 续表 名称 结 构 简 图 图 形 符 号 作 用 说 明 空气干燥器 干燥器的作用就是进一步除去压缩空气中含有的少量水分、油分、粉尘等杂质，使湿空气成为干空气，提供给要求气源质量较高的系统及精密气动装置使用 过滤器 过滤器主要用于除去压缩空气中的固态杂质、
